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铁路客运专线三线连续梁施工技术

2017-07-20卫伟

建筑科技与经济 2017年7期
关键词:施工技术

卫伟

摘 要:南广铁路东山村2号特大桥采用三线预应力混凝土连续箱梁,技术标准高,墩高梁宽,施工工艺复杂,结合施工实际,总结探讨三线连续梁施工技术。

关键词:铁路客运专线;三线连续梁;施工技术

Abstract: South Canton Railway East Village No. 2, three-lane bridge using prestressed concrete continuous box girder, high technical standards, sorghum wide pier, the construction process complexity, combined with the actual construction, three-line summary of construction technology to explore the continuous beam.

Keywords: railway line for passenger traffic;three line of continuous beam;construction technology

1.引言

铁路客运专线桥梁多采用双线箱梁,当桥梁设计在车站时,梁体因线路增加或设置道岔而加宽加强设计。南广铁路东山村2号特大桥位于云浮车站大里程端,其中设计三线连续箱梁,技术标准高,墩高梁宽,施工工艺复杂,本文就三线连续梁施工各工序关键技术进行阐述。

2.工程概况

东山村2号特大桥7#~13#墩三线连续梁(7#~13#间加宽)结构形式为1×31.85+4×32.7+1×31.85m单箱双室等高度连续箱梁,箱梁截面高3.09m,桥面宽17.2~19.656m,梁中底板宽10.18m,梁重1650t,墩高22m。主要工程数量:C50混凝土3373方、Φ15.2钢铰线145吨、普通钢筋695吨、金属波纹管7557m。

3.总体方案

为保证现浇梁在桥位上的张拉空间,先施工现浇连续梁,后施工相邻的现浇简支梁。三线变宽连续梁采用单层双组贝雷梁+钢管立柱支架法施工,如图1所示。即在桥墩承台上支立钢管立柱,梁跨中间加2排钢管立柱支立在临时支墩上;钢管柱顶横向放置支撑横梁,横梁上沿桥纵向铺设单层双组贝雷梁,贝雷梁顶横向铺设工字钢分布梁,分布梁顶布置方木以及箱梁模板。

三线连续梁全长196m,根据现场情况和总体工期要求,一次性建立6跨支架体系,梁体按设计纵向分三段施工,节段长度为71.35m、65.4m及59.25m,如图2所示。

4.施工工艺流程

施工工艺流程:施工准备-临时支墩施工-钢管立柱安装-砂箱安装-支撑横梁安装-贝雷梁安装-横向分布梁铺设-预压-底模、侧模安装-第一段底板、腹板钢筋绑扎-预应力管道安装-支立内模-翼缘、顶板钢筋绑扎-端模及锚具安装-混凝土浇注养护―初张拉―拆内模、侧模-预应力管道压浆-进行第二段、第三段施工-终张拉-底模板及支架拆除。

5.主要施工工艺

5.1施工准备

1)经委托第三方对支架体系进行稳定性计算,贝雷梁在施工荷载作用下的最大的变形、挠跨比满足允许值要求,钢管立柱基础混凝土局部承压允许荷载>单柱最大轴压力,确定支架方案可行。

2)根据设计和施工要求及施工边界条件,进行制定施工计划、确定原材料来源、混凝土配合比试验、组织劳动力和设备机具等前期工作。

5.2临时支墩

临时支墩基础采用φ1.0m钻孔桩,与桥基钻孔桩一起施工,每排5根(12#~13#墩间每排6根),桩间距3m,桩基钢筋伸入上部系梁50cm,系梁为现浇C35钢筋混凝土,宽1.2m,高1.5m,长16m(12#~13#墩间18.8m),预埋与钢管立柱连接钢板及螺栓(采用12颗20cm长φ20高强螺栓)。

5.3钢管立柱安装

每排设7根钢管立柱(12#~13#墩间每排8根),钢管立柱采用直径φ609mm壁厚16mm钢管,根据需要进行钢管立柱长度组合,满足支架高度的需要;使用吊车进行钢管立柱安装,吊装时要对钢管立柱竖直度按0.1%进行控制;为增加稳定性,在相邻钢管立柱间用20槽钢焊接横向支撑及剪刀撑,使钢管立柱连成整体。

5.4砂箱

为了调整贝雷梁底面高度,并考虑模板拆除工艺,在钢管立柱上设置砂箱。砂箱由上下筒构成,上筒为Φ590×10mm钢管,下焊接700×700×20mm钢板,筒内填充C40砼;下筒为Φ620×10mm钢筒,下焊接800×800×20mm钢板,筒内填充标准砂,下筒底部设置3个M24螺栓作为卸砂口,在拆模时松开螺丝,漏出筒內标准砂,实现卸落目的。

5.5支撑横梁安装

支撑横梁采用2根I45a工字钢双拼在一起,横梁安装前焊接工字钢加劲肋,加劲肋采用2cm厚钢板,每隔50cm焊接一道,每根工字钢两侧对称焊接;在工字钢顶部通长焊接15cm宽、2cm厚钢板,工字钢下方对应于每根钢管立柱处焊接700×700×20mm的钢板。在地面焊接好后,用吊车吊装于砂箱顶。

5.6贝雷梁安装

每跨间布置18组贝雷梁(12#~13#墩间布置21组)。贝雷片在施工场地拼装成28.5米一节贝雷梁,拼装前仔细检查贝雷片是否有伤损现象,有伤损的禁止使用,用呆车逐段逐跨吊到支撑横梁就位,测量贝雷梁顶标高应符合要求。

5.7横向分布梁及底模铺设

贝雷梁顶横向布设I16工字钢,纵向间距50cm。底板范围工字钢上纵向布置10×10cm方木,横向间距25cm。

5.8加载预压及预拱度设置

预压前设置观测点,根据梁体自重及模板和施工荷载确定加载砂袋数量模拟梁体重力分布,分级进行预压并观测。通过预压确定支架在荷载作用下的弹性变形量,计算并设置梁体各点预拱度,预拱度通过调整横向分布梁高度精确设立。endprint

5.9模板安装

底模采用1.8cm竹胶板铺设在方木上,通过测量控制标高及放出底板边线、轴线,安装前要考虑支架的预留拱度的设置调整、加载预压试验及支座板的安装;在每一跨底模上预留两个泄水孔作为清扫垃圾出口。边模和内模采用定型钢模板,侧模吊装到与底模对应位置,调整侧模垂直度,并与底模连结好,边模与边模、边模与横梁做好联接和支撑。内模在箱梁底板钢筋及腹板钢筋绑扎完后安装,应做好预防内模上浮措施。待顶板钢筋绑扎完成后,梁体两侧边模顶部采用钢筋拉丝形式对拉固定,保证其稳定性。梁体钢筋绑扎完毕后安装端模,波纹管逐根插入端模对应的孔内。安装模板时要注意预埋件的安装,严格按设计施工,确保每孔梁上预埋件位置准确无误,锚垫板应与端模密贴,需特别注意锚具喇叭口的尺寸应小于千斤顶顶面积,避免张拉过程中压裂梁端混凝土。各模板安装都要做到位置准确,尺寸正确,连接紧密,接缝密贴且不漏浆。

5.10钢筋工程

钢筋检验、加工和安装按设计图纸和规范要求进行,确保钢筋品种、规格、数量、形状、位置、间距、接头等均符合设计图纸和施工规范的要求。在浇筑混凝土前,应对梁上的预应力波纹管、锚垫板、电缆槽预埋钢筋、挡砟墙预埋钢筋、综合接地钢筋及端子、伸缩缝预埋件、接触网支柱基础预埋件及加强钢筋、下锚拉线基础预埋件及加强钢筋、防落梁挡块预埋件、支座板、通风孔、排水孔、钢筋保护层等数量、尺寸、位置及固定情况逐一进行检查验收。

5.11混凝土工程

从原材料选配、理论和施工配合比试验到混凝土的计量生产各个环节都要控制好,确保制混凝土质量满足设计及规范要求;由于方量多,应提前策划好混凝土的生产和运输保障,在1/2初凝时间前入泵,在搅拌后60min内泵送完毕,不得影响连续施工。混凝土入模温度及模板温度控制在5~30℃之间,浇筑原则为“纵向分段、水平分层、从两端向跨中推进,最终在跨中(合拢)完成”,顺序为“先底腹板倒角、再底板、再腹板、最后顶板、翼板”;浇注采用泵车泵送入模,泵送前先用水泥砂浆通过管道进行润管,连续浇筑,一次成型,澆筑时间不超过6小时。混凝土浇筑过程要控制好浇筑速度,按规定振捣,及时制取各种试件,同时要安排专人进行监控支架变形防以外事故、巡视模板防跑模和漏浆、拉动预应力钢铰线防水泥浆进入波纹管堵塞以及观察天气情况防雨等工作。混凝土收浆后应做好保护和养护工作。

5.12预应力张拉和压浆

使用设计图要求型号的千斤顶和油泵,校准后的千斤顶、压力表、油泵必须配套使用;按设计要求的混凝土强度条件进行初张拉与终张拉,并按设计要求顺序分批、同步、对称张拉;张拉过程为:0→0.1σcon(测初始伸长量)→0.2σcon(测量伸长量)→σcon(持荷5分钟)→补拉到σcon(测量伸长量)→锚固;预应力张拉应采用双控,即以张拉控制应力为主,以钢绞线伸长量校核,实际伸长量应不超过理论伸长量的±6%,当伸长量超过±6%时应停止张拉查明原因。

5.13管道压浆、封锚施工

终张拉完毕后,在2天之内进行管道压浆作业,并且采用真空辅助压浆工艺。在正式压浆前应先给孔道内压水,检查孔道是否畅通。采用活塞式压浆机进行压浆,压浆最大压力控制在1.0MPa,待孔另一端流出浓浆后,关闭出浆口,持压0.6MPa保持2min以上,关闭压浆口、卸压。孔道压浆顺序先下后上,要将集中在一处的孔道一次压完。压浆完成后应及时封锚,要将张拉槽口及锚具周围凿毛冲洗干净,然后设置钢筋网、支模浇筑封锚砼,按规定进行养护。

5.14模板及支架拆除

初张拉后方可拆除内模和侧模。拆模前混凝土芯部温度、表层温度与环境温度之差应小于15℃。混凝土达到设计强度,终张拉完毕后方可进行底模及支架拆除,将沙箱中的标准砂卸落,拆除底模和分布梁,进行支架拆除。

6.结束语

三线箱梁作为一项工程结构施工,施工工序多,技术标准要求高,管理任务重,如何保证从整体策划到每一道施工工序过程的实施达到最优化,是施工的关键所在。目前连续梁采用支架法已施工完毕,整体线性和工程质量控制良好,达到验收标准,施工经验可为今后类似工程施工提供借鉴。

参考文献

[1] 易欣、杜强.三线加宽变截面连续箱梁的现浇施工[J].北京:铁道建筑,2006(11).

[2] 胡亚峰.大跨度连续梁贝雷梁钢管柱式支架现浇施工技术[J].北京:铁道建筑技术,2012(增1).

[3] 铁建设[2010]241.高速铁路桥涵施工技术指南[S].北京:中国铁道出版社,2011.

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【文章编号】1006-2688(2017)07-0045-03endprint

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