宋強(qiáng)
摘 要:鐵路限高防護(hù)架作為保護(hù)鐵路橋涵的附屬工程,隨著我國(guó)鐵路交通的快速發(fā)展得到了越來越多的應(yīng)用,該附屬工程的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,施工難度也并不大,在此我只總結(jié)張?zhí)畦F路八標(biāo)三分部在限高架施工過程中的經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:限高架;防護(hù);施工經(jīng)驗(yàn)
鐵路限高防護(hù)架是鐵路橋涵的附屬工程,主要運(yùn)用于跨既有道路的橋梁及具有立交功能的涵洞。限高,顧名思義就是限制梁底及涵洞過往車輛的高度,避免車輛碰撞到橋梁及涵洞對(duì)鐵路造成危害。
根據(jù)限高高度、道路的寬度、過往車輛的重量以及限速大小,專橋設(shè)(05)8184分別給出了不同的方案。限高高度采用梁底往下20cm處至橋下路面的高度;車輛重量分別定為15、20、30t;車輛撞擊速度分別定為40、60、80km/h;碰撞角度為90°。限高架根據(jù)不同的形式分為門式結(jié)構(gòu)、三角支架形式結(jié)構(gòu)、桁架式結(jié)構(gòu)(三大類。
其中三角支架形式結(jié)構(gòu)需要在立柱及斜腿支撐灌注C20混凝土,另外兩種形式?jīng)]有特別指示不需要灌注混凝土,在施工時(shí)需要注意。
上部結(jié)構(gòu)主要由熱軋無縫鋼管、法蘭盤、加勁肋鋼板、螺栓及螺母組成。熱軋無縫鋼管組成了限高架的主體部分,是主要承受沖擊荷載的部件;加勁肋鋼板安裝在構(gòu)件出現(xiàn)集中荷載的部位,主要作用是保證構(gòu)件局部穩(wěn)定并傳遞集中力,提高構(gòu)件的穩(wěn)定性和抗扭性能;法蘭盤及螺栓、螺母用來連接立柱和橫桿。
下部結(jié)構(gòu)主要由預(yù)埋鋼板、地腳螺栓、螺母以及鋼筋混凝土基礎(chǔ)組成。預(yù)埋鋼板、地腳螺栓和螺母用來連接立柱與基礎(chǔ);鋼筋混凝土基礎(chǔ)的作用是提高地腳螺栓的穩(wěn)定性以及固定限高架的位置,防止其發(fā)生偏移及沉降。
參考通圖,對(duì)照工點(diǎn)圖是施工前期準(zhǔn)備的主要步驟。在工點(diǎn)圖中,需要明確安裝限高架的位置、道路寬度及通行車輛信息、限高高度、基礎(chǔ)頂面標(biāo)高等數(shù)據(jù),再實(shí)地考察。因?yàn)槲曳植康臉蛄褐饕甾r(nóng)用道路,路邊溝渠較多,在實(shí)地考察之后發(fā)現(xiàn)需要對(duì)工點(diǎn)圖規(guī)定的寬度進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,交給設(shè)計(jì)院復(fù)核,待設(shè)計(jì)院同意該方案后安排人員進(jìn)行施工。
施工采取上部結(jié)構(gòu)施工和下部結(jié)構(gòu)施工并進(jìn)的方法,即立柱及橫梁在加工廠中加工,基礎(chǔ)在現(xiàn)場(chǎng)澆筑,基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)5至7天之后將加工廠做好的構(gòu)件拉到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝,以此來提高工作效率。這里我們聯(lián)系了一家鋼材加工公司,他們擁有數(shù)控車床技術(shù),可以根據(jù)需要加工不同類型尺寸的鋼材。上部結(jié)構(gòu)的鋼管采用Q345材質(zhì)的鋼管,其化學(xué)成分及力學(xué)性能應(yīng)符合《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591-1994)的規(guī)定;法蘭盤、預(yù)埋鋼板采用Q345鋼板;基礎(chǔ)構(gòu)造鋼筋采用A8、B12及B16鋼筋;螺栓、螺母及墊圈均應(yīng)符合GB170—86、GB5782—86及GB95—85相關(guān)規(guī)定。
基礎(chǔ)一開始有三種方案可以選擇:第一種方案采用預(yù)制基礎(chǔ),優(yōu)點(diǎn)是基礎(chǔ)尺寸規(guī)整,且制作基礎(chǔ)的效率較高,但單考慮到基礎(chǔ)體積太大,重量較重,托運(yùn)及吊裝都比較困難,所以舍棄該方案;第二種方案采用現(xiàn)澆,不過基礎(chǔ)的四周都使用模板,基礎(chǔ)埋深一般為2.5米,考慮到放坡系數(shù)0.7,那么上口寬度=基礎(chǔ)寬+2.5*0.7*2=基礎(chǔ)寬+3.5米,我分部有25對(duì)限高架,基礎(chǔ)有100個(gè),采用第二種方案代價(jià)太高,所以予以舍棄;第三種方案還是采用現(xiàn)澆,只不過是上口采用模板塑形,模板高約20cm,而底部直接根據(jù)圖紙規(guī)定尺寸進(jìn)行開挖,對(duì)其稍加夯實(shí)之后立即下放鋼筋籠并灌注C30混凝土,該方案效率高,施工費(fèi)用低,但是對(duì)土質(zhì)的要求較高,而且實(shí)際灌注的混凝土量要大于圖紙給出的混凝土量。綜合考慮之后,經(jīng)過總工室的同意,我們決定采用第三種方案進(jìn)行基礎(chǔ)的施工。
基礎(chǔ)施工的順序?yàn)椋洪_挖基坑→基坑夯實(shí)→下放鋼筋籠→焊接預(yù)埋件→支上口模板→澆筑混凝土→收面→回填。這里之所以要焊接預(yù)埋件(主要是指地腳螺栓),是為了防止?jié)仓炷習(xí)r對(duì)地腳螺栓的擾動(dòng),以免后期安裝立柱時(shí)因尺寸偏差安裝不了。在這里需要用到一個(gè)簡(jiǎn)單的工具,工具雖然小,但是用處卻很大,就是槽鋼。
在廠里用數(shù)控車床技術(shù),根據(jù)圖紙規(guī)定的尺寸在槽鋼上面打眼,使之正好能對(duì)上預(yù)埋鋼板上的地腳螺栓,四個(gè)槽鋼將四個(gè)預(yù)埋鋼板之間的相互位置
牢牢固定住,即便在澆筑混凝土的過程中會(huì)產(chǎn)生偏移,但這種偏移是整體性偏移,并不會(huì)對(duì)后期的安裝產(chǎn)生影響。根據(jù)圖4可以看出,我分部的限高架種類并不是太多,一套槽鋼可以重復(fù)利用,而且這些槽鋼本身就是鋼材加工廠里面的廢棄物,將廢棄物稍加處理加以利用,并不會(huì)產(chǎn)生額外的費(fèi)用。
廠內(nèi)的鋼管零部件制作完成后,使用坡口焊進(jìn)行焊接,焊接應(yīng)符合JGJ81—91相關(guān)規(guī)定,使之成為完整的立柱及橫桿。在焊接完成之后,需要對(duì)其涂醒目涂料,涂裝應(yīng)符合《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》(TB/T1527-2011)中第Ⅰ涂裝體系的規(guī)定。第Ⅰ涂裝體系規(guī)定,涂料應(yīng)采用紅丹酚醛(醇酸)防銹底漆及灰鋁粉石墨(或灰云鐵)醇酸面漆。涂漆前先對(duì)其進(jìn)行除銹處理,鋼表面清理應(yīng)達(dá)到GB/T8923-1988規(guī)定的Sa2級(jí),外觀相當(dāng)該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的B Sa2、C Sa2、D Sa2。除銹結(jié)束后,涂紅丹防銹底漆,至少兩道,保證其厚度不小于70μm,待底漆晾干后,再涂灰鋁粉石墨醇酸面漆,至少兩道,保證其厚度不小于70μm。待面漆晾干后,開始涂涂料,本設(shè)計(jì)使用黑黃相間條紋作為醒目標(biāo)志,條紋寬度為200mm,條紋垂直桿件軸線方向。為提高效率,先將所有的立柱及橫桿都涂成黑色,待刷完晾干后,再刷黃色涂料。在刷黃色涂料時(shí)需要使用套箍,套箍寬約5cm,兩個(gè)套箍之間的間距為200mm,在其中刷黃色涂料,這樣刷出的條紋整潔有序,比較美觀。
最后的步驟為安裝,在安裝前,需要將標(biāo)志牌焊接在橫桿上,標(biāo)志牌上寫明了限高高度。然后將部件運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),卸車的時(shí)候注意輕拿輕放,以免破壞表面涂層。先將橫桿與立柱用螺栓連接好,不能擰太緊,再將其整個(gè)吊起來,然后將立柱的法蘭盤和基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板上的地腳螺栓對(duì)其后套上螺母再擰緊,最后人站在梯子上,用扭力扳手將連接橫桿和立柱的螺母擰緊。
總結(jié)一下,在限高架施工的過程中,最重要的就是要保證立柱、橫桿和基礎(chǔ)三者能夠拼接得上,使用槽鋼的方法,雖然看似簡(jiǎn)單,但是它的作用卻很大。希望包括我在內(nèi)年輕的施工員,在向前輩們學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),自己也能夠想辦法去解決施工中遇到的困難,通過自己的創(chuàng)造力不斷優(yōu)化我們的施工工藝。