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铁路工程T梁预制与架设施工技术概述

2019-01-28刘飞平

工程建设与设计 2019年2期
关键词:架梁台座架设

刘飞平

(中铁二十一局集团第四工程有限公司,西安710000)

1 引言

铁路建设周期较长,涉及众多施工项目,而T梁预制与架设便是主要内容之一,比较受到铁路建设管理部门与建设单位的关注,对其施工技术进行探究具有其必要性。

2 铁路工程T梁施工特征

铁路工程T梁施工特征包括以下几个方面:(1)施工周期短,减少了铁路工程施工所需要的周期;(2)使用范围广泛,使用在多种类型的道路桥梁工程项目中;(3)工艺较为成熟,当前,高速路建设与铁路工程建设等方面应用范畴较为广泛。

3 铁路工程T梁预制工艺要点

3.1 T梁预制前准备工作

首先,施工单位在进行预制场地选择的过程中,必须要将场地的稳定性、平整度、坚实性及承载力等作为基础[1],确保其能够符合施工要求。再者,地基要以天然地基作为优先选择对象,还应关注地基的承载能力是否能够承受T梁预制期间产生的重力,地基下沉与压缩应维持一定的均匀性,以此来保障T梁预制的稳固性。T梁台座准备过程中,间隔距离与台座自身坚固性,均应该符合施工环境的要求。

3.2 T梁模板设计

T梁预制结合铁路工程施工特征与施工要求,可细化为边梁和中梁等,而各种形式尺寸也均存在一定差异性。一般条件下,T梁模板对称布置应分节,伸缩端预留槽制作中,应加工成为活动块,边跨与中跨预制过程中能够更为灵活地进行调整。在T梁模板加工期间,若想最大程度保障T梁尺寸和预制质量能够符合相关标准,应将模板各框架横竖接缝进行焊接。

3.3 台座施工

软弱地基条件施工期间,尤其需要关注到台座施工质量。针对此,应在实际施工之前先实施静载试验[2],对台座结构的承载力进行掌握。另外,依据施工现场地质条件与台座在T梁张拉前后的受力特征,谨慎核算其基础形式。在软弱地基施工期间,相关技术人员需要在端头应用钻孔灌注桩,中间环节应用扩大基础,在基础底应用砂卵石进行换填,使地基加固效果。

3.4 钢筋制作与绑扎

铁路工程施工期间,技术人员要结合施工标准长度与规格,在加工场进行钢筋加工活动,还应该按要求进行预应力孔道定位网片与梁连接钢板卡具等加工。钢筋制作完成之后,需要实施绑扎施工,一般选择在台座上应用定位卡具完成绑扎或在台具上绑扎后吊装到台座上2种办法。在此环节中,若用前一种绑扎办法,需要结合工程标准设置一定数量的台座,以符合周转需求,若应用后一种方法,能够解决台座数量不足问题,也能够节省梁体的绑扎时间,以便于强化生产效率。

3.5 混凝土养护管理

在混凝土浇筑施工期间,必须要控制T梁浇筑混凝土质量,由专业人员进行质量检测,符合施工标准后开展浇筑施工。浇筑过程中,应对混凝土进行必要的养护,铁路施工期间,参与此环节施工技术人员可应用蒸汽进行混凝土结构养护,针对浇筑后的梁体给予覆盖,通入蒸汽实施氧化。养护环节涉及重力静止、升温、恒温及降温几个环节[3],选择适合的位置设置温度测量点,避免温度应力情况的发生。针对温度的控制,需要结合预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件明确,静停时间需要控制在4h以内,其升温幅度应控制在10℃/h,恒温环节需要维持各部件温度处于60℃之内,恒温时间应依据混凝土材料进行明确,降温的速度同样需要控制在10℃/h。若混凝土芯、表层、表层温度差约为15℃,应及时去除保温装置。

4 铁路工程T梁架设施工流程

4.1 施工准备

4.1.1 工程概况及作业要求

本工程为瓦日线山西柳林孟门站新增5000t运煤专用线工程架设铁路32m及以下跨度的T梁,本工程采用WJQ40-180公铁架桥机架设T梁。架设前,组织技术人员完成施工图纸审核、熟悉规范和技术标准,编制专项施工方案(按程序进行审批,本工程为临近既有线施工,方案报铁路局进行专家论证)、安全保证措施、应急预案。由技术人员对施工作业和管理人员进行技术交底培训,所有人员经考试合格后持证上岗。按TB 10213—1999《铁路架桥机架梁规程》要求,由监理组织完成线下工程的交接验收,复测线路中心线、各项高程、桥墩台支座十字线,达到规范要求。施工前对线下工程进度及线路状况进行调查,确认线路已具备T梁架设的条件。施工机械设备及各种小型机具进场调试,确保状态良好。

4.1.2 技术要求

使用WJQ40-180架桥机架桥机进行架梁,其施工质量应符合相应的验收标准、规范、施工技术指南及安全技术规程要求。

架梁前技术人员要对墩台十字线按设计提前弹好(支座十字线、支座孔线),预留螺栓孔位置和深度符合设计要求,螺栓孔内要清除杂物。需要提供墩台身和支撑垫石强度报告,现场试验员进行混凝土回弹试验,达不到设计要求不得架梁。要求供梁单位和支座供应商提供桥梁合格证和支座合格证。支座进场后进行检验,支座品种、类型、性能、规格、结构及涂装质量均符合设计要求和验标要求。

T梁梁体就位后,梁体端部应平齐,桥梁应平整,梁顶面高程符合要求,梁面宽度不小于设计宽度,梁体无损伤,且应保持横向预应力预留孔道对齐。

4.2 施工工序与工艺流程

4.2.1 施工工序

作业流程:吊梁→支座安装→运梁车运梁→换装喂梁炮车→主机过孔对位→喂梁→捆梁、出梁→落梁→整机横移→天车横移→落梁就位→焊接横向联结板、穿钢绞线、支座锚固→下孔T梁架设。

4.2.2 工艺流程图

WJQ40-180架桥机架设T梁施工工艺流程如图1所示。

图1 WJQ40-180架桥机架设T梁作业流程图

4.2.3 梁片就位作业

前后桥墩作业人员配合调整梁片纵向位置、横向位置,与支座中心对正后方可落梁就位。

落梁前,垫石顶面铺设干硬性砂浆20~30mm,砂浆顶面的标高与支座底面的设计标高相同且砂浆必须砸实,顶面要求平整,其高差不超过2mm。落梁后进行支座灌浆。

安装支座需满足支座安装图纸的技术要求。支座底面中心线应与墩台支撑垫石顶面放出的十字线重合,梁端伸缩缝和梁片间的间隙应符合规定尺寸,用线锤测量确保梁体垂直,支座底面与垫石顶面密贴,上下座板间无缝隙。精确调整梁体垂直度,桥面宽度不得小于设计值。中梁就位并调整梁片垂直后,每处先焊接1块联结板再解除捆梁钢丝绳,梁片前后用木支撑(>φ16cm)支护。第1片边梁分别用100t千斤顶、圆木、方木和钢轨头支护,梁片后端用5t手拉葫芦将梁片与已架梁片拉紧防护。

4.2.4 焊接横隔板、横向钢绞线初张拉

一孔桥梁就位后及时进行横隔板焊接作业,为连续架梁,提高架梁速度,对已就位的梁焊连梁端及跨中3个隔板,连接钢板需满焊,焊缝高度8mm。先焊接上端横隔板,再焊接下端横隔板。湿接缝施工及时穿横向钢绞线,并进行初张拉。

5 T梁湿接缝施工

湿接缝施工是典型的散小工程,点多量小,混凝土标号高,属高空作业,周转材料多,施工困难,需根据每座桥现场实际情况,结合施工任务和工期要求,合理组织施工,湿接缝施工在架梁后30d内完成,紧跟架梁进度。

5.1 施工准备

施工准备工作包括:(1)湿接缝施工,在架梁后不宜超过1个月;(2)施工前将各种工机具、材料等准备好;(3)施工开始前在每2片梁下方架设防护网,确保施工过程中不会有高空坠物。跨路施工时采取夜间施工,分侧封闭公路进行施工,在公路上设防护等措施,保证施工期间公路的交通安全。

5.2 钢筋制作与波纹管穿放

由于预制、安装时钢筋会发生弯曲,所以首先要调直,并清理表面,保证无锈、无油渍。在桥梁整备时,先将两端及跨中3处预留孔内穿放波纹管。

5.3 穿放钢绞线

根据施工进度,在架梁后应在短期内把剩余的波纹管和钢绞线穿放到预留孔内,钢绞线的长度要满足张拉需要。

5.4 人工凿除清理桥面连接位置

桥梁出厂后,在桥面湿接缝连接处有浮浆,湿接缝施工前应清理干净,整理接缝位置的防水卷材。

5.5 梁内铺跳板

梁内施工空间狭小,高空作业,所以必须提前铺设跳板,方便行走,保证安全。横向跳板采用厚度6cm以上的白松木板,并检验其有无横向裂纹及硬结,其两端与梁体接触面应钉橡胶板防滑,跳板上增设4根回跟钢筋,采用φ16mm圆钢,制成直角,回跟钢筋上端点焊2cm长的铁钉,并于钢筋直角方向相同,以便施工人员安铺跳板时钢筋钩头与梁底紧贴成直角,回跟钢筋上下采用双螺帽固定跳板。纵向跳板,采用5cm厚,两端两档用4m长,中间3m长的白松木板加工。

5.6 绑扎隔板及桥面位置湿接缝钢筋

将在钢筋加工场加工好的钢筋运至桥上,施工人员按照钢筋布置图绑扎钢筋,按设计图纸要求对钢筋进行绑扎,钢筋的数量、长度、位置要符合设计要求。

5.7 立横隔板湿接头及桥面湿接缝模板

梁面湿接缝模板采用1cm厚的竹胶板,每块规格为1.2m(长)×0.4m(宽),用铁丝吊捆在桥面斑钢筋上(注意在横隔板湿接头混凝土浇筑前,在横隔板位置应留下30cm的口子,方便横隔板湿接头的浇筑)。

5.8 浇筑混凝土

混凝土采用混凝土运输车运至浇筑地点,人工浇筑施工部位。浇筑混凝土时应将钢筋埋入混凝土中,禁止出现露筋现象。

5.9 拆模、包裹

根据气温情况确定拆模时间,一般为24h为宜。拆模后横隔板混凝土用塑料薄膜包裹,桥面湿接缝混凝土用塑料薄膜覆盖。

5.1 0做桥面防水层

先铺设防水卷材,和梁体预留防水卷材搭接长度为100mm,铺设完成后浇注混凝土保护层,新旧防水层搭接处用聚氨酯防水涂料进行涂刷处理。

5.1 1保护层施工

保护层施工应注意以下事项:(1)制作保护层时,其施工用具、材料必须轻放,严禁碰伤已铺设好的防水层;(2)将混合均匀的纤维混凝土均匀铺在梁体的防水层上,用平板振捣器捣实,在拉动平板振捣器时速度应尽量缓慢,使纤维混凝土的振捣时间达约20s,并无可见空洞为止;(3)抹面应在混凝土较为钝化时(近初凝时)进行,不要使用过于毛糙的抹刀,以免带出纤维;不要追求表面的光滑而过量加水,抹面次数不宜过多;(4)保护层混凝土表面压光无裂纹;(5)纤维混凝土层浇筑完成后,应采取必要的保护养护措施,避免失水过快。

5.1 2横向张拉钢绞线

横向张拉钢绞线包括以下几方面:

1)梁体横隔板及桥面板细石混凝土强度达到设计强度后方可张拉。

2)吊篮安装:拆除张拉部位一节人行道板,形成作业孔洞,用2根钢管穿入吊篮钢筋环并横担在空洞角钢支架上合适部位,使吊篮悬挂于梁体外侧人行道下。

3)支架及千斤顶安装:利用人行走道支架栏杆搁支横梁一端,横梁另一端支在门架上。为不影响行车,门架应支在桥梁外侧挡碴墙顶上,为保证横梁及钢管门架稳定,须用扣件将横梁扣在门架及人行走道支架栏杆上,横梁安装后将倒链挂在横梁上,利用倒链悬挂千斤顶。

4)张拉时,采用张拉力和伸长值的双控制。张拉千斤顶每月检验1次,油压表每月检验1次,采用精度等级为0.4级的油压表。钢绞线的实际伸长值与设计值误差控制在6%以内。预应力筋张拉程序为:0→0.1σk(测初始伸长值,σk为张拉控制应力)→σk(持荷2min)测伸长值→锚固。注意每股钢线受力均匀。当钢束应力达到初应力的15%时,用石蜡划线作为伸长值读数,并借以现象观察有无滑丝发生。卸去千斤顶并对多余的钢绞线进行切除。同一横隔板处预应力筋张拉结束并达到设计要求后,方可转移设备到下一张拉位置,重复进行以上程序,直到全桥横向预应力钢筋张拉完毕为止。

5.1 3孔道压浆

钢绞线张拉完毕,经检查后才能进行压浆,压浆间隔时间不宜超过2d,压浆前应清理压浆孔,使之保持通畅。同一孔道的压浆工作应一次完成,不得中途停压。

5.1 4封端

封端施工时,应注意以下事项:(1)封端采用挂篮施工,挂篮安装与张拉方案相同;(2)采用C50无收缩混凝土封锚穴;(3)封锚穴采用2次成型,第1次封至表面以下约10mm,待第2次抹平收光;(4)封锚完毕在新旧混凝土接缝处用881-1型聚氨酯防水涂料进行涂刷处理。

6 结语

在进行T梁预制与架设过程中,需要应用到多种技术,且需要在相关标准下进行施工,严格控制施工质量。在T梁钢筋施工中,可采取冷拉法对平直与局部弯曲的钢筋给予调直处理。为控制T梁模板漏浆问题,应在T梁模板各接缝位置缠绕止水带。在T梁架设过程中,主要包括吊机操作、位置吻合度控制,需要由专业人员对整个操作流程加以控制。施工技术的合理选择及科学应用是保障整个项目施工质量的关键点,为此,需要不断对相关施工技术进行探索,将先进技术应用到铁路施工项目建设中,维持铁路施工的先进性及科学性。

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