王建軍(中鐵二十局集團(tuán)有限公司東北工程指揮部,黑龍江 哈爾濱 150000)
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連續(xù)梁掛籃施工在鐵路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用
王建軍
(中鐵二十局集團(tuán)有限公司東北工程指揮部,黑龍江 哈爾濱 150000)
摘 要:我國鐵路運輸事業(yè)一直以來都是國家關(guān)注的重點,國家在鐵路橋梁施工建設(shè)中投入了大量的人力物力,因此我國鐵路橋梁事業(yè)的發(fā)展迅速,橋梁工程的數(shù)量日益增多,越來越多的新型施工技術(shù)開始應(yīng)用到鐵路橋梁施工中,鐵路橋梁建設(shè)將會進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)前施工中使用最為廣泛的技術(shù)之一是連續(xù)梁掛籃技術(shù),該技術(shù)在鐵路橋梁施工中的應(yīng)用可以有效地提高施工質(zhì)量,并縮短施工周期。本文以某鐵路橋梁建設(shè)工程作為實例,結(jié)合當(dāng)前施工中所應(yīng)用到的連續(xù)梁掛籃技術(shù)展開了分析,對施工過程進(jìn)行了簡要敘述,最終對該技術(shù)的施工要點進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
關(guān)鍵詞:連續(xù)梁;建設(shè);鐵路橋梁;掛籃;施工
1.1 工程概述
某鐵路線路工程中,某橋梁建設(shè)中心里程為DK27+424,整個橋梁全長為1253.78m,該橋梁工程的建設(shè)為該鐵路線路的重點工程。整個橋梁橋臺數(shù)量為兩個,橋墩數(shù)量為34個。橋體線路具有24‰坡度,該橋在設(shè)計時,設(shè)定行車速度為120km/h。通過計算可以得知,該橋梁的橋跨為792m,在橋墩中21號橋墩與20號橋墩作為連續(xù)梁的主墩,主梁的施工手法為掛籃懸臂灌注法。除此之外,其他為簡支梁,其架設(shè)方法為架橋機(jī)架設(shè),梁體采取工廠預(yù)制的方式。在該工程中,20號主墩高67m,而21號主墩高47m。在該橋體連續(xù)梁19號至22號橋墩之間連續(xù)梁梁體全長可達(dá)192m,在施工匯總混凝土的設(shè)計總量為1730.9m3。該工程中,橋體設(shè)計數(shù)據(jù)包括:底板為4.4m寬,橋面為7m寬,梁體設(shè)計分割12段。最長段可達(dá)5m。在零號塊處,最高界面為6.5m,長為12m。邊跨界面高位3m,現(xiàn)澆段長為5m。
該橋梁工程的連續(xù)梁體系特征為縱向預(yù)應(yīng)力體系,其箱型界面采用單箱單室模式。工程中所使用的鋼筋以及所應(yīng)用的管道較為密集,且結(jié)構(gòu)材料較為復(fù)雜,為了保證工程質(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)計施工要求,0#塊施工方式采用了墩頂托架的方式,另外使用掛籃外側(cè)模的方式進(jìn)行側(cè)模的施工。在該施工內(nèi)容中,主要采用了適量的木模以及組合式鋼模的方式,而在掛籃施工中則全部采用定型鋼模,在施工中采用汽車吊進(jìn)行垂直運輸。在澆筑施工方面,主要采用三角掛籃懸臂的方式進(jìn)行施工,采用2#混凝土拌和站,對混凝土材料進(jìn)行集中式拌和,并采用罐裝車進(jìn)行運輸,振搗采用插入式搗固棒進(jìn)行處理。另外還需要按照設(shè)計要求對邊跨現(xiàn)澆段以及懸臂段予以處理。
1.2 連續(xù)梁施工分析
首先,在完成墩身以及基礎(chǔ)施工后,進(jìn)行墩旁托架的安裝,此時需要進(jìn)行臨時支墩座以及永久支墩座的安裝,這里需要依照實際的施工需要進(jìn)行選擇,然后進(jìn)行0#塊施工。
然后對施工掛籃進(jìn)行安裝,同1#塊懸灌施工相對稱,并進(jìn)行連續(xù)對稱設(shè)置指導(dǎo)最后一段。然后進(jìn)行合攏段掛籃的安裝,同時對靠邊跨側(cè)掛籃進(jìn)行移動,將勁性骨架安裝好,進(jìn)行鎖定。并對臨時鎖進(jìn)行張拉,對梁體進(jìn)行鎖定,最后進(jìn)行合攏段的澆筑。將骨戒體系拆除,完成支墩體系轉(zhuǎn)換,進(jìn)行邊跨直線段的支架搭設(shè),進(jìn)行澆筑施工。
完成上述步驟后,將靠邊跨側(cè)掛籃進(jìn)行移動,并進(jìn)行A12#鋼筋以及模板的架設(shè)安裝,對該節(jié)段進(jìn)行掛籃懸澆。
最后再次移動掛籃,并對合攏段的模板以及鋼筋進(jìn)行安裝,同時進(jìn)行勁性骨架的設(shè)置,鎖定梁體,對合攏段進(jìn)行澆筑。
掛籃的組成部分主要包括五個方面,首先是主桁架系統(tǒng),其次是底模系統(tǒng)和走行以及錨固系統(tǒng),最后是模板和懸吊系統(tǒng)。
2.1 主桁架系統(tǒng)的設(shè)計
在掛籃體系中,最主要的承重部分就是掛籃系統(tǒng),它主要由四個節(jié)點以及槽鋼干構(gòu)成,桁架的主要形式為三角架形式。
槽鋼是底模架最常采用的材料,在前橫梁處,設(shè)置有六個吊點,在下橫梁前后各設(shè)置有六個吊點??v橫梁也主要使用槽鋼,面板材料規(guī)格為5mm的鋼板。為了方便施工中,在箱梁端部進(jìn)行立模以及張拉便捷,需要在底模前段設(shè)置一個走臺,并在走臺周圍設(shè)置保護(hù)欄桿。
2.2 前上橫梁
前上橫梁采用的為鋼板阻焊的箱型結(jié)構(gòu),在前段節(jié)點部位進(jìn)行聯(lián)接,對兩片桁架進(jìn)行聯(lián)接,形成一個整體,其上有12個吊點,對底模架進(jìn)行吊裝,其中還有兩個吊點對外側(cè)模進(jìn)行吊裝,4個吊點則對內(nèi)模進(jìn)行吊裝。
2.3 模板設(shè)計
(1)外模
槽鋼以及5mm的鋼板是組成箱梁外側(cè)模的主要材料,外側(cè)模支承被設(shè)置于外模走行梁處,前段設(shè)通過吊點設(shè)置于上橫梁處,后端則懸吊于箱梁外側(cè)頂板,并且通過后吊裝置將走行梁同吊桿聯(lián)接,而外側(cè)模同外走行梁共同沿著后吊裝置前行。
(2)內(nèi)模
鋼模同掛籃一體的形式是腹板同內(nèi)模頂板經(jīng)常采用的方式,而內(nèi)模的底板以及腹板則大多使用木模。
3.1 拼裝技術(shù)
3.1.1 安裝軌道
所有的施工都需要以施工設(shè)計作為指導(dǎo),施工中只有保證嚴(yán)格依照施工設(shè)計,才能確保施工質(zhì)量符合工程要求。連續(xù)梁掛籃施工中,首先需要在0#段混凝土澆筑時埋設(shè)精軋螺紋鋼筋,并確保依照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)完成該梁段的張拉,然后使用中粗砂在鋪枕部位進(jìn)行找平。繼而進(jìn)行港枕的鋪設(shè):將三根鋼墊枕安裝在前支座部位,保證鋼枕間距≤500mm。完成上述步驟后,將四根鋼枕分別由0#塊中心向兩側(cè)安裝,每側(cè)各兩根,令軌道穿入預(yù)埋精軋螺紋鋼(預(yù)埋在箱梁腹板處),進(jìn)行軌道頂面找平。對安裝完成的軌道進(jìn)行測量,確保軌道中心位置符合標(biāo)準(zhǔn)要求后,鎖定軌道。
3.1.2 三角形主桁架施工
在三角形主桁架施工中,分片吊裝具有重要意義。將桁架吊裝至支座上,保證桁架穩(wěn)定,從而避免由于位置偏移而導(dǎo)致桁架傾倒,一般施工中都會使用腳手架對桁架進(jìn)行臨時支撐。完成上述步驟后進(jìn)行豎向連接系的安裝,豎向連接系為三角主桁架之間保持穩(wěn)定的關(guān)鍵,一般施工中豎向連接系多由L10角鋼焊接而成。
3.1.3 后錨施工
完成梁的吊裝后需要對主構(gòu)架進(jìn)行固定,一般施工中多使用扁擔(dān)梁、精軋螺紋鋼在已經(jīng)完成的梁上對主構(gòu)架進(jìn)行錨固,錨固位置為主構(gòu)架后端,主桁架的下弦桿同軌道之間使用扁擔(dān)梁進(jìn)行固定。
3.1.4 前上橫梁施工
在進(jìn)行前上橫梁的施工中需要注意,施工前必須事先放置主構(gòu)梁,依照施工設(shè)計在作業(yè)平臺上講主構(gòu)梁安放完成后,由操作人員進(jìn)行安裝,這種方式便于施工人員操作,但需要注意操作平臺必須依照安全施工規(guī)定安裝防護(hù)欄桿。完成前上橫梁的吊裝后,需要將安裝好的第衡量、吊帶等整體進(jìn)行吊裝。
3.2 加載試驗
完成掛籃拼裝后,需要針對首次完成的掛籃模擬加載試驗,從而確定掛籃荷載變形,通過荷載作用下掛籃的形變數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)拱度的確定。若沒有進(jìn)行理論計算,那么可以預(yù)先在地面上對主桁架梁進(jìn)行加載預(yù)壓試驗,從而對其安全狀況進(jìn)行測定。加載預(yù)壓后將主桁架梁的非彈性形變計算出來,并對每級掛籃系統(tǒng)進(jìn)行變形程度推算,從而控制系統(tǒng)標(biāo)高。
3.3 懸臂灌注施工
T塊應(yīng)從第一段開始進(jìn)行施工,掛籃施工完成后便可以開始懸臂灌注。具體分析連續(xù)梁掛籃施工中懸臂灌注流程為:
首先進(jìn)行鋼筋安裝預(yù)應(yīng)力管道的構(gòu)造,通過將腹板同底板綁扎在一起,并進(jìn)行內(nèi)模架的安裝。
其次依照梁段高度對內(nèi)模板進(jìn)行調(diào)整,并完成端模板的安裝;繼而連結(jié)內(nèi)模板和外模板。
完成上述施工步驟后將頂板鋼筋綁扎號,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道的安裝,并進(jìn)行1#梁段混凝土的一次性灌注,這一步驟需要注意對混凝土進(jìn)行科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù),以保證混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
最后卸落內(nèi)模,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,對孔道進(jìn)行壓漿,完成孔道的壓漿作業(yè)后將側(cè)模卸下,完成掛籃系統(tǒng)施工,進(jìn)行掛籃行走。
我國鐵路橋梁施工發(fā)展迅速,隨著鐵路線的延伸,鐵路橋梁施工技術(shù)發(fā)展迅速,在目前鐵路橋梁建設(shè)中,越來越多的施工技術(shù)被應(yīng)用其中,其中連續(xù)掛籃設(shè)計在施工中最為常見,同時發(fā)揮了巨大的作用。雖然連續(xù)掛籃設(shè)計在實踐應(yīng)用中不斷發(fā)展完善,但是在施工中仍舊會存在或多或少的問題,需要施工技術(shù)人員予以改進(jìn)。例如構(gòu)建外形尺寸不標(biāo)準(zhǔn),因而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)輪廓不順直,或者由于模板安裝溫度而造成的跑模以及走?,F(xiàn)象。而解決這些問題,需要從混凝土澆筑前就進(jìn)行關(guān)注和預(yù)防,通過檢查模板的加固質(zhì)量,針對安裝的模板進(jìn)行螺栓的檢查,從而確保在施工過程中,施工質(zhì)量可以得以保障,更好地推進(jìn)我國鐵路事業(yè)的發(fā)展。
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