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浦上大橋主橋混凝土泵送設備選用方案的改進

   日期:2017-09-07    
1 工程概況
  福州市浦上大橋是福州市城區(qū)通往大學城的主要通道,該工程起于金山新區(qū)洪灣路,沿浦上路往西,跨越烏龍江,至上街(大學城)接烏龍江大道。工程全長3083m,分左右兩幅,橋面寬度為37.5m。浦上大橋工程由中鐵大橋局集團承建,工程造價為3.17億元,建設工期2年。
  浦上大橋通航孔主橋采用跨徑組成為72m+2×110m+72m的三塔單索斜拉橋,全長364m,主梁為四孔一聯(lián)預應力混凝土結構,采用雙箱雙室截面,在塔墩索錨點處通過橫梁使上下游兩幅箱梁連為整體。3個主墩頂分別設置3座主塔,主塔在縱向為3個塔墩,每個塔墩在橫向有上、下游2個塔柱,塔柱橋面以上高度為27m,主塔采用近似矩形斷面,橫向寬2.0m,縱向由2.5m向下變至3.5m,塔柱頂設置拉索鞍座。
  2 主橋施工方法
  浦上大橋主橋采用懸臂方法進行施工,梁體從支點至跨中長度為55m,梁體節(jié)段劃分為0-12號節(jié)段。因受烏龍江季節(jié)性洪水影響,主橋施工時間較緊,3主墩上、下游梁體及塔柱需保持同步施工,每一梁體節(jié)段施工周期約為8天,每一主塔柱分5段次灌注混凝土。
  3 主橋混凝土泵送施工特點
  (1) 混凝土泵送次數(shù)多,混凝土泵需經(jīng)常移位。主橋梁體混凝土泵送次數(shù)為: 梁體共三跨,每跨有上、下游兩幅,每幅分12段,即共計需泵送混凝土72次; 塔柱混凝土灌注次數(shù)為: 6座塔分別分5次灌注,則共計需泵送混凝土30次,工期為三個多月,則平均每天至少泵送混凝土一次。為滿足不同位置混凝土的灌注,混凝土泵需經(jīng)常移位。
  (2) 每次混凝土泵送量少,但泵送時間較長。主橋梁體節(jié)段每次灌注混凝土量約為90~140m3,塔柱每節(jié)段灌注混凝土量約為35~45m3,每次灌注混凝土量較少。但因主橋梁體結構為箱式預應力梁,工藝復雜,要求較高,施工難度較大,每次混凝土灌注時間為8~10h,時間較長。
  (3) 梁體混凝土灌注時,主墩兩邊須同時灌注。為保證梁體在橋墩上的平衡,懸臂梁節(jié)段混凝土灌注時,主墩兩邊需同時進行,即有兩個位置同時灌注混凝土,單臺泵車難以滿足要求。
  (4) 對混凝土泵的泵送壓力有一定要求。梁體距離地面高度為16m,塔柱最高處距離梁體27m,即地面距離塔柱最高處為43m,梁體兩端水平距離最大為110m。如直接從地面泵送混凝土,則混凝土泵須有較高的泵送壓力。
  4 原選擇方案
  浦上大橋在前期施工時已配有兩臺混凝土泵,其中1臺為自備的60型拖泵,另1臺為外租的28m泵車,主橋箱梁施工時,曾利用原有設備使用以下幾種配置方案進行泵送混凝土施工。
  (1) 利用1臺60型混凝土拖泵,直接從地面將混凝土泵送至主橋面及塔柱處,在泵送梁體混凝土時加1節(jié)三通泵管,將混凝土同時向兩邊梁體泵送。因該臺拖泵已經(jīng)使用較長時間,老化嚴重,已達不到額定泵送壓力,故而在實際操作時,常有堵管現(xiàn)象發(fā)生,嚴重影響正常施工。此外,因受場地條件限制,每次拖泵移位時需要起重機及載重汽車吊裝運輸,增加了工作量和機械費用。
  (2) 第二種方案,是在梁體混凝土泵送施工時,再租1臺泵車,加上原租泵車,分別向梁體兩端泵送混凝土。該方案在對梁體施工時可行,且施工時間較短,加快了施工進度。但此方案機械成本較大,機械利用率較低,而且因塔柱距離地面較高,泵車不能滿足塔柱第2節(jié)以上部分混凝土的泵送施工。
  (3) 還有一種方案是,將拖泵吊放至橋面處,先由泵車從地面將混凝土泵送至拖泵,再由拖泵利用三通管泵送至兩側梁體處,或直接泵送至塔柱處。該方案不用增加設備即能同時滿足梁體和塔柱的施工,但仍存在一些缺點,比如拖泵需經(jīng)常倒運移位; 混凝土經(jīng)兩次泵送,機械費用較大; 因兩臺混凝土泵的泵送能力不一致,致使在泵送操作時較繁瑣。
  以上幾種配置方案在實際施工時均不能令人滿意。
  5 改進后的泵送方案
  為了既滿足浦上大橋主橋的混凝土施工,又控制成本節(jié)約費用,經(jīng)市場調(diào)研后,改進的施工方案是,重新租用1臺車載泵,代替原方案(1)中的拖泵進行施工,即從地面直接將混凝土泵送至梁體或塔柱處。與原來的方案比較,該方案的好處有:
  (1) 該車載泵泵送壓力較高,堵管情況發(fā)生少,可保證主橋混凝土的正常灌注施工;
  (2) 車載泵可自行行走,移位方便快捷,與使用拖泵的吊裝倒運相比,節(jié)約了施工時間。
  (3) 利用1臺車載泵即可滿足梁體和塔柱的混凝土泵送施工,將原租用的泵車退租,機械費用節(jié)省了40%。
  福州浦上大橋主橋箱梁經(jīng)過兩個月的施工,已施工至7號塊,改進后的泵送方案經(jīng)濟有效地滿足了施工要求。

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