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        鐵路預(yù)制箱梁橋面系在制梁場內(nèi)預(yù)制施工的可行性

        2021-08-20 09:42:10劉冰
        商品與質(zhì)量 2021年31期
        關(guān)鍵詞:箱梁質(zhì)量施工

        劉冰

        中建一局集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司 河北石家莊 050081

        鐵路橋面系主要指遮板、AB豎墻、防護(hù)墻、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、下錨拉線基礎(chǔ)等。橋面附屬設(shè)施除遮板為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)外,防護(hù)墻、電纜槽豎墻等均采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),存在施工周期較長、現(xiàn)場工作量大、質(zhì)量難以控制、運(yùn)營期間養(yǎng)護(hù)維修工作量大等問題。本文以鄭徐鐵路開封制梁場跨度31.5m箱梁相關(guān)參數(shù)為基礎(chǔ),對橋面系在制梁場內(nèi)施工的可行性進(jìn)行分析和研究。

        1 工程概況

        鄭徐鐵路開封制梁場位于開封市蘭考縣境內(nèi),承擔(dān)了517孔單箱單室簡支箱梁的預(yù)制及架設(shè)任務(wù),梁型采用通橋(2016)2322A-Ⅱ-1/通橋(2016)2322A-Ⅴ-1,線路采用雙塊式無砟軌道板。

        2 預(yù)制施工工況分析

        鐵路箱梁橋面系預(yù)制施工安排在箱梁架設(shè)之前,即梁片預(yù)制→預(yù)應(yīng)力張拉→橋面系施工→運(yùn)架梁。工序的改變使得預(yù)制梁質(zhì)量增加和尺寸改變,對運(yùn)架梁產(chǎn)生相應(yīng)影響。

        2.1 質(zhì)量增加

        以速度350km/h的高速鐵路無砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁(雙線)跨度31.5m單榀整孔雙線箱梁及其橋面系為例,計(jì)算其增加的質(zhì)量。根據(jù)各橋工點(diǎn)圖紙等設(shè)計(jì)資料,曲線半徑、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、下錨拉線基礎(chǔ)、防落梁、聲屏障、支座布置情況如下:①曲線半徑為12000m,防護(hù)墻高度為760-940mm(取最大超高180mm),直線段防護(hù)墻高度為760mm。②接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)型號為QJ-B,下錨拉線基礎(chǔ)為QJLX-1型,在上湯村大橋0#臺(tái)與1#墩間的箱梁上設(shè)置雙QJ-B型接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)。③每孔梁均設(shè)有防落梁裝置,聲屏障采用金屬插板式聲屏障。④不同梁型、跨度箱梁支座分別采用TJQZ-8360-4000-0.1g,TJQZ-8360-4500-0.1g,TJQZ-8360-5000-0.1g,TJQZ-8360-5500-0.1g型球型鋼支座。運(yùn)架梁前,防落梁裝置、支座均在制梁場裝梁準(zhǔn)備臺(tái)座處安裝就位,支座灌漿料及其施工用水放置在箱梁內(nèi)箱運(yùn)至架梁現(xiàn)場。若安裝遮板并施工完成B豎墻、防護(hù)墻、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、下錨拉線基礎(chǔ),則單榀整孔雙線箱梁及橋面附屬結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量最大值為884.9t,小于目前使用輪胎式搬梁機(jī)、輪胎式運(yùn)梁車、架橋機(jī)的最大額定起重質(zhì)量900t,滿足運(yùn)架設(shè)備質(zhì)量要求[1]。

        2.2 尺寸改變

        (1)起移梁工況。由于預(yù)制梁寬度、高度的改變,在預(yù)制場施工橋面系后廠區(qū)內(nèi)起移梁的最不利工況為雙層存梁時(shí)搬梁機(jī)提攜第3孔箱梁從上方經(jīng)過,即“存二過三”。施工橋面系后預(yù)制梁需考慮的高度:①曲線段防護(hù)墻高度為760-940mm(取最大超高180mm),直線段防護(hù)墻高度為760mm。②截面中心處梁高為3.035m,翼緣板端部橋面以上接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)預(yù)留螺栓高度為0.612m。③混凝土支墩高度按0.6m計(jì)算。雙層存梁橡膠支座高度為0.07m。根據(jù)上述參數(shù),計(jì)算得到箱梁雙層存放后總高度=0.6+0.07+3.035+0.07+3.035+0.94=7.75m。DLT900型輪胎式搬梁機(jī)的最大提升高度為10.5m,當(dāng)搬梁機(jī)提攜第3孔梁達(dá)到最大提升高度時(shí),第3孔梁梁底面距最大超高時(shí)的防護(hù)墻(高度940mm)頂面距離約617mm(圖1),滿足要求。

        圖1 “存二過三”梁體位置關(guān)系(單位:mm)

        (2)運(yùn)梁工況。施工橋面系后運(yùn)梁需要考慮2種最不利工況:①運(yùn)梁過橋(圖2(a))。施工防護(hù)墻后,其內(nèi)側(cè)凈寬9.0m,運(yùn)梁車外邊緣與防護(hù)墻凈寬為1522mm,運(yùn)梁車外緣不會(huì)與防護(hù)墻沖突,滿足通過需求。②運(yùn)梁過隧。未安裝遮板時(shí),用YLSS900B型輪胎式運(yùn)梁車(過隧道型)馱運(yùn)預(yù)制梁通過隧道,箱梁結(jié)構(gòu)與隧道結(jié)構(gòu)凈空僅為160mm(圖2(b))。黃黃鐵路隧道最小平曲線半徑為9500m,運(yùn)梁車總長度為50m,據(jù)此計(jì)算得到經(jīng)過曲線段隧道運(yùn)梁車侵入圓弧長度為40mm??紤]安全距離200mm,凈空160mm<240mm。因此,不具備安裝遮板條件。

        圖2

        3 主要問題及對策

        ①預(yù)制工藝、預(yù)制質(zhì)量問題。橋面系在預(yù)制梁場內(nèi)施工,如何選取B墻及防護(hù)墻平面位置、A墻及遮板預(yù)留拼裝螺栓孔位置的線形控制基準(zhǔn)線。相應(yīng)對策:以橋面縱向中心線為參考線,確定每孔箱梁防護(hù)墻、AB豎墻、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)等橋面系相對位置。②混凝土徐變及張拉上拱對橋面系的影響。橋面系混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度與梁體混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度不一致,嚴(yán)重時(shí)橋面會(huì)產(chǎn)生橫向裂紋。相應(yīng)對策:箱梁梁體澆筑后先進(jìn)行預(yù)應(yīng)力終張拉,在梁體彈性上拱形成并穩(wěn)定后,再施工橋面系,防止橋面系因變形產(chǎn)生橫向裂縫。③橋面系先行施工增加的質(zhì)量(近40t)對制運(yùn)架梁的影響。相應(yīng)對策:在箱梁場場建規(guī)劃期,對制梁臺(tái)座、存梁臺(tái)位承載力設(shè)計(jì)時(shí)考慮增加的相應(yīng)質(zhì)量,并對地基進(jìn)行加強(qiáng)處理[2]。

        4 結(jié)語

        橋面系由架設(shè)后原位現(xiàn)澆改為在制梁場內(nèi)預(yù)制施工,將橋面系施工前置,節(jié)省了橋面系施工和軌道工程施工工期,消除了架設(shè)橋面系后原位現(xiàn)澆施工的安全隱患,并提高了橋面系的施工質(zhì)量,表明鐵路預(yù)制箱梁橋面系在場內(nèi)預(yù)制施工思路可行。

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