王明強(qiáng)
(中交隧道局第五工程有限公司,天津 300162)
鐵路橋梁結(jié)構(gòu)施工中技術(shù)管控是保證橋梁建設(shè)質(zhì)量的重要措施,當(dāng)前鐵路工程運(yùn)行壓力較大,鐵路橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量也應(yīng)隨之提升,在橋梁施工中必須根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行施工技術(shù)選擇,并在施工中強(qiáng)化技術(shù)管控、落實(shí)質(zhì)量管理,保證鐵路橋梁結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的總體質(zhì)量以及應(yīng)力條件,為鐵路事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展提供結(jié)構(gòu)保障。
參與工程為渝萬(wàn)鐵路四線變雙線現(xiàn)澆連續(xù)梁。這是一種在橋梁結(jié)構(gòu)施工中廣泛應(yīng)用的施工技術(shù)?,F(xiàn)澆施工技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象為橋梁結(jié)構(gòu)中的混凝土結(jié)構(gòu),其操作就是先進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)模板體系的搭建,而后在其中空間內(nèi)按照設(shè)計(jì)要求澆筑拌和好的混凝土材料,在混凝土材料凝固的過(guò)程中就會(huì)形成一種承載能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大的結(jié)構(gòu)?;炷翝仓r(shí)必須按要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)振搗、結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)等工序才能夠保證混凝土現(xiàn)澆后結(jié)構(gòu)的整體支撐能力?,F(xiàn)澆注施工具有非常明顯的施工優(yōu)勢(shì),首先其施工難度小,并且混凝土澆筑質(zhì)控效果較好,能夠大幅提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,是橋梁結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用最為廣泛的施工技術(shù)。混凝土現(xiàn)澆注施工的整體過(guò)程不需要大型設(shè)備參與,施工成本也可以得到降低,但是現(xiàn)澆注施工技術(shù)在操作中進(jìn)行質(zhì)控的難度較大,混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫等病害問(wèn)題?,F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)支架的驗(yàn)收與預(yù)壓。
參與工程為大西鐵路渭南制梁場(chǎng)。這種技術(shù)的主要操作過(guò)程就是在橋梁施工作業(yè)前對(duì)橋梁梁體進(jìn)行預(yù)制,在具體施工現(xiàn)場(chǎng)指示對(duì)橋梁梁體構(gòu)件預(yù)制結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配。預(yù)制施工技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)施工中也很常見(jiàn),預(yù)制技術(shù)也是未來(lái)建筑工程發(fā)展的一種趨勢(shì)。橋梁施工中對(duì)于各結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量要求較高,采用預(yù)制結(jié)構(gòu)可以很方便地對(duì)各結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行控制。如果預(yù)制結(jié)構(gòu)裝配中對(duì)施工操作不熟悉就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)梁體報(bào)廢。在橋梁建設(shè)施工中為了保證預(yù)制施工技術(shù)質(zhì)量通常要采用先進(jìn)的衛(wèi)星以及數(shù)字化勘測(cè)技術(shù)進(jìn)行橋梁施工環(huán)境的勘察,并且在實(shí)際施工中預(yù)制法施工技術(shù)還可以同橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)配合提升橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性與可靠性?,F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)砼養(yǎng)護(hù)及預(yù)應(yīng)力施工。
參與工程為商合杭鐵路跨沙潁河薄壁剛構(gòu)連續(xù)梁鋼管拱橋。鐵路橋梁施工中應(yīng)用懸臂施工技術(shù)的情況也較多,這是一種將現(xiàn)澆注技術(shù)與預(yù)制技術(shù)優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起的施工技術(shù)。懸臂施工技術(shù)操作的過(guò)程中通常是以橋墩作為施工作業(yè)的基點(diǎn),向橋梁兩端進(jìn)行施工推進(jìn)。懸臂施工的具體操作過(guò)程也就是混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工過(guò)程。懸臂施工中需要先開(kāi)展框架搭建施工作業(yè),再進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)澆筑,懸臂施工還可以結(jié)合預(yù)制技術(shù),先梁體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作,然后在橋梁建設(shè)施工中再進(jìn)行各構(gòu)件的安裝。懸臂施工可以單獨(dú)采用其中一種構(gòu)建技術(shù),也可以結(jié)合兩種施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì),不過(guò)不管如何,懸臂施工中要對(duì)技術(shù)操作進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)控。懸臂施工技術(shù)操作中,橋墩的壓力較大,因此橋墩施工技術(shù)要求較高,只適用于一些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特別穩(wěn)定的橋梁類(lèi)型,懸臂施工技術(shù)運(yùn)用在一些跨度大、應(yīng)力結(jié)構(gòu)復(fù)雜的橋梁施工時(shí),施工難度較大,也較不適用。懸臂施工技術(shù)還有其他的優(yōu)勢(shì),它的施工過(guò)程中懸臂就是支架,因此不需要再進(jìn)行支架的搭建施工,對(duì)于這部分人力物力就可以節(jié)約下來(lái),而且懸臂施工不會(huì)影響橋下區(qū)域的交通,可以實(shí)現(xiàn)施工效率的提升,在施工過(guò)程中技術(shù)控制的效果也較好,質(zhì)控效果較好。
鐵路橋梁頂推施工技術(shù)是一種施工作業(yè)過(guò)程工序較為復(fù)雜、施工難度較大的施工技術(shù)。頂推施工技術(shù)操作首先要將預(yù)制施工場(chǎng)地直接順著橋梁縱軸進(jìn)行分階段設(shè)置,預(yù)制也應(yīng)按照階段順序進(jìn)行。其次預(yù)制梁體結(jié)構(gòu)應(yīng)通過(guò)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)與施工完成的梁體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。最好利用水平方向上的千斤頂對(duì)梁體進(jìn)行輔助作用力的推動(dòng),使之能夠離開(kāi)預(yù)制場(chǎng)地,而后再進(jìn)入下一階段預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行新梁體結(jié)構(gòu)的預(yù)制與連接、推動(dòng),這樣循環(huán)前進(jìn),就可以逐漸完成梁體施工過(guò)程。頂推施工技術(shù)完全可以適用于較高的橋梁,因?yàn)樗恍枰舷逻M(jìn)行梁體預(yù)制結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸,并且由于頂推法施工的過(guò)程非常具有連續(xù)性,可以通過(guò)一段段梁體結(jié)構(gòu)的推進(jìn)實(shí)現(xiàn)梁體施工,工程建設(shè)結(jié)構(gòu)就較為連續(xù)完整。鐵路橋梁在頂推技術(shù)施工中需要用到一些大型設(shè)備,不過(guò)這些設(shè)備可以循環(huán)運(yùn)用到各梁段施工中,設(shè)備利用率較高,資源也相對(duì)得到了高效利用。
商合杭鐵路太和特大橋跨潁河(88+168+88)m 預(yù)應(yīng)力混凝土雙線線連續(xù)梁位于DK168+719.38 ~DK169+ 065.48m,全長(zhǎng)346.1m,線間距5m。443#、446#為連續(xù)梁橋的邊墩,444#、445#墩為連續(xù)梁橋的主墩,主墩結(jié)構(gòu)形式為剛構(gòu)墩??绺逢?yáng)沙潁河,上部結(jié)構(gòu)為(88 +168 +88)m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,主梁采用單箱雙室、變高度、直腹板箱型截面。中跨跨中及邊支點(diǎn)截面中心處梁高4.515m,中支點(diǎn)截面中心處梁高10.015m,梁高按二次拋物線變化,曲線上梁為曲梁曲做。
(1)澆筑工藝及準(zhǔn)備。①0 號(hào)塊采用混凝土拌合站集中拌合,因混凝土方量較大,混凝土運(yùn)輸罐車(chē)要滿足要求,確保澆筑連續(xù)。②0 號(hào)梁段澆注面積大,澆注時(shí)注意控制分層厚度和混凝土的覆蓋時(shí)間,底板混凝土分層厚度為20 ~30cm。③混凝土澆注前必須對(duì)模板、管道、鋼筋仔細(xì)檢查,施工機(jī)具、人員、材料一一落實(shí),混凝土澆注過(guò)程中注意不得損傷波紋管道,預(yù)埋件,振搗棒保持一定的插入間距,振搗密實(shí)。
(2)澆筑順序。0 號(hào)梁段混凝土總方量超過(guò)2000m3,采用泵送入模。混凝土澆筑主要分兩次澆筑,澆筑分界線為頂板以下2.47m 位置,第二次澆筑前,應(yīng)對(duì)前次澆筑的混凝土面進(jìn)行鑿毛,確?;炷两Y(jié)合良好。主要澆筑原則為“先墩身部分,再0#塊;先底板,再腹板;先中間,后兩側(cè);對(duì)稱(chēng)澆筑,連續(xù)灌注”。澆筑箱室腹板混凝土?xí)r,應(yīng)高低側(cè)對(duì)稱(chēng)澆筑,一是保證覆蓋,二是使支架受力均勻。另外,澆筑隔墻懸臂端隔墻混凝土?xí)r,應(yīng)交錯(cuò)澆筑,保證混凝土的覆蓋。在0 號(hào)塊混凝土澆筑過(guò)程中,既要控制每分層間隔時(shí)間在混凝土初凝時(shí)間以內(nèi),又要控制總體澆筑時(shí)間;既要保證混凝土上下層及前后左右間隔時(shí)間不得超過(guò)初凝時(shí)間,又要控制總體澆筑時(shí)間不超過(guò)混凝土終凝時(shí)間。
在橋梁施工中,技術(shù)方案是否科學(xué),技術(shù)操作是否準(zhǔn)確都影響著鐵路橋梁總體施工質(zhì)量。首先,在鐵路橋梁結(jié)構(gòu)施工前要對(duì)橋梁設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合分析,盡量保證橋梁技術(shù)方案的科學(xué)性,并對(duì)其中的疑惑及問(wèn)題進(jìn)行探討,以便提升橋梁方案在施工中的實(shí)際指導(dǎo)作用。其次,對(duì)橋梁施工技術(shù)方案進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)交底,保證各方面施工參與者都能夠了解自身技術(shù)要求,確保在橋梁工程施工推進(jìn)中各專(zhuān)業(yè)、各班組、各部門(mén)都能夠根據(jù)鐵路橋梁施工技術(shù)方案要求進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)操作。最后,根據(jù)橋梁施工方案進(jìn)行技術(shù)管控標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置,要做好技術(shù)管控標(biāo)準(zhǔn)體系的細(xì)節(jié)完善,確保各施工環(huán)節(jié)的技術(shù)人員都能夠在鐵路橋梁技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)的約束下進(jìn)行作業(yè)。
鐵路橋梁工程施工中中開(kāi)展質(zhì)量管控工作的重要依據(jù)就是質(zhì)控體系。首先,根據(jù)橋梁工程各工序質(zhì)量要求進(jìn)行各工序質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置,保證鐵路橋梁施工中各工序推進(jìn)都能夠有明確的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)。其次,將質(zhì)量管控責(zé)任落實(shí)到各層級(jí)質(zhì)控人員身上,保證在橋梁建設(shè)中每一個(gè)質(zhì)控問(wèn)題都能找到專(zhuān)人負(fù)責(zé),為橋梁結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量責(zé)任落實(shí)提供制度保障。最后,針對(duì)橋梁施工材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,橋梁結(jié)構(gòu)施工的應(yīng)力控制要求特別高,在鐵路橋梁施工前要對(duì)參建材料進(jìn)行強(qiáng)有力的質(zhì)量管理與現(xiàn)場(chǎng)控制,保證橋梁施工材料的性能符合作業(yè)需求。
在橋梁結(jié)構(gòu)施工中,應(yīng)力結(jié)構(gòu)平衡效果分析非常重要,并且由于高空施工環(huán)節(jié)較多,會(huì)用到塔吊等設(shè)備,但容易發(fā)生工程碰撞,因此,運(yùn)用信息化技術(shù)對(duì)橋梁施工方案進(jìn)行碰撞檢測(cè)非常有必要。利用BIM 技術(shù)等信息化技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析,避免施工中碰撞問(wèn)題的出現(xiàn),能夠盡量降低鐵路橋梁施工中的技術(shù)變更概率,進(jìn)而保證橋梁施工能夠有序推進(jìn)。而在橋梁施工中各方協(xié)調(diào)要求較高,在施工中積極運(yùn)用信息化技術(shù)對(duì)施工推進(jìn)進(jìn)度、各方協(xié)調(diào)情況進(jìn)行分析也能夠有效提升橋梁施工中各專(zhuān)業(yè)的協(xié)調(diào)效果,降低橋梁質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生的概率。同時(shí)由于信息化技術(shù)在橋梁中運(yùn)用可以有效促進(jìn)橋梁施工質(zhì)量檢驗(yàn)的有序進(jìn)行,能夠?yàn)闃蛄嘿|(zhì)檢提供信息化的資料,強(qiáng)化鐵路橋梁建設(shè)中質(zhì)量控制的力度,保障鐵路橋梁整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)行安全。
總之,在我國(guó)鐵路橋梁結(jié)構(gòu)施工中,針對(duì)技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格管控能夠確保橋梁結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性,為橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)應(yīng)力平衡提供條件,施工中必須對(duì)施工人員進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控,落實(shí)質(zhì)控責(zé)任,確保各環(huán)節(jié)都能夠進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),為橋梁結(jié)構(gòu)整體建設(shè)質(zhì)量?jī)?yōu)化提供保障,進(jìn)而確保鐵路橋梁能夠?yàn)殍F路線路運(yùn)行提供穩(wěn)定可靠的結(jié)構(gòu)支撐。