APP下载

上行式移动模架现浇梁施工在高速铁路桥梁中的应用

2020-04-20毛爱东

价值工程 2020年9期

摘要:上行式移动模架现浇梁施工质量控制难度比较大,但在特定条件下,仍然是高速铁路桥梁施工的主要技术。基于此,本文结合工程实例,在简要分析此种施工技术特点和原理的基础上,阐述了上行式移动模架现浇梁施工在高速铁路桥梁中的具体应用,分析结果表明,结合高速铁路桥梁特点,严格按照施工工序开展施工作业,可充分发发挥上行式移动模架的优势,既能提升施工效率和质量,也有利于保证施工的安全性,值得大范围推广应用。

Abstract: It is difficult to control the construction quality of cast-in-place beams with upward moveable formwork, but under certain conditions, it is still the main technology for high-speed railway bridge construction. Based on this, this article combines engineering examples and briefly analyzes the characteristics and principles of this construction technology, and elaborates the specific application of the upward moveable formwork cast-in-place beam construction in high-speed railway bridges. The analysis results show that combining the characteristics of high-speed railway bridges and carrying out construction operations in strict accordance with the construction procedures can give full play to the advantages of the upward moveable formwork, which can not only improve the construction efficiency and quality, but also help ensure the safety of construction, and is worthy of widespread promotion and application.

关键词:上行式;移动模架;现浇梁;高速铁路桥梁

Key words: upward;upward moveable formwork;cast-in-situ beam;high-speed railway bridge

中图分类号:U445.463                                   文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)09-0149-02

0  引言

目前上行式移动模架被广泛应用公路桥梁、铁路桥梁施工中,是一种比较先进的现浇梁施工方法。但上行式移动模架施工荷载比较大,普通模架自重就达到500t,如果是双线简支梁则自重可达900t,梁体+移动模架种总重超过1400t。而且高速铁路桥梁结构复杂,移动模架过孔难度比较大,拼装施工难度也比较大,需要进行详细验算,保证上行式移动模架经过连续梁时梁体受力的均勻性。基于此,开展上行式移动模架现浇梁施工在高速铁路桥梁中的应用研究就显得尤为必要。

1  工程概述

新建贵阳至南宁高速铁路GNQZ-3标位于河池市环江县境内,起止里程DK249+062.65~DK277+042.441,正线长23.38km。下南3号双线特大桥起止里程为:DK250+428.75~DK251+749.25,全桥长1320.5m,全桥有40孔现浇简支箱梁。

2  上行式移动模架的特点和原理

2.1 特点  上行式移动模架的承重的主梁系统通过支腿的支撑处于桥梁端或者墩顶上方,而外模系统的吊挂在承重主梁之上,在过孔施工中,为更好的避开外模系统横向开启,保证外模系统能够随着主梁系统进行纵向移动,支腿可独立向前倒转。和传统模架相比,上行式移动模架占用空间比较小,即便是那些低矮的桥墩,也可以良好应用,施工中首跨、末跨、连续梁的施工更加便捷,可有效满足通过高压线等障碍物的要求,而且便于短距离转换场地和外面系统的拆除转移[1]。

2.2 原理  通过梁端部和桥梁安装支腿,将支腿支撑主梁系统,外模和模架则吊挂在逐年系统之上,从而形成一个可以纵向移动的桥梁制造平台,在此平台上进行桥梁施工,移动模架下落脱模,横向开启保证上行式移动模架可以安全通过桥墩,纵向前移过孔达下一个施工工位,通过横向合拢施工,形成施工平台,完成下一孔操作,如此循环往复。节段顶推拼装技术是以移动模架自带的纵移系统为推进装置,在桥台后场搭设临时支架,主梁和鼻梁边推进边拼装,上横梁、挂梁模板穿插施工,实现快速拼装。

3  上行式移动模架搭设

3.1 移动模架安装

3.1.1 墩顶临时支撑  在应用上行式移动模架现浇梁施工技术时,为保证拼装主梁的稳定性和主梁横移的需求,因此,在首跨拼装时,需要在墩顶安装临时支撑,并将临时支撑的下部、顶部预埋件牢牢锚固,上部安装塑料滑板以满足主梁横向滑动的需求。

3.1.2 鼻梁安装  本工程单侧鼻梁主要分为三节,分别为1#、2#、3#,其重量分布为15.8t、16t、14t,为满足施工需求,保证施工的安全性,采用了鼻梁单独拼装方式,其中2#和3#鼻梁提前预拼完成后整体吊装。

3.1.3 主梁安装  本工程主梁也分为3节,从后到前,依次为主梁1#、2#、3#,具体吊装顺序和构件相关参数如表1所示。

主梁层和层之间、节和节之间用10.9级摩擦型高强度螺栓连接,摩擦面的摩擦系数不能低于0.45,在对接时通过三坐标组合横移镐对主梁精确定位,并用手拉葫芦和千斤顶进行微调,当主梁精确定位之后,通过高强度螺栓将主梁和连接板相互连接。

3.1.4 横梁安装  本工程横梁由两部分共同组成,包括:上横梁、下挂梁。其中上横梁安装示意图如图1所示。

具体安装顺序为:先进行左侧横梁安装,然后再安装中间横梁及左侧主梁连接,在横梁和主梁连接时,高强度螺栓先不拧紧,等右侧横梁连接完成之后,再拧紧[2]。

下挂梁安装顺序为:先在地面拼装,保证左右两侧挂梁的对称性,然后通过模板开合横移的方法,完成两侧挂梁对接。

3.2 模板安装  上行式移动模架组成结构复杂,仅外模板就由翼缘板、腹板、底板、模板横肋等组成。安装时要进行横梁螺旋顶安装,然后根据横坡的实际高差合理调整螺旋顶的旋出高度,安装上下对齐,左右对称的方法安装底模板。底模板安装完成之后,调整模板安装精度,确认达到设计要求之后,再进行侧模板安装,最后安装腹板和翼缘板。

3.3 上行式移动模架预压  为检验上行式移动模架使用质量,需要进行预压试验,选择1.1倍的最大节段箱梁自重,预压加载在箱的起始段,本工程起始段箱梁的总长度为32.6m,混凝土量为316m3,重量为758.4t,而内模重量为25t,梁体钢筋为55t,钢绞线重量约9t,因此,预压自重约为932t,在40#台~39#墩跨之间进行预压试验。选择沙袋为预压材料,分级加载,分别为60%、100%、110%,加载完成之后,静待8h后,卸去荷载[3]。

3.4 上行式移动模架纵移操作  纵移操作是上行式移动模架现浇梁施工的重中之重,为保证施工质量,需要高度重视以下几点:第一,在施工之前,必须清理干净滑道上的各种杂物,并涂抹润滑油,降低纵移动摩擦力。第二,保证纵移过程中,所有的千斤顶能够同步运行,千斤顶要作用在鼻梁上纵移千斤顶要保证提前受力,且推力不能低于20t。第三,保证支腿和墩身了临时固定达到设计要求后,才能开始纵移槽,否则不准纵移。

4  上行式移动模架现浇梁施工技术的具体应用

4.1 模板制作和安装  本工程现浇箱梁由底模、外模板、外模板、端模共同组成。底模在安装时随时采用水平仪检查底板,保证平整度,符合设计要求。同时及时清除安装的残余灰浆[4]。外模板安装时,要保证板面平整光洁,将侧模和底模相互对接,通过顶压杆调整侧模垂直度,并和端模联接。外模板安装时,要保证固定的稳固性,避免发生跑模、漏浆等,安装完成之后,详细检查各部位尺寸,保证安装质量。端模安装的重点是保证垂直度符合要求,避免发生变形。

4.2 钢筋安装  钢筋安装在上行式移动模架上完成,钢筋骨架和箱梁顶底板接长时,要尽量避开较大处,并安装相应的施工技术及规范要求,尽量错开接头布置,通过焊接的方法合理拼装骨架,通过样板控制骨架位置,先进行下部焊接,后进行上部焊接。在钢筋绑扎时,先安装底板、腹板钢筋,再安装横隔梁、梁端钢筋、波纹管等,最后安装顶板钢筋和各预埋件[5]。

4.3 混凝土施工  选择C50混凝土,控制坍落度在16~20cm之间,通过两台汽车泵输送。由于本工程混凝土浇筑量比较大,需要采用上分层浇筑的方法,保证每层浇筑量在30cm左右,边浇筑边振捣。振动器要插入混凝土内部,插入深度控制在50~100mm之间,严禁碰撞钢筋和模板。在混凝土浇筑时,要派遣专业人员采用先进的检测设备,对箱梁各变性部位严格检测,重点检测牛腿变形、主梁检测、每组横梁跨变形,发现问题及时处理,保证混凝土施工质量。混凝土浇筑完成后要立即开展养护,为混凝土固化成型提供良好的环境,避免形成裂缝。混凝土施工是上行式移动模架现浇梁施工的核心环节,在本工程施工为最大限度提高混凝土抗裂性能为核心,从施工原材料、配合比等方面同时入手,对混凝土力学性能、长期变形性能、耐久性能、新拌混凝土性能四个方面进行了试验分析。总结出各原材料及配合比参数对混凝土性能影响规律,为配制高抗裂、良好和易性混凝土提供试验和理论依据。最终配置出适于移动模架施工的缓凝长、坍落度大、水化热低、开裂敏感性弱的混凝土。

4.4 预应力施工  全桥纵向预应力束采用ΦS15.2钢绞线,钢绞线fpk=1860MPa,所有钢绞线均采用镀锌金属波纹管成孔。待混凝土强度达到设计强度,且混凝土龄期超过5天后,才能进行张拉操作,张拉时理论伸长值和实际伸长值之间的误差要控制在±6%之间[6]。具体张拉程序为:0→初始张拉吨位(10%σk)→100%σk张拉吨位→持荷5分钟锚固。

5  结束语

综上所述,本文结合工程实例,分析了上行式移动模架现浇梁施工在高速铁路桥梁中的应用,分析结果表明,高速铁路桥梁施工难度较大,并且施工环境比较复杂,传统施工技术局限性较大,不利于保证施工的安全性和施工质量。而上行式移动模架具有更强的灵活性,并且可保证施工安全、质量,值得推广应用。

参考文献:

[1]权小芳,朱青兰.桥梁施工移动模架现浇梁技术分析[J].工程技术研究,2019(16):86-87.

[2]唐濤,刘友清.移动模架合模施工工艺探究[J].科学与信息化,2019(16):105-106.

[3]刘建波,沙友德,廖满平.上行式移动模架造桥机在沪杭铁路客运专线现浇箱梁工程中的应用[J].施工技术,2011,40(11):78-82.

[4]吴尚德.高速铁路桥梁移动模架结构计算及预拱度设置[J].铁道工程学报,2013,30(2):58-62.

[5]夏勇.BZS32/900上行式移动模架机械性能、安全性能的比较分析[J].现代制造技术与装备,2016(2):114-115.

[6]齐春峰.上行式移动模架造桥机提前过孔施工控制技术[J].铁道建筑,2008(12):35-38.

作者简介:毛爱东(1988-),男,宁夏银川人,本科,毕业于西安科技大学。