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高速铁路现浇道岔连续梁超长预应力束施工技术分析

2022-04-07刘益锋

工程与建设 2022年1期
关键词:道岔现浇高速铁路

刘益锋

(中交二航局第二工程有限公司,重庆 401100)

0 引 言

在高速铁路建设工程中,现浇道岔连续梁施工是其中的重点,由于当前现有施工技术存在的不足,使得在施工过程中箱梁混凝土极易出现裂缝,若不加以及时控制,则对于整个高速铁路的质量将造成严重威胁。基于此,本文将高速铁路现浇道岔连续梁作为研究对象,开展对其超长预应力束施工技术设计研究。

1 高速铁路现浇道岔连续梁超长预应力束施工技术

1.1 超长预应力支架地基处理与设计

为了提高连续梁临时结构承载力,可在施工前,进行连续梁超长预应力支架的地基处理工作,根据连续梁的地理位置、工程地质资料与静力触探获取的数据,进行连续梁施工现场地貌与地形的描述,在对地貌进行描述过程中发现,连续梁支架基础部位,采用的组合方式为多元组合方式[1]。本文此次研究以扬州南高架站连续梁施工方案为例,其中5#~4#支架处于高速铁路连续梁的中心位置,此处是由底部河流多年冲击而形成的软土地基,此种地基结构的整体稳定性较差。并且6#~5#支架的跨度较大,极易出现承载能力不足导致的现浇梁支架坍塌问题,因此需要对软土厚度达到1 m之处进行表层土清除处理,确保连续梁的支撑基础结构落在弱风化花岗岩石上。

在连续梁结构中,梁柱的支架体积选择1.1 m×1.0 m×21.0 m×21.0 m条形带作为扩大基础,为了提高工程整体结构的稳定性,可对承载结构进行连续梁距离的调整,在此过程中,对地面岩层的承载力进行测量,当承载力不足220 kPa时,可在原基础结构上,增加一层厚度为30 cm的回填土层,回填的材料以碎石为主,以碎石材料作为支撑承载力的主要材料,进行地面岩层承载力的增强与调整。

完成超长预应力支架地基处理后,可根据施工现场情况,实施连续梁的支架结构设计。设置6#~5#使用至少2组(每组至少5根)、结构为φ800×10 mm的独立钢管进行地基支撑。在完成支撑体系的构建后,在顶部加设贝雷梁,加设后的连续梁结构如图1所示。

图1 支撑体系结构

为了进一步提高连续梁结构中独立钢管立柱的稳定性。可从距离地面1.5 m 的位置处,设置一个横向刚结构连接杆,并在此结构中加设一个竖向剪刀支撑结构。结构以牛腿支架作为支撑,牛腿的厚度为11.0 mm,按照高强度钢板加工工艺,进行支架结构设计[2]。在完成支撑结构的基础施工处理后,在7#~6#位置加设一个盘扣式脚手架,在整体结构端部进行局部加强处理,通过此种方式,完成地基结构的施工。

1.2 超长预应力支架预压

完成连续梁超长地基处理与支架设计后,为了提高盘扣式脚手架整体的稳定性,降低支架体系节点缝隙造成的弹性形变发生概率,确保高速铁路连续梁结构的成型,需要对支架结构进行预压处理[3]。处理过程中,应控制预压结构的质量按照原质量的120%实施,同时采用三级加载方式(0%→60%→100%→120%),进行预压数据的获取。此时,可将监测点布置在连续梁两端以及连续梁的1/2、1/4、3/4位置处,在完成监测点的布置后,按照预压测量标准进行监测数据统计,统计数据结果与统计表格式参照表1。

表1 统计数据结果与统计表格式

通过对预压测试结果的综合分析,掌握不同施工方式与基础支撑结构对高速铁路施工沉降的影响,以此为依据,选择最适宜的施工方式,确保施工的成果可以满足现场施工要求。

1.3 梁体混凝土现场浇筑

完成上述支架结构的安装和预压后,在施工现场完成对高速铁路现浇道岔连续梁结构的混凝土浇筑。为确保梁体的强度,选用等级为C55混凝土材料完成浇筑,并采用一次成型的方式,完成对连续梁的总方量浇筑,浇筑纵向长度按照施工设计图纸完成。由于采用一次性浇筑方式,在实际施工中需要结合混凝土供应能力,选用HZS 6545—450型号搅拌机对混凝体浇筑材料进行搅拌[4]。由于在具体实施中,混凝土浇筑作业面较大,一次性完成浇筑的土方量较多,增加施工难度。针对这一问题,采用分段、分层推进的方式完成浇筑。在浇筑时,以上述项目为例,从4#端头开始浇筑,并向5#方向推进。浇筑过程中采用分层方式,第一层为底腹板倒角,第二层为下腹板,第三层为底板,第四层为上腹板,第五层为顶板,按照上述顺序完成水平方向的分层浇筑。

2 对比实验

为进一步验证本文上述提出的施工技术在实际应用中的效果,选择以新建的连镇铁路建设项目作为实验依托,分别利用本文提出的施工技术和传统施工技术对该项目进行施工建设。该工程项目路基地面站改为高架站,变更调整后,扬州南高架站桥梁起讫里程DK245+284.130—DK251+418.950(短链4 006.77 m),线路全长2.128 km,设置2条正线、4条到发线,建设2座岛式中间站台和一座维修工区。该工程施工项目按照结构划分为正线、站线和走行线三个主要组成部分,表2为三个结构组成施工要求对照表。

按照表2施工标准,分别利用两种施工技术在三个主结构上平均两个分区当中完成施工。选择将完成施工后各个主结构上产生的裂缝数量作为评价指标,对比两种施工技术的实际应用效果,将实验结果记录如图2所示。

表2 建连镇铁路建设项目主结构施工要求对照表

图2 两种施工技术实验结果对比图

从图2中得出的实验结果可以看出,本文设计的施工技术在应用后能够保证各个主结构产生的裂缝数量在5个以内,而在相同运行时间范围内,传统施工技术下各个主结构产生的裂缝数量均超过10个。因此,通过实验进一步证明,本文提出的施工技术在实际应用中能够有效提高高速铁路的施工质量,延长铁路的使用时间。

3 结束语

本文将高速铁路现浇道岔连续梁作为研究对象,针对传统施工技术在高速铁路施工项目中存在的问题,开展超长预应力束施工技术的设计研究。此次研究从支架地基处理、超长预应力支架预压、梁体混凝土现场浇筑三个方面展开研究。并在完成与此方面相关的研究后,通过对比实验证明了本文设计的施工技术在工程实际应用中,可以有效减少主体结构产生裂缝的数量,提高结构整体稳定性与安全性。总之,通过本文上述的研究,为高速铁路现浇道岔连续梁施工提供更加安全、优质的施工保障条件,并为后续相同类型连续梁施工建设提供依据,促进高速铁路建设事业的可持续发展。

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