洪湾枢纽互通是连接港珠澳大桥珠海连接线、港珠澳大桥西延线、西部沿海高速月环至南屏支线延长线和金港路 (横琴二桥) 4条高速公路的重要控制性工程, 分2期实施。该工程主线全长1.619km, 有3座主线桥和5座匝道桥。主要工程内容包括:互通交叉点西侧 (港珠澳大桥西延线一侧) 主线0.33km、互通交叉点南侧 (金港路一侧) 主线0.959km及C、D、G、H匝道;互通交叉点东侧 (港珠澳大桥珠海连接线一侧) 主线0.33km及E匝道。枢纽互通桥梁总体布置如图1所示。

利用满堂支架法开展连续梁施工, 首先应对满堂支架的设计与搭设进行考虑, 支架搭设前应先对满堂支架承载力进行核算, 确保支架承载力满足施工各阶段要求。支架设计完成后应对支架地基进行清理以确保平整, 施工中发现一些基坑内有淤泥和杂物, 处理时主要使用碎石对该段基坑进行换填, 后夯实换填面, 在地基处理完后需在其表面浇筑1层混凝土以确保支架基础稳定性。脚手架搭设过程应保证支架各零件的力学指标符合要求, 搭设形式应严格遵循前期设计文件规定。该项目中满堂支架使用φ48mm×3.0mm碗扣钢管支架形式, 支架最高不超过18m, 高宽比不超过2。支架坐落于经处理且硬化过的地基上并使用10cm×10cm木方作为支撑, 翼板处使用10cm×10cm木方作为承重梁, 腹板处使用双拼[10盒为承重梁, 支架横桥向则使用10cm×10cm木方作为分配梁。

钢筋及预埋件施工前应对现浇段所需钢筋原材在进厂时进行质量检查及分类堆放, 进场后堆放时应注意在地面放置枕木以避免使钢筋直接置于地面。钢筋堆放后应采取防晒、防雨措施, 一般用帆布遮盖即可。在施工场地内加工钢筋, 加工完成后用平板车运到施工现场安装。钢筋制作与安装过程中, 首先需对进场钢筋的长度及数量进行查验, 根据施工现场实际情况逐一计算后精确下料, 避免因钢筋长度或数量与设计图不符而返工。钢筋安装时采用2层安装, 第1层为底板和腹板钢筋的安装, 进行第1层混凝土浇筑时应做好凿毛工作, 确保整个基面平整后再架设余下腹板及顶板钢筋。钢筋安装前, 施工单位应结合施工图在底板上标记, 根据标记安装钢筋, 安装过程若发现锈斑则应除锈以确保表面洁净。

钢筋骨架焊接完成后, 要在已搭设完工的满堂支架上搭设模板, 后期混凝土在振捣时产生的振动会造成混凝土胀模, 故混凝土浇筑前, 施工单位应严格遵循设计人员试配的配合比配制, 混凝土浇筑时应安排专门人员记录坍落度及初凝时间, 一旦发现拌制完成的混凝土中某项指标不满足设计要求, 应及时向项目部反映。一般来说, 将浇筑混凝土的坍落度控制在16～18cm, 但可根据现场施工特点微调, 混凝土初凝时间应控制在12h内。浇筑箱梁混凝土应采用斜层浇筑法从梁较低一侧向梁较高一侧浇筑, 应先浇筑一段底板混凝土后再浇筑腹板混凝土, 顶板混凝土浇筑应严格控制浇筑厚度, 使其小于30cm。

满堂支架法现浇混凝土连续梁施工主要通过施加预应力来提高梁结构间的抗压强度与受力稳定性, 为确保连续梁体系承载力, 在施工过程中, 施工单位需严格遵循设计文件的工艺要求。张拉前应首先理顺钢绞线, 避免出现交叉与挤压, 在安装工作锚环与夹片时应首先将钢绞线穿过锚环对应小孔, 理顺钢绞线后再将工作锚环紧贴安装于锚垫板。在张拉预应力钢绞线时, 应按照分级张拉原则, 在张拉完成2h后检查效果, 当张拉无异常后则可用砂轮机切割多出的钢绞线, 并使用C50无收缩水泥砂浆封闭锚头。

在项目实施初期建立严格的质量管理体系, 质量管理机构主要由项目经理与总工程师负责, 以ISO2000质量体系为基础结合项目施工特点构建“横向到边、纵向到底、控制有效”的质量自检体系, 在项目施工现场设立质量管理室、工程技术室、实验室和技术资料管理部门, 将质量管理工作有效落实到每个部门, 做到质量控制责任落实到人。施工前期, 项目总工程师应及时与各工程技术部门做好图纸会审, 参加业主、监理主持的图纸会审会;项目开工前, 施工单位应以《施工组织设计》为基础编写项目施工工艺, 并编制技术交底书, 明确项目施工质量目标, 自上而下严格遵循三级技术交底, 让施工人员准确把握设计人员的设计意图;编制设计方案时不可避免会出现各类问题, 一旦遇到问题需及时组织技术专家与相关部门商讨, 确保解决方案的科学性、针对性与可操作性;施工单位在项目施工过程中应建立三检制度, 严格遵循自检、互检及专检, 确保项目施工质量达到内外检查、跟综与纠正的目标。为激发施工人员的创优积极性, 针对本工程特点树立创优意识, 实行项目劳动质量竞赛, 依据评比结果奖罚相应施工人员。定期对现场施工及技术人员进行技术培训, 提升业务能力, 进而确保施工质量;针对施工项目中的隐蔽工程及重点工序, 施工前须做好技术交接, 监理工程师签字确认后方可开工, 施工过程须有监理人员、工序质检员及施工员旁站, 施工完成后应及时进行施工质量检查并完善相应施工材料报备, 以获监理工程师认可;按计量部门要求定期校验使用的测量仪器和设备, 做好校验资料的记录与保存;技术人员应详细记录现场施工全过程, 建立质量控制“台账”机制, 确保所有施工记录真实可靠。

项目施工中, 施工单位应按照完成的组织设计、相应规范及标准编制施工实施细则, 对各工序工艺、方法及施工质量标准和核验方法进行详细说明, 为提升施工人员质量控制意识, 构建项目质量信息管理平台, 将项目工程质量纳入管理, 以平台为基础支撑对项目各部分施工质量进行动态把控, 严格遵循“施工单位自检、社会监理、政府监督”三级检查制度, 依照各部分项施工特点逐步划分质量责任, 最终明确到具体施工人员, 借助经济手段激发各有关施工人员的积极性, 让施工质量与经济效益挂钩, 奖励施工质量好的单位或个人, 对施工质量不合格的单位进行一定的经济惩罚。

项目施工中, 所有原材料须根据相应规范抽检, 检验不合格的材料禁止用于施工项目: (1) 控制砂石材料质量选取砂石料时严格遵循GB/T 14684-2011《建筑用砂》及GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》规定, 控制砂石料粒径、含泥量及压碎值等物理参数, 硬化处理砂石料堆放地, 防止泥与其他杂物对砂石料造成污染, 选取砂石料时应控制好大骨料用量和砂细度模数; (2) 水泥品种及质量控制水泥品种选取要注意控制细度, 一旦选取的水泥太细则易造成浇筑面出现裂纹, 满堂支架现浇连续箱梁施工中一般需用到Ⅱ型硅酸盐水泥, 使用该型号水泥时应对水泥中氯离子含量和水泥含碱量进行检测, 其中, 氯离子含量应小于0.03%, 碱含量不得大于0.6%。

1) 地基处理地基处理时, 监理人员应对处理情况进行全面检查, 若施工中出现软弱基段则需进行换填处理, 灰土施工需做到灰土的准确计量、拌和均匀, 使其压实度大于90%;检查基面时, 查看其是否为双向横坡, 地基外侧是否存在边沟, 灰土上支架下是否设置彩条布, 应确保纵横向水流通畅, 避免灰土被水浸泡。

2) 支架搭设支架搭设前先查看支架下基础垫木是否与基面紧密接触, 在垫木铺设前应使用砂找平地基面, 支架上下拖应与垫木和龙骨顶紧, 不得存在空隙;查看支架各杆件搭设是否横平竖直, 确保各杆件间距满足规定。

3) 预压及沉降量检查核算每孔的预压重力, 预压重力主要是用梁自重与施工荷载之和计算, 预压前后对全部监测点进行沉降量核查;对预拱度设置形式进行查验, 查看不同位置预拱度大小是否合适。

4) 模板对模板的强度、刚度及稳定性进行检查, 查看其是否满足要求;查看模板接缝处是否漏浆, 并检查模板大面的平整度是否满足要求;在对模板标高、平整度检查并确定其满足要求后可粘贴地板革, 应保证黏结牢固, 接缝处需使用胶带纸黏结;首先对用于腹板的模板进行尺寸检查, 保证其牢固度, 避免模板变形跑模造成箱梁外观误差。

5) 钢筋在施工中因现浇箱梁使用的钢筋密集度较高, 故进行钢筋检查时应严格按照施工图纸上的钢筋编号进行型号、长度及数量的查验, 确保钢筋平整且表面无污渍;要仔细查看钢筋的接头与焊接长度, 使受拉区接头数量不得超过钢筋总数量的50%;现场焊接时应注意不得烧伤地板革。

查验运到施工现场混凝土的坍落度, 检查混凝土的浇筑顺序及方法, 浇筑过程中检查支架、模板、钢筋及预埋件的稳固性, 确保其满足规范要求, 检查混凝土表面标高, 并要求试验员做好强度试块。现浇梁 (板) 实测质量检验评定标准如表1所示。

采用φ48mm×3mm的钢管作为全桥现浇箱梁支架的基本构件, 在上箱梁腹板纵向处设置双拼[10作为系统的承重梁, 支架其余部分则使用10cm×10cm木方为承重梁, 其中横向部分为10cm×10cm木方分配梁, 横向分配梁间距为30cm, 横梁实心部位间距20cm。

混凝土容重取γ=25kN/m³, 木方容许应力σ_w取13MPa, 弹性模量取104MPa。

1) 木方的剪力、应力及挠度计算 (1) 剪力Q=系数×ql=0.607×31.482×600=11465.7N; (2) 剪应力τ=1.5Q/A=1.5×11465.7÷100÷100=1.72MPa≤2.7MPa (木材允许剪应力) ; (3) 挠度, 验算满足要求。

2) 支撑架立杆验算横杆步距为1.25m时, 对接立杆的容许荷载为29.2KN (极限值) , 钢管截面积为424mm², 抗压强度满足要求。

3) 地基承载力验算落地满堂支架立杆最大荷载为23.8KN, 支架底托长宽均0.1m, 硬化混凝土层厚度为15cm, 按刚性角扩散应力近似计算, 基础面承压面积为0.4×0.4=0.16m²。

4) 基础受力q=23.8/0.16=148.75kPa<[σ]=150kPa (基础处理按150kPa承载力) , 验算满足要求。

1) 模板与支架的拆除顺序整个工程项目施工完成后应及时将支撑、模板、支架拆除, 施工单位在拆除时按照内模加固支撑、张拉、压浆、支架跨中由两端头对称拆除翼缘板部位支撑。支架拆除顺序应从每跨中间部分开始, 之后由中间向两边拆除, 可有效防止箱梁出现裂纹。

2) 注重基地处理在桥梁滴水线范围扩宽0.5m场地内进行平整压实, 根据地基地质情况适当填筑20～50cm厚石渣进行压实处理, 施工若发现基坑内存在淤泥等杂物, 需对该区域内的软弱地基用碎石进行换填处理。

3) 加固顶板内模对顶板内模进行加固支撑时, 应利用楔钉连接内模各部分, 以确保其支撑的稳定性。

满堂支架法在城市桥梁连续梁工程中应用最普遍。实际工程中, 支架结构自重或支架架设完成后出现的基础不均匀沉降等会造成桥梁受力及线性出现误差。为确保连续梁施工质量, 各施工单位应结合施工方法、施工组织协调提升满堂支架连续梁的施工技术水平。