■徐興安 ■中鐵二十四局集團(tuán)浙江工程有限公司,浙江 杭州 310009
近幾年來(lái),我國(guó)對(duì)鐵路建設(shè)的投入不斷加大,鐵路事業(yè)有著巨大的發(fā)展,鐵路里程也不斷延長(zhǎng),對(duì)于鐵路的質(zhì)量要求不斷提高,其運(yùn)速也不斷提升,而鐵路施工質(zhì)量是保證鐵路整體性質(zhì)量的保證,其中鐵路橋墩的施工建設(shè)是重要的組成部分??招亩找蚱渥陨淼囊恍┨攸c(diǎn),在鐵路施工在被廣泛的采用,而如何改進(jìn)空心墩施工技術(shù)就成了鐵路建設(shè)中的重要問(wèn)題。
金溫?cái)U(kuò)能改造工程新建溪1#特大橋位于浙江省麗水市縉云縣境內(nèi),為金溫?cái)U(kuò)能改造工程跨越新建溪而設(shè),橋梁起點(diǎn)里程為DK61 +842,終點(diǎn)里程為DK65+522,中心里程DK63+682.148,橋梁全長(zhǎng)3680m,全橋位于半徑為7000 米的曲線上。鐵路的設(shè)計(jì)時(shí)速為200km/h,設(shè)計(jì)使用年限為100年。墩身設(shè)計(jì)有直坡等截面、坡比45:1(35:1)的實(shí)心墩、坡比35:1 空心墩三種結(jié)構(gòu)形式,橋墩的高度為6 到39.5m不等,本橋?qū)嵭亩?9 個(gè),空心墩78 個(gè),所有的橋墩采用性能高、耐久性佳的混凝土。本文主要以空心墩作為研究對(duì)象,著重介紹空心墩的施工技術(shù)。
圓端型空心墩,其墩頂兩側(cè)半圓形半徑為1.6m,平直段為4.8m,墩身外側(cè)坡度為35:1,內(nèi)側(cè)坡度為60:1,壁厚50~90cm 變化。承臺(tái)頂面以上2.5m 及墩頂以下3m 范圍內(nèi)為實(shí)體段,墩頂中部順橋向通長(zhǎng)開(kāi)一個(gè)1.5m(寬)×0.5m(高)凹槽,作為檢查墩頂設(shè)備之用,空心墩頂設(shè)置檢查孔,可進(jìn)入空心墩內(nèi),檢查孔寬80cm,長(zhǎng)70cm,檢查孔設(shè)置可以翻蓋的鐵蓋板。距墩頂1.2m 處橋墩設(shè)置吊籃。
空心墩模板采用定型鋼模板,分塊拼裝使用,模板外模設(shè)置為2 米標(biāo)準(zhǔn)節(jié)及0.5 米、1 米調(diào)節(jié)段,每節(jié)段模板由4 塊圓弧模板及2 塊直板組成,內(nèi)模板根據(jù)外模板對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)段模板每一米設(shè)置一道圍囹骨架,采用外模板采用M32 精軋螺紋鋼對(duì)拉,內(nèi)模板采用M25 精軋螺紋鋼對(duì)拉,并用普通腳手架鋼管進(jìn)行內(nèi)撐。
空心墩采用爬模施工,每套模板同時(shí)在5 -6 個(gè)墩身上分節(jié)段流水施工,一般為6 米一節(jié),上下實(shí)體段單獨(dú)分節(jié),每節(jié)施工完成后,留最上部模板作為下一節(jié)模板托架。在墩身下部設(shè)置進(jìn)人孔,墩頂實(shí)體段采用預(yù)埋鋼筋承重的木模板體系分兩次澆筑,上部進(jìn)人孔采用拼裝的鋼模板。施工采用吊機(jī)吊裝、外模外側(cè)設(shè)置作業(yè)平臺(tái)(含上下爬梯)、墩內(nèi)設(shè)置腳手架施工平臺(tái)及上下爬梯的施工方法?;炷翝仓S模板支立進(jìn)行,采用泵送入模。
支架安裝嚴(yán)格按照?qǐng)D紙布置位置安裝,安裝時(shí)先確定起始安裝位置,并根據(jù)地面標(biāo)高確定立桿起始高度安裝墊木,利用可調(diào)底托將標(biāo)高調(diào)平,避免局部不平導(dǎo)致立桿不平、懸空或受力不均。
墩內(nèi)側(cè)搭設(shè)支架,一方面作為內(nèi)部作業(yè)平臺(tái)立模板綁扎鋼筋,另一方面作為墩身上下梯道,梯道采用鋼管上焊接鋼筋作為步梯。空心墩則先搭內(nèi)支架后立外模板,以便施工人員上下,支架也必須拉纜風(fēng)繩固定。
進(jìn)人孔進(jìn)入墩內(nèi)上部必須設(shè)置防護(hù)棚,防護(hù)棚上部支架與墩身內(nèi)壁之間要設(shè)置防落網(wǎng)。每節(jié)段墩身施工,支架與墩身內(nèi)壁之間在拼裝模板下部也必須設(shè)置防落網(wǎng),該處防落網(wǎng)設(shè)置隨施工高度上升同步設(shè)置。
內(nèi)爬梯設(shè)置如下圖:
在墩身首節(jié)澆筑段鋼筋綁扎完成后,于立模部分抹上一層砂漿并用水準(zhǔn)儀找平,并于其上測(cè)量放樣墩身幾何尺寸關(guān)鍵點(diǎn),并報(bào)驗(yàn)監(jiān)理工程師,在監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后使用墨線彈出立模線,最后安裝首節(jié)澆筑段模板。從第二次支模開(kāi)始,采用全站儀在模板頂打出計(jì)算點(diǎn)進(jìn)行控制,具體為:按墩身外輪廓線計(jì),先計(jì)算出輪廓線外0.05m 處十字線方向各點(diǎn)坐標(biāo),用全站儀在模板頂放出各點(diǎn),掛出十字線,用小鋼尺沿十字線方向量出點(diǎn)與模板內(nèi)側(cè)距離,根據(jù)量出的距離進(jìn)行模板調(diào)節(jié)。
高空作業(yè)外模板施工作業(yè)平臺(tái),需先在模板上加設(shè)作業(yè)平臺(tái),作業(yè)平臺(tái)由連接在模板上的角鋼牛腿、踏板骨架及骨架上焊接的鋼筋三部分組成。連接于模板上的角鋼牛腿是與模板配套生產(chǎn)而出的,踏板骨架采用鋼筋焊接;防護(hù)欄桿采用Φ16 鋼筋,間隔60cm,共布置3 道;在工作平臺(tái)下端設(shè)置防墜落安全網(wǎng),保證使用工具及小型物品掉落傷人。
模板支立和拆除均采用吊車(chē)進(jìn)行,現(xiàn)場(chǎng)墩身高度最大為38.5m,模板每節(jié)高度為2m,每節(jié)分4 片,重量小于3t,由于需考慮吊機(jī)施工時(shí)的作業(yè)高度,根據(jù)汽車(chē)吊技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)場(chǎng)采用100T 汽車(chē)吊即可滿足要求,施工時(shí)需注意吊機(jī)的支立位置。
模板拆除前先用吊車(chē)掛鉤吊住模板并使吊機(jī)保持受力狀態(tài),在作業(yè)平臺(tái)下部掛1 個(gè)1* 1m 的吊籃,吊籃采用鋼筋焊制,人員下至吊籃進(jìn)行豎向螺栓拆除,施工人員必須掛安全帶(安全帶要求掛在模板上,嚴(yán)禁把安全帶掛在作業(yè)平臺(tái)欄桿上),然后上至平臺(tái)拆除橫向螺栓,模板拆除時(shí)先松開(kāi)拉筋,但不能取出,以防止模板與混凝土突然脫落而引起模板掉落;拆除時(shí)先外模后內(nèi)模,最后再行拆除拉筋,拆除過(guò)程中安排專人觀察模板動(dòng)向,如出現(xiàn)模板位移則停止施工,重新調(diào)整吊車(chē)后再行拆除。模板拆除作業(yè)時(shí)必須慎用橇棍或其它重型工具,以防止模板突然脫落造成人員及機(jī)具損傷。模板拆除完畢后,重新對(duì)模板進(jìn)行打磨及涂刷脫模劑處理,處理完畢吊至上層模板后再行連接支立。
內(nèi)模采用定型鋼模板,采用螺栓連接。采用吊機(jī)支立。內(nèi)模與外模采用拉筋連接。施工時(shí)在墩身內(nèi)部搭設(shè)腳手架作為作業(yè)平臺(tái),內(nèi)腳手架立于實(shí)心段砼之上。立腳手架時(shí),盡量少占空間,以保證內(nèi)模的安全拆除。腳手架作為作業(yè)平臺(tái)的同時(shí)也需考慮作為墩頂實(shí)心段支架,搭設(shè)時(shí)采用滿堂紅支架型式。支架間距采用0.7* 1.2m,步距為2m,搭設(shè)時(shí)應(yīng)按要求設(shè)置剪力撐。
為便于內(nèi)模的拆除以及鋼筋的連接與綁扎,內(nèi)腳手架局部位置可臨時(shí)搭設(shè)長(zhǎng)竹排或木板,在作業(yè)完成后再行拆除。在每次墩身將要施工的頂部位置,在腳手架上搭設(shè)作業(yè)平臺(tái),作為砼施工的作業(yè)平臺(tái),砼澆筑作業(yè)工人于平臺(tái)上進(jìn)行作業(yè)。
考慮到內(nèi)模拆除以及輸送泵管工作時(shí)對(duì)架子的震動(dòng),在內(nèi)模未拆除的部位,橫向鋼管端部應(yīng)離內(nèi)模60 -100cm,內(nèi)模拆除后,再用較長(zhǎng)鋼管和墩身內(nèi)壁鎖定,確保腳手架的穩(wěn)定。立一節(jié)內(nèi)模搭設(shè)一節(jié)腳手架,直到設(shè)計(jì)規(guī)定高度。
內(nèi)模同外模一樣,每次支立6m,圓端型墩身采用直接支立法進(jìn)行施工,內(nèi)模拆除時(shí)應(yīng)注意拆除順序,先用導(dǎo)鏈對(duì)拉拆除兩塊內(nèi)角度模板后,再行拆除其余模板。
本文中介紹的施工技術(shù),其創(chuàng)新之處在于內(nèi)支架法施工。相對(duì)于外支架施工技術(shù),內(nèi)支架施工技術(shù)利用墩內(nèi)的支架作為施工梯道,不用在墩外再額外地搭設(shè)梯道,減少了冗余工序,節(jié)約了成本。而且,工程所在的麗水地區(qū),夏季多發(fā)臺(tái)風(fēng),外支架容易受到臺(tái)風(fēng)的影響,易造成安全隱患,而內(nèi)支架則很好的規(guī)避了這一點(diǎn)。再有一個(gè),空心墩后期需安裝墩內(nèi)檢查設(shè)施,內(nèi)支架可直接作為墩內(nèi)檢查設(shè)施的上料通道及安裝平臺(tái),實(shí)用性更強(qiáng)。
為了實(shí)現(xiàn)鐵路的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求及零缺陷的質(zhì)量要求,必須加強(qiáng)對(duì)鐵路施工安全防護(hù)技術(shù)的研究。本文從施工方案、施工工序等方面進(jìn)行探討,空心墩內(nèi)支架法施工能有效地提高橋墩的施工技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)最佳的鐵路施工質(zhì)量,達(dá)到鐵路建設(shè)的要求,提高鐵路的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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