魯春玲
(中國鐵建昆侖投資集團(tuán)有限公司,四川成都 610040)
云(昆明)桂(南寧)鐵路是西南至華南沿海地區(qū)鐵路通道的骨干線路,跨云、桂兩省區(qū),自云南省新昆明南新客站向東到達(dá)廣西自治區(qū)南寧站,初步設(shè)計(jì)正線全長710.269 km,南寧至省界段正線全長274.786 km。云桂鐵路西接成昆、內(nèi)昆、貴昆線,東與南廣接、柳南、湘桂、南防、南欽線相連,是西南與華南地區(qū)客貨交流的重要通道,也是西南地區(qū)出海主通道之一。由云桂高原的玉溪、紅河、文山進(jìn)入廣西區(qū)境內(nèi),沿右江河谷流域,經(jīng)廣西的百色市右江區(qū)、田陽、田東、平果四縣區(qū)及南寧市隆安縣、西鄉(xiāng)塘、江南三縣區(qū)。客車接入既有南寧站,貨車通過百色疏解線經(jīng)既有南昆鐵路進(jìn)入改擴(kuò)建后的六塘新百色貨場(chǎng)分流。
通過大量施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn),鐵路大跨度連續(xù)梁結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的架設(shè)長度與高度大于設(shè)計(jì)值,這對(duì)鐵路施工建設(shè)提出了較高的要求,鐵路整體結(jié)構(gòu)的承載能力要更大,這是與其他橋梁建設(shè)的最大不同,并且在此過程中建設(shè)成本將高于預(yù)算成本。
通常情況下,鐵路工程發(fā)揮的作用是滿足列車正常通行,在線路設(shè)計(jì)時(shí)鐵路橋梁的建設(shè)是重要內(nèi)容,其關(guān)乎著鐵路運(yùn)行的安全和運(yùn)輸效率。在設(shè)計(jì)過程中,對(duì)剛度的要求是必須滿足運(yùn)輸需求,使整個(gè)鐵路工程的作用發(fā)揮至最大。
鐵路工程建設(shè)過程中,大量的實(shí)踐表明:在鐵路大跨度連續(xù)梁結(jié)構(gòu)施工中,需要慎重考慮列車制動(dòng)操作、環(huán)境溫度、橋梁撓曲等,這些因素將影響橋梁縱向力的波動(dòng),在某些因素共同作用下可能會(huì)出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生位移。因此,通過對(duì)上述內(nèi)容的總結(jié),施工單位需要綜合考慮,適當(dāng)增加鐵軌的附加應(yīng)力。
關(guān)于本工程橋梁,其采用的是跨徑組合為“48 cm+80 cm+48 cm”的形式,使用LXQZ 球型鋼支座。應(yīng)遵循以下工藝:
(1)成立檢查小組對(duì)定期對(duì)支座進(jìn)行檢查并制定支座維護(hù)保養(yǎng)制度,未經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人允許不得調(diào)整支座連接螺栓。
(2)設(shè)置合理位置安裝鑿毛支座,一方面要保證其預(yù)留錨栓孔無雜物,另一方面要將其設(shè)置在支承墊石表面。
(3)選擇合適的找平支座方法,可通過混凝土楔塊嵌入到支腳的方法來實(shí)現(xiàn)支座底面達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,通常情況下支承墊石與支座地面的距離控制在30~40 mm。
在施工中要嚴(yán)格管控臨時(shí)支墩的質(zhì)量,該項(xiàng)工作決定著鐵路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在連續(xù)梁施工中一般采用分段懸臂澆筑的方法,考慮到永久支座承受不平衡力矩能力有限,必須對(duì)其采取臨時(shí)錨固措施,以維持結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)。
(1)布置支架。支架設(shè)計(jì)是鐵路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到各方面因素,進(jìn)而確定支架的剛度和強(qiáng)度,經(jīng)過反復(fù)核算后方可確定設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行施工。
(2)支架預(yù)壓。此過程需要根據(jù)分級(jí)加載的原則進(jìn)行。
(1)梁底模板。鐵路工程施工時(shí)懸臂底模的質(zhì)量是檢查的重點(diǎn)內(nèi)容,在選擇過程中要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查;乙班墩頂位置選擇竹膠板,同時(shí)在下方鋪設(shè)方木來達(dá)到支撐作用。
(2)側(cè)模。選擇大塊鋼模板的目的是為了方便調(diào)節(jié)立模寬度,使內(nèi)外模板拼接更加快速。
(3)內(nèi)模板。模板材料是以鋼模板為主,底板和腹板則是以鋼木材料為主。在模板安裝時(shí)要處理好結(jié)合縫,使用雙面膠進(jìn)行處理,對(duì)于頂板處結(jié)合縫一般使用玻璃膠作為填充物。
(4)橫隔板及人洞模板。橫隔板選擇竹膠板并將其作為模板面板。
掛籃安裝工藝流程如圖1 所示。掛籃安裝主要有兩個(gè)環(huán)節(jié):
圖1 掛籃安裝工藝流程
(1)測(cè)量放樣,運(yùn)用墨線在橋梁中線位置留下標(biāo)記,并將其作為指導(dǎo),進(jìn)一步確定掛籃的軌道中線。
(2)主桁架的拼裝與安裝作業(yè)一般在地表進(jìn)行,同時(shí)在拼裝過程中還要將誤差控制在合理范圍內(nèi),確保主桁達(dá)到水平狀態(tài)[1-3]。
掛籃懸澆是連接梁結(jié)構(gòu)施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),施工質(zhì)量關(guān)乎著整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
(1)加工時(shí)要懸掛標(biāo)識(shí)牌,方便工作人員區(qū)分,并標(biāo)記好數(shù)量和尺寸。
(2)構(gòu)造鋼筋主要用于箱梁,并進(jìn)行單面搭接焊處理
(3)在綁扎過程中要保證通氣孔和預(yù)留孔位置的準(zhǔn)確,可對(duì)鋼筋進(jìn)行調(diào)整。
縱橫交錯(cuò)是預(yù)應(yīng)力管道安裝的主要方式,但是施工難度較大,為避免給后續(xù)施工環(huán)節(jié)帶來負(fù)面影響,其安裝質(zhì)量是檢查重點(diǎn)。
(1)安裝腹板豎向預(yù)應(yīng)力管道需要保持縱向狀態(tài),旨在方便壓漿管的安裝。
(2)縱向波紋管需要伸出混凝土一段距離,避免對(duì)整體結(jié)構(gòu)造成影響。
(3)通常需要在縱向波紋管內(nèi)加裝PEE 襯管,以保證澆筑襯管的轉(zhuǎn)動(dòng),防止出現(xiàn)漿液堵死情況,施工完畢后需要拔出膠管。
(1)對(duì)稱性是懸澆施工的重要基礎(chǔ),一般會(huì)借助掛籃保證物料的均勻懸澆,這樣可最大限度保證整個(gè)施工的對(duì)稱性。
(2)底板施工結(jié)束后方可進(jìn)行頂板、腹板澆注作業(yè)。
(3)未經(jīng)允許不得使用腹板布料,可通過振搗棒進(jìn)行振搗。
(1)支架布置方式。該工程中的邊跨現(xiàn)澆段立柱所用鋼管以Φ630 mm×8 mm 為主,要保證與過渡墩始終處于附著狀態(tài);支架主梁主要使用45#鋼進(jìn)行拼接,拼接后通過吊車輔助完成吊裝作業(yè)。
(2)支架預(yù)壓。模板施工完畢后立即對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓,目的是減少模板的非彈性變形,在此工序中工作人員要對(duì)荷載和支架之間的關(guān)系進(jìn)行分析,以便于為后續(xù)的施工提供參考。該工程中邊跨現(xiàn)澆段總方量達(dá)到了69.32 m3,因此要考慮設(shè)備、方木甚至模板所產(chǎn)生的沖擊力影響,一般安全系數(shù)的值設(shè)定為1.2。
(3)模板工程。處理邊跨現(xiàn)澆段內(nèi)外模時(shí),一般采用竹膠板現(xiàn)場(chǎng)拼接的方式,10 m×10 m 的方木作為內(nèi)外橫肋。由于考慮到模板的緊固需要通過對(duì)拉螺桿進(jìn)行,在條件允許的前提下連接腳手架。倒角模板可采用鋼模材料,在模板接合處使用雙面膠處理。
(1)施工準(zhǔn)備。完成現(xiàn)澆施工后即可進(jìn)行合龍作業(yè),該工序必須從邊跨部分開始,一段時(shí)間后將臨時(shí)支架拆除,拆除后立即進(jìn)行中跨的合龍。在合龍過程中,工作人員還要對(duì)掛籃的位置進(jìn)行調(diào)整,使其處于合理位置,同時(shí)還要保證箱內(nèi)無雜物,必要時(shí)可安排專人進(jìn)行清理,防止箱內(nèi)物料影響合龍質(zhì)量。
(2)合龍段支架及模板。合龍段施工中掛籃發(fā)揮的作用是不可替代的,可將其視作吊架,內(nèi)模部分的選材以組合鋼模的形式為主。
(3)設(shè)平衡重。在懸臂端水箱中加入適量的水以保證整體結(jié)構(gòu)的平衡,施工方案中要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)來開展衡重噸位的施加工作,其主要作用是實(shí)現(xiàn)混凝土處于“零應(yīng)力”狀態(tài)。在施工時(shí),要嚴(yán)格遵循逐漸卸載的原則,保證箱梁在施工時(shí)不會(huì)出現(xiàn)附加應(yīng)力[4-6]。
(4)測(cè)量觀測(cè)。由于施工環(huán)境溫度是始終變化的,并且混凝土凝固也不穩(wěn)定,因此中要格外重視觀測(cè)工作,對(duì)主箱梁、現(xiàn)澆段等工序進(jìn)行全程檢測(cè),對(duì)要求測(cè)量溫度和標(biāo)高的工序,要以24 h 為間隔進(jìn)行測(cè)量,在后續(xù)的施工中還要進(jìn)一步壓縮測(cè)量間隔,最終將間隔縮短至1 h。如果設(shè)計(jì)值與測(cè)量值出現(xiàn)較大誤差,現(xiàn)場(chǎng)施工人員要及時(shí)與建立部門溝通共同制定解決方案。
(5)臨時(shí)剛接。在施工中經(jīng)常會(huì)進(jìn)行臨時(shí)剛接施工,通常情況下是將合龍段兩側(cè)的箱梁做連接處理進(jìn)而使之成為整體,目的是在荷載的作用下避免出現(xiàn)變形和振動(dòng)等問題。
(6)墩頂臨時(shí)固結(jié)解除。梁跨結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換需要一段時(shí)間,該時(shí)間段一般在合龍段張拉結(jié)束后且完成壓漿施工,這段時(shí)間需要解除支架的約束,確保體系轉(zhuǎn)換順利完成。
隨著我國鐵路施工技術(shù)不斷邁步向前,鐵路線路施工中的橋梁施工不斷實(shí)現(xiàn)高效。針對(duì)部分大跨度橋梁來講,對(duì)施工技術(shù)提出了更高要求,目前我國在這方面的施工方式以懸臂澆注為主,不僅能保障工程的質(zhì)量,同時(shí)還能將成本控制在合理的范圍內(nèi)。