戚利強(qiáng)
隨著客運(yùn)量的增加,我國(guó)鐵路客運(yùn)專(zhuān)線也在不斷增加。鐵路橋梁建設(shè)中,為了確保施工的效率和質(zhì)量,大多選用鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù),其具有跨度大,跨中彎矩?fù)隙缺容^小及所需設(shè)備和支架比較少等特點(diǎn)。所以連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于鐵路橋梁建造中,在整個(gè)鐵路橋梁結(jié)構(gòu)中這種超靜定的橋梁結(jié)構(gòu)具有極其重要的意義。
2003年以來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,鐵路行業(yè)也得到了跨越式的發(fā)展,在鐵路建設(shè)的過(guò)程中難免會(huì)遇到高山、河流、懸崖以及峭壁等特殊地形,在此連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)起到了關(guān)鍵性的作用,該技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,它解決了無(wú)法搭設(shè)落地支架、大跨度無(wú)法現(xiàn)澆等問(wèn)題,同時(shí)也體現(xiàn)出了諸多的優(yōu)勢(shì),不僅能夠極大的提高其施工質(zhì)量,而且還能夠進(jìn)一步縮短施工周期,所以必須要加強(qiáng)重視該技術(shù)的應(yīng)用,在應(yīng)用中不斷優(yōu)化施工方案,從而不斷提高我國(guó)鐵路橋梁建設(shè)的質(zhì)量。
自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)有了大幅度的提升,各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施也已經(jīng)逐漸完善,特別是在鐵路建設(shè)過(guò)程中,國(guó)家以及人民都給予了高度的重視以及期望,為此也投入了大量的人力、物力以及財(cái)力,才使得我國(guó)的鐵路建設(shè)里程一次又一次地刷新記錄,但是在鐵路建設(shè)的過(guò)程中難免會(huì)遇到高山、河流、懸崖以及峭壁等特殊地形,因此鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,通過(guò)運(yùn)用該技術(shù)不僅能夠極大地提高其施工質(zhì)量,而且還能夠進(jìn)一步地縮短施工周期。連續(xù)掛籃在實(shí)際的鐵路橋梁建設(shè)過(guò)程中無(wú)需較多的大型機(jī)械設(shè)備,也無(wú)需搭設(shè)支架,同時(shí)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中它也能夠沿著軌道直接進(jìn)行移動(dòng)等,使得這種技術(shù)在鐵路橋梁建設(shè)工程中十分常見(jiàn)。
第一,選型掛籃。掛籃的類(lèi)型眾多,為了能夠確保橋梁梁體和掛籃之間的實(shí)際承重能力相符,必須要選用適宜的掛籃,否則會(huì)對(duì)整個(gè)鐵路工程的質(zhì)量造成一定的影響,在日常工作中比較常見(jiàn)的掛籃類(lèi)型主要有以下幾種:斜拉式掛籃、三角式掛籃以及菱形掛籃三種,三角式掛籃具有多種優(yōu)勢(shì),例如變形率低、節(jié)點(diǎn)少、穩(wěn)定性高和功能性強(qiáng)等特點(diǎn)。第二,掛籃設(shè)計(jì)。首先,掛籃的設(shè)計(jì)是否科學(xué)、合理必然會(huì)對(duì)掛籃功能的發(fā)揮造成一定的影響,在設(shè)計(jì)掛籃的過(guò)程中必須要了解掛籃的組成,一般來(lái)說(shuō),掛籃的組成系統(tǒng)主要包括吊帶、后錨、行走和模板以及承重框架和底籃等。其次,在充分了解掛籃的組成后可以重點(diǎn)對(duì)承重框架展開(kāi)設(shè)計(jì)工作,所以這就需要相關(guān)的設(shè)計(jì)人員對(duì)整個(gè)橋梁的承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)性的計(jì)算,并且將標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)定位成工程所需的最大承重,同時(shí)在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中可以重點(diǎn)采用縱橫交錯(cuò)的方式予以設(shè)計(jì)。再次,為了更好地完成后錨系統(tǒng)的設(shè)計(jì),必須要確保預(yù)留孔和掛籃錨點(diǎn)進(jìn)行相互連接。最后,以吊籃系統(tǒng)與底籃符合承載力標(biāo)準(zhǔn)為目的,并且為完成整個(gè)橫梁的焊接工作必須要采用工字型焊接方式。
掛籃安裝工作一旦完成后需要進(jìn)行首次加載模擬試驗(yàn),其主要目的是為了能夠通過(guò)在荷載作用下進(jìn)行掛籃的變形試驗(yàn),以更好地確定荷載和變形之間存在的關(guān)聯(lián)以及掛籃桁架的預(yù)拱度。需要注意的是,如若未能對(duì)桁架進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,那么必須要在地面上對(duì)桁架進(jìn)行有關(guān)的加載試驗(yàn),這樣一來(lái)能夠更為準(zhǔn)確地獲取到形變和荷載之間的關(guān)系值,進(jìn)而可以掌握每節(jié)掛籃的變形數(shù)值。
掛籃的組裝是否具備有效性事關(guān)整個(gè)工程的應(yīng)用效果,為此在進(jìn)行組裝時(shí)務(wù)必要多加注意以下幾個(gè)要點(diǎn):其一,切不可讓主梁在移動(dòng)的過(guò)程中發(fā)生傾覆或者是塌落。其二,為確保軌距能夠符合施工的要求必須要對(duì)移動(dòng)架以及后端的安全性進(jìn)行細(xì)致的考慮。其三,務(wù)必要加強(qiáng)對(duì)前橫梁和平臺(tái)之間焊接強(qiáng)度的重視。其四,對(duì)于反扣輪組的安裝位置必須要合乎情理。最后,待整個(gè)掛籃組裝工作完成之后必須要進(jìn)行試壓工作,以盡可能地消除非彈性變形。
鋼筋下料尺寸的確認(rèn)必須要嚴(yán)格遵守有關(guān)的設(shè)計(jì)要求,一般來(lái)說(shuō),鋼筋的安裝都是通過(guò)選取整體綁扎的方式進(jìn)行,同時(shí)還要對(duì)預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行加固處理,其處理方式通常是將定位鋼筋焊接在鋼筋骨架之上。除此之外,在日常工作中通常會(huì)以三向預(yù)應(yīng)力體系來(lái)作為連續(xù)梁施工體系,一旦鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道都出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)必須要及時(shí)地做出相應(yīng)的調(diào)整,值得注意的是,必須要嚴(yán)格按照有關(guān)的順序進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整并以此來(lái)確??v向預(yù)應(yīng)力管道的合理性。
第一,對(duì)于施工荷載必須要嚴(yán)格地進(jìn)行把控,在盡可能的情況下在兩端荷載平衡時(shí)就進(jìn)行澆筑施工。第二,必須對(duì)連續(xù)梁兩端的混凝土的實(shí)際重量加以把控,并且通過(guò)兩端相互交叉的形式來(lái)完成泵送工作,有利于兩端時(shí)刻保持等速和等量。第三,嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行澆筑施工,即底板-腹板-頂板。
預(yù)應(yīng)力管道的設(shè)置應(yīng)當(dāng)要遵守有關(guān)的施工設(shè)計(jì)方案,同時(shí)只有當(dāng)混凝土的強(qiáng)度和彈性模量滿足設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉的施工。一般來(lái)說(shuō),預(yù)應(yīng)力梁混凝土的強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)超過(guò)百分之六十后再進(jìn)行部分預(yù)應(yīng)力筋的張拉,此外,還要對(duì)梁體施加一定的壓力,以確保其能夠承擔(dān)自身重量荷載,同時(shí)也要做好后期的養(yǎng)護(hù)工作,以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。
鐵路連續(xù)梁主要形式按跨度分,可分為32+48+32、40+64+40、48+80+48、60+100+60等。通常掛籃施工時(shí)將連續(xù)梁劃分為6~15段,隨著橋梁跨度增長(zhǎng),分段會(huì)隨之增加。掛籃施工每次可澆筑3m~5m長(zhǎng)的梁段,每個(gè)工序循環(huán)約需8天~12天。進(jìn)度指標(biāo)主要參照鐵總建設(shè)[2018]94號(hào)《鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(Q/CR9004-2018),進(jìn)度指標(biāo)如下表所示:
編號(hào) 工程項(xiàng)目 進(jìn)度指標(biāo)3-3 3掛籃懸澆連續(xù)梁0號(hào)段 主跨≤1 0 0 m 天/次 4 0-6 0 3-3 4 主跨>1 0 0 m 5 0-8 5 3-3 5 合攏段 天/次 3 0-4 5 3-3 6 其他段 8-1 2
現(xiàn)場(chǎng)施工中掛籃主要施工流程如下:(1)在主墩旁設(shè)臨時(shí)墩,并在主墩附近拼裝托架;(2)在托架上立模澆注0號(hào)塊,并將0號(hào)塊與臨時(shí)墩固結(jié);(3)拆除托架,將墩梁臨時(shí)固結(jié),在0號(hào)塊上安裝掛籃;(4)在掛籃上懸臂對(duì)稱(chēng)澆注1和1'號(hào)節(jié)段;(5)分別以主墩中心線為對(duì)稱(chēng)線同時(shí)移動(dòng)掛籃至下一節(jié)段、重復(fù)澆筑至合攏段;(6)用懸吊支架現(xiàn)澆中跨合攏段。
主要施工工藝圖如下:
以某時(shí)速200公里單線鐵路(40+64+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁為例,設(shè)計(jì)人員將主梁梁段劃分為“4米0#塊+2*3.5+5*4+2米合攏段+5*4+2*3.5+4米0#塊”共計(jì)17塊。進(jìn)度指標(biāo)根據(jù)規(guī)范計(jì)列,指標(biāo)取中值詳細(xì)計(jì)算如下:50+10*(2+5)+38=158天≈6個(gè)月??梢钥闯觯?40+64+40)m連續(xù)箱梁掛籃施工工期約為半年,施工進(jìn)度滿足橋梁流水施工需求,能夠保證一般鐵路項(xiàng)目工期要求。隨著技術(shù)進(jìn)步,施工效率得到進(jìn)一步提升。
綜上所述,在鐵路工程建設(shè)施工中,掛籃施工技術(shù)作為一種十分常見(jiàn)且應(yīng)用范圍較為廣泛的技術(shù),此項(xiàng)施工工藝不僅能夠有效地提高其施工質(zhì)量,而且也大大地提高了施工效率,在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守有關(guān)的操作規(guī)范,以確保整個(gè)橋梁的施工安全,與此同時(shí)也要不斷地完善施工組織方案,從而不斷地提升掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用水平。