劉 鑫
(中鐵十六局集團(tuán)路橋工程有限公司,北京 101500)
在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的帶動(dòng)下,鐵路事業(yè)也繁榮起來(lái),越來(lái)越多的鐵路橋梁工程在我國(guó)開(kāi)展。在鐵路橋梁施工過(guò)程中,連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)起到影響橋梁整體工程質(zhì)量的重要作用,因而被廣泛應(yīng)用。連續(xù)梁掛籃施工過(guò)程繁瑣、操作復(fù)雜多變,所以施工技術(shù)必須規(guī)范,從而保證工程的高質(zhì)量和高效率進(jìn)行。如果施工時(shí)出現(xiàn)了技術(shù)阻礙,一定要將技術(shù)分析透徹再施工,嚴(yán)格掌控掛籃施工,按照實(shí)際要求與環(huán)境條件來(lái)選擇連續(xù)梁掛籃技術(shù),使其符合質(zhì)量要求。
北海鐵山港進(jìn)港鐵路工程規(guī)定車(chē)輛的行駛速度為120km/h,其中鐵山港大橋連續(xù)梁的總長(zhǎng)為530m,孔跨結(jié)構(gòu)為2×(70+125+70)m,橋梁特點(diǎn)是單箱單室,項(xiàng)目主要技術(shù)難點(diǎn)是連續(xù)梁掛籃施工及混凝土全斷面一次性澆筑工程施工。本工程連續(xù)梁的中跨及邊跨合攏段的梁高均為2.8m,橋梁中支點(diǎn)的梁高為4.0m。
挑選何種規(guī)格的掛籃是橋梁連續(xù)梁掛籃施工的重點(diǎn)。連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)的首要工作是選擇合適的掛籃,既要符合實(shí)際工程要求,又要符合橋梁梁體荷載能力的要求。例如,三角式掛籃具備高平衡力、節(jié)點(diǎn)較少、不易變形自損且施工步驟簡(jiǎn)單、功能體系完整的特點(diǎn),所以在橋梁工程中被廣泛應(yīng)用。掛籃在橋梁連續(xù)梁掛籃施工中占有重要地位,因?yàn)樽罱K選取何種規(guī)格、類(lèi)型的掛籃都影響其能否將功能發(fā)揮到最大,同時(shí)提前了解掛籃的組成系統(tǒng),即主桁架系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、側(cè)模系統(tǒng)、內(nèi)模系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、錨固系統(tǒng),也可使掛籃發(fā)揮優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員需認(rèn)真核算整個(gè)橋梁工程承重結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù),對(duì)承重桁架系統(tǒng)需要著重關(guān)心。標(biāo)準(zhǔn)承重參數(shù)是工程中實(shí)際用到的最大承重?cái)?shù),為保證施工質(zhì)量及確保工程順利進(jìn)行,可借助縱橫交錯(cuò)的計(jì)算方法設(shè)計(jì)承重桁架。
掛籃由各種系統(tǒng)組合而成以滿(mǎn)足其強(qiáng)度、平衡要求,如主桁架系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、行走系統(tǒng)等。除此之外,掛籃還需滿(mǎn)足剛度要求,特別需要注意的是澆筑混凝土,澆筑的前端保持撓度≤20mm。各結(jié)構(gòu)系統(tǒng)如下。
1)主桁架 主桁架作為掛籃的主要組成部分,是承受壓力最大的部件。桁架的主桿件借助槽鋼焊接,而節(jié)點(diǎn)的主要設(shè)施是承壓型高強(qiáng)螺栓。主桁架由兩榀三角、豎向聯(lián)結(jié)系和水平聯(lián)結(jié)系組成。
2)底模系統(tǒng) 底模平臺(tái)對(duì)連續(xù)梁掛籃施工順利完成起著重要作用,由底模板、縱梁和前后橫梁組成。不僅承受著上部給予的壓力,而且可以給立模、捆扎鋼筋等提供操作區(qū)域。
3)模板系統(tǒng) 外模主要用到的材料是大塊鋼模板,內(nèi)模主要由鋼模板拼接而成。
4)懸吊系統(tǒng) 主要任務(wù)是將外模、底模平臺(tái)、內(nèi)模施加的壓力及梁段混凝土自身的重量傳輸給主構(gòu)架和已經(jīng)完工的梁段上,主要施工對(duì)象是懸吊底模平臺(tái)及內(nèi)、外模。
5)錨固系統(tǒng) 錨固系統(tǒng)分為2組,分別設(shè)定在2個(gè)主桿架的后節(jié)點(diǎn)上。
6)行走系統(tǒng) 行走系統(tǒng)涉及不同的空間,如墊枕、軌道、前支座、后支座及牽引設(shè)施。
1)支架施工 鋼管柱支架主要由分配梁、斜撐、平聯(lián)、主橫梁和鋼立柱等零部件構(gòu)成,還會(huì)在立柱上借助2cm厚的鋼板安裝牛腿,立柱所用到的主要材料是φ1000mm的螺旋鋼管。將貝雷梁橫向擺放,然后對(duì)照縱向方向?qū)⒌啄[放好,對(duì)照橫向方位將分配梁擺放好,最后處理好底模、分配梁和縱向桁架之間的擺放關(guān)系,0#段支架立面如圖1所示。
2)臨時(shí)錨固施工 墩梁的錨固可幫助彼此共同工作,但需要在0#段預(yù)應(yīng)力完工后再進(jìn)行,可以借助φ1000mm的螺旋鋼管,雙面焊接螺紋鋼筋。將粗砂灌入鋼管且夯實(shí),一定要保證鋼筋完全穿過(guò)底板后到達(dá)管中,最后將鋼筋與鋼管內(nèi)壁黏結(jié)成一體,打造一個(gè)密封的運(yùn)輸空間。
3)在掛籃不斷向前推進(jìn)過(guò)程中,需要在推進(jìn)之前解除錨固。在錨固解除過(guò)程中,主桁架與錨固件連接緊密,錨固解除需要與主桁架配合。在具體施工中,最容易出現(xiàn)的問(wèn)題是主桁架與錨固施工無(wú)法均衡進(jìn)行,導(dǎo)致主桁架偏離規(guī)定位置,給主桁架后錨固的位置造成不利影響。如果不解決這一問(wèn)題,橋梁連續(xù)梁掛籃施工將會(huì)受到較大影響。因此,應(yīng)認(rèn)識(shí)到橋梁連續(xù)梁掛籃施工錨固解除過(guò)程中的施工難點(diǎn),通過(guò)有效控制主桁架,確保錨固在拆除和推進(jìn)過(guò)程中能夠同步進(jìn)行,便于連續(xù)梁掛籃施工的進(jìn)行以提高橋梁連續(xù)梁施工質(zhì)量。
圖1 0#段支架立面
借助視準(zhǔn)線外矢距法,可以調(diào)節(jié)、控制平面線形。首先找出視線邊,臨近的2個(gè)墩中心是視線邊。再計(jì)算2個(gè)墩之間理論中心線和視線的外矢距,然后按照平面曲線的數(shù)據(jù)和節(jié)段,借助經(jīng)緯儀或全站儀進(jìn)行控制(見(jiàn)圖2)。
1)靜載預(yù)壓試驗(yàn) 掛籃組拼一定要在0#段全部完工之后再進(jìn)行,之后開(kāi)始進(jìn)行掛籃的靜載測(cè)試。借助預(yù)壓塊和底模,采用慢慢加載的方式來(lái)進(jìn)行試驗(yàn),或者借助千斤頂一級(jí)一級(jí)地對(duì)掛籃關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施加壓力。試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行觀察,每1h觀測(cè)1次變形點(diǎn),持續(xù)預(yù)壓4h。
2)懸澆段施工 在進(jìn)行懸澆段施工時(shí),鋼筋、混凝土預(yù)應(yīng)力等操作步驟與0#段基本相似,即掌握關(guān)鍵的施工技術(shù)、調(diào)節(jié)掛籃內(nèi)行走。
預(yù)先檢查留出的掛籃孔位置及孔的大小是否滿(mǎn)足掛籃安裝標(biāo)準(zhǔn),是掛籃行走前的必備工作。兩端的掛籃需保持同樣的頻率行走。當(dāng)掛籃逐漸靠近事先留出的位置時(shí),需放慢速度,避免出現(xiàn)掛籃行走超過(guò)預(yù)定位置的情況發(fā)生,時(shí)刻保持緩慢的速度,并且時(shí)刻關(guān)注。
為了防止底模平臺(tái)吊掛之后出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的情況,平臺(tái)兩側(cè)的鋼絲繩一定要保持同樣長(zhǎng)度。同時(shí),鋼絲繩接頭處最少要有4個(gè)繩卡,繩卡的大小尺寸與鋼絲繩的直徑也要保持一致。為了完全保證底模平臺(tái)的安全使用,懸掛底模平臺(tái)的繩子除了鋼絲繩以外,還要添加額外的保險(xiǎn)鋼絲繩。
鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工的技術(shù)難度大。施工過(guò)程中需著重關(guān)注掛籃規(guī)格和類(lèi)型、造型設(shè)計(jì)、掛籃質(zhì)量及持續(xù)澆筑梁混凝土施工,不但要掌握掛籃施工技術(shù),還要符合橋梁施工要求。只有保證以上工作難點(diǎn)以高質(zhì)量完成,工程才能順利進(jìn)行。因此,在進(jìn)行鐵路橋梁施工時(shí),專(zhuān)業(yè)人員要仔細(xì)研究橋梁結(jié)構(gòu)及計(jì)算橋梁的最大承重,保證掛籃施工技術(shù)的每個(gè)步驟都符合標(biāo)準(zhǔn),將掛籃功能發(fā)揮到最大,為鐵路橋梁工程后續(xù)施工打好基礎(chǔ)。
圖2 視準(zhǔn)線外矢距法