李浩
(中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司,陜西 西安710000)
在通過(guò)原位現(xiàn)澆筑梁施工技術(shù)進(jìn)行高鐵高墩移動(dòng)模架的施工過(guò)程中,施工單位一定要以實(shí)際的工程概況為依據(jù),結(jié)合具體的環(huán)境情況與施工要求,對(duì)高墩移動(dòng)模架進(jìn)行科學(xué)構(gòu)造;然后再將相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)合理應(yīng)用到施工中。通過(guò)這樣的方式,才可以有效確保此類(lèi)工程的施工效率、質(zhì)量與安全,滿足高墩移動(dòng)模架的實(shí)際施工要求,確保整體工程的施工效果。
在國(guó)外,移動(dòng)模架造橋已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在公路橋、鐵路橋的連續(xù)梁施工中,是較為先進(jìn)的施工方法。國(guó)內(nèi)也早已開(kāi)始在高速公路、鐵路客運(yùn)專線的施工上使用。移動(dòng)模架施工技術(shù)的主要目標(biāo)是對(duì)混凝土原位現(xiàn)澆筑加以科學(xué)控制。具體施工中,其縱移環(huán)節(jié)十分重要。此項(xiàng)工藝不僅不需要很大的場(chǎng)地,且不會(huì)對(duì)道路造成過(guò)大干擾,特別是對(duì)于高墩深溝地形的跨越具有非常好的適用性。因此,在近年來(lái)的高鐵施工中,該技術(shù)已經(jīng)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
此次所研究的高墩移動(dòng)模架原位現(xiàn)澆箱梁施工位于滬昆客專貴州段9標(biāo)段第三施工區(qū)段負(fù)責(zé)的小米地溝大橋?yàn)槔M(jìn)行分析,小米地溝特大橋位于貴州省安順市關(guān)嶺縣養(yǎng)牛村,該橋工程范圍為:D1K867+175.445~D1K867+449.550,橋全長(zhǎng)274.105m。橋梁跨度型式為8×32m無(wú)碴軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡(jiǎn)支箱梁,全橋位于曲線上;簡(jiǎn)支箱梁截面類(lèi)型采用單箱單室等高度的形式,梁端頂板、腹板局部?jī)?nèi)側(cè)加厚、底板分別向內(nèi)外側(cè)加厚,梁體混凝土采用C50高性能混凝土,封錨采用C50補(bǔ)償收縮混凝土,預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用公稱直徑15.20mm的低松弛鋼絞線,錨固體系采用自錨式拉絲體系。橋面寬12.2m,箱梁全長(zhǎng)32.6m,計(jì)算跨度為31.1m,梁高3.098m,橫橋向支座中心距為4.5m。矩形空心橋臺(tái),鉆孔樁承臺(tái)基礎(chǔ),橋墩為圓端型實(shí)心墩,由于地形高差大,跨越深溝,施工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形和實(shí)際情況,本施工段橋采用上行式移動(dòng)模架,梁為32m等高斷面,本文特對(duì)其高墩移動(dòng)模架的原位現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。
移動(dòng)模架是一種自帶模板,使用承臺(tái)或者墩柱充當(dāng)臨時(shí)的支撐,能順橋軸線縱向移動(dòng)、對(duì)橋梁進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑的施工設(shè)備,其主要由支腿機(jī)構(gòu)、支承桁梁、內(nèi)外模板、主梁提升機(jī)構(gòu)等組成。移動(dòng)模架逐孔現(xiàn)澆施工適合高墩及橋跨較長(zhǎng)的橋梁,不需設(shè)置地面支架,施工不受河流、道路、橋下凈空和地基等條件影響,機(jī)械化程度高,勞動(dòng)力少,工效高,質(zhì)量好,施工速度快,而且安全可靠,作業(yè)最大橋梁跨徑可達(dá)50m。在下部結(jié)構(gòu)稍提前施工之后上下部結(jié)構(gòu)可同時(shí)平行施工,可縮短工期,可重復(fù)利用,模板支架周轉(zhuǎn)率高,工程規(guī)模愈大經(jīng)濟(jì)效益就越好。
工藝流程:支座安裝—移動(dòng)模架就位—模板調(diào)整—箱梁底、腹板鋼筋綁扎—移動(dòng)模架模板內(nèi)模安裝—頂板鋼筋及預(yù)埋件安裝—澆筑箱梁混凝土—養(yǎng)護(hù)—拆內(nèi)模—預(yù)、初張拉—移動(dòng)模架前移過(guò)孔—終張拉—管道壓漿—混凝土封端—橋面及附屬。
在對(duì)高墩移動(dòng)模架進(jìn)行構(gòu)造的過(guò)程中,主要要求包括以下幾個(gè)方面:第一,對(duì)于其墩旁托架和落地支架,一定要確保其剛度、強(qiáng)度與穩(wěn)定性,使其基礎(chǔ)足夠堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固。第二,在將高墩移動(dòng)模架中的各個(gè)零部件都拼裝完成之后,需對(duì)其進(jìn)行全面檢查與試驗(yàn),在確保其與設(shè)計(jì)要求相符的情況下才可以投入應(yīng)用。第三,在模架中,縱向前移抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)控制在1.5及以上。第四,對(duì)于移動(dòng)模架以及節(jié)段拼裝中所應(yīng)用的移動(dòng)支架,需對(duì)其主桁架做好穩(wěn)定措施,且應(yīng)保障其滑道的長(zhǎng)度、寬度、剛度、強(qiáng)度與實(shí)際施工要求相符。
在高墩移動(dòng)模架的鋼筋施工中,需通過(guò)塔架吊或者是汽車(chē)吊將完成生產(chǎn)加工且經(jīng)檢驗(yàn)合格的鋼筋運(yùn)輸?shù)綐蛎嫣ゼ芾镒龊媒壴?,?duì)于連續(xù)梁,可在橋位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)綁扎。在對(duì)簡(jiǎn)支梁中的鋼筋進(jìn)行綁扎時(shí),需要先將其腹板和底板鋼筋綁扎成網(wǎng)片;在內(nèi)模安裝完成后再進(jìn)行頂板網(wǎng)片吊裝;預(yù)應(yīng)力管道和梁體等的預(yù)埋件需跟隨著底板、腹板以及頂板的鋼筋綁扎來(lái)及時(shí)進(jìn)行安裝。施工中需通過(guò)波紋管做好鋼筋網(wǎng)的定位工作,確保其足夠圓順。鋼筋混凝土保護(hù)層需與工程設(shè)計(jì)要求相符,塑料墊塊應(yīng)合理設(shè)置,且需綁扎牢固。梁體側(cè)面及其底面上的墊塊應(yīng)在每平方米四個(gè)及以上,墊塊以及鋼筋綁扎用的鐵絲頭不可以深入到保護(hù)層里。
在此次工程預(yù)應(yīng)力筋的施工過(guò)程中,曲線段位置的定位筋間隔是50cm,直線段間隔是100cm。施工中,通過(guò)波紋管來(lái)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔道成孔,用同型大一號(hào)的波紋管接頭,接頭管長(zhǎng)應(yīng)控制在300mm及以上,且接頭裝置需要與孔道彎曲位置避開(kāi)。用密封膠將兩端接頭封好,防止水泥漿在澆筑過(guò)程中深入管內(nèi)。
對(duì)于高墩移動(dòng)模架施工中所應(yīng)用的混凝土,應(yīng)通過(guò)附近的拌和站來(lái)進(jìn)行拌和,并采用混凝土運(yùn)輸車(chē)將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),再借助于布料機(jī)或者是混凝土泵車(chē)將其泵送入模。具體澆筑中,應(yīng)從兩端朝中間進(jìn)行澆筑,注意斜向分段、水平分層,兩側(cè)的模板應(yīng)保持對(duì)稱,且需保障澆筑的連續(xù)性。對(duì)于每一層混凝土,其澆筑厚度都應(yīng)控制在30cm及以下;對(duì)于同一個(gè)斷面,應(yīng)先進(jìn)行底板澆筑,再進(jìn)行腹板澆筑,最后再進(jìn)行頂板澆筑。入模過(guò)程中應(yīng)保障下料均勻,振搗和下料應(yīng)該交替進(jìn)行。在對(duì)梁體混凝土進(jìn)行澆筑的過(guò)程中,應(yīng)通過(guò)插入式振搗器來(lái)做好振搗工作。對(duì)于梁面,應(yīng)通過(guò)懸空式整平機(jī)做好整平壓實(shí)處理。在完成了頂板混凝土澆筑之后,在初凝之前,應(yīng)通過(guò)人工方式做好二次趕壓和收光處理,以此來(lái)確保防水層施工質(zhì)量。在連續(xù)多跨澆筑的過(guò)程中,接長(zhǎng)時(shí)需對(duì)接縫面做好鑿毛和清洗處理,先用水泥漿做好接縫涂抹,再進(jìn)行混凝土澆筑[1]。
在對(duì)高墩移動(dòng)模架進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工的過(guò)程中,需嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求,遵循均衡與對(duì)稱原則,通過(guò)兩端整體張拉的方式來(lái)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。對(duì)于編號(hào)相同的鋼束,一定要左右對(duì)稱張拉。張拉中應(yīng)將張拉力作為主要作用力,將伸長(zhǎng)量作為主要的校核原則,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)兩側(cè)張拉的同步控制。在張拉錨具應(yīng)用之前,需按照《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》(GB/T14370—2015)中的規(guī)定做好試驗(yàn),并對(duì)其工藝性能、錨固性能、硬度以及外觀進(jìn)行復(fù)檢,在確定合格之后才可以使用。在千斤頂使用之前,一定要做好校正處理,使其校正系數(shù)控制在1.05以內(nèi),有效期是一個(gè)月內(nèi)的張拉作業(yè)次數(shù)小于200次。
在完成張拉并確定合格之后,需要在48h之內(nèi)進(jìn)行高墩移動(dòng)模架的管道壓漿施工。具體施工中,環(huán)境和梁體溫度都應(yīng)該在5℃以上,且壓漿施工不可中斷。此次工程中應(yīng)用的是真空輔助壓漿工藝,對(duì)于同一管道,壓漿施工應(yīng)一次性連續(xù)完成。施工中,首先通過(guò)真空泵在孔道一端對(duì)其進(jìn)行抽氣,使其內(nèi)部形成負(fù)壓,然后通過(guò)壓漿泵對(duì)管道另一端進(jìn)行灌漿處理,一直到水泥漿液充滿整個(gè)孔道為止。在壓漿之前,管道中的真空度需要控制在-0.09~0.10MPa之間,在完成了整體管道的注漿之后,需要在0.5~0.6MPa的壓力條件下保持2min。在確認(rèn)出漿濃度等于進(jìn)漿濃度之后,便可做好封閉保壓處理。在此過(guò)程中,為確保施工質(zhì)量,需要將水泥漿液從結(jié)束攪拌到壓入管道這一階段的時(shí)間控制在40min以內(nèi)。
在施工成本方面通過(guò)實(shí)際比較,移動(dòng)模架每孔的造價(jià)最低,掛籃現(xiàn)澆次之,鋼管樁支架的造價(jià)最高,幾乎比移動(dòng)模架每孔的造價(jià)高出一倍左右,而且為項(xiàng)目縮短了工期,移動(dòng)模架每日的推進(jìn)速度為3.5m/天,較掛籃現(xiàn)澆快3倍多,是滿堂支架施工的1.5倍左右。且隨所建橋梁孔數(shù)愈多,橋愈長(zhǎng)、墩身高、模板周轉(zhuǎn)次數(shù)愈多,經(jīng)濟(jì)效益就愈佳。
高墩移動(dòng)模架原位現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)在該項(xiàng)目成功得到了應(yīng)用,使得在進(jìn)行高鐵施工高墩、跨水、跨深溝、多跨長(zhǎng)橋施工中留下來(lái)寶貴的經(jīng)驗(yàn),是一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù)形式。因此,在具體的施工過(guò)程中,施工單位一定要將工程概況和實(shí)際施工要求作為依據(jù),嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行施工。在此過(guò)程中,施工單位一定要將高墩移動(dòng)模架現(xiàn)澆筑箱梁施工技術(shù)加以合理應(yīng)用,包括高墩移動(dòng)模架中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋施工技術(shù)、高墩移動(dòng)模架混凝土現(xiàn)澆筑施工技術(shù)、高墩移動(dòng)模架預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)以及高墩移動(dòng)模架施工中的管道壓漿技術(shù)等,并根據(jù)實(shí)際情況與具體要求做好相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)控制。通過(guò)這樣的方式,才可以有效確保高墩移動(dòng)模架的施工質(zhì)量,滿足高鐵工程的實(shí)際施工所需,促進(jìn)高鐵工程在當(dāng)今社會(huì)中的良好建設(shè)與發(fā)展。