時(shí)耀
(中鐵二十二局集團(tuán)第二工程有限公司,北京100041)
近年來,我國不斷加大橋梁等基礎(chǔ)工程的建設(shè)力度,同時(shí)也對(duì)橋梁工程施工質(zhì)量及外形美觀性提出了更高的要求。 在高鐵箱梁預(yù)制過程中, 梁場(chǎng)內(nèi)預(yù)制箱梁工藝大部分用于預(yù)制曲線半徑大于7 000 m 的箱梁,但在高鐵車站出站口到發(fā)線處及其他特殊周邊環(huán)境下往往會(huì)產(chǎn)生曲線半徑過小的箱梁。 小曲線半徑的箱梁如梁端不進(jìn)行處理, 箱梁架設(shè)完成后會(huì)形成楔形的梁縫。 為保證線路的平順性以及橋梁景觀的要求,需要對(duì)過寬的梁縫進(jìn)行處理。 由于高鐵車站出站口到發(fā)線處的簡支梁線間距發(fā)生變化,往往需要對(duì)梁寬進(jìn)行處理。 梁體預(yù)制前必須使用CAD 等軟件對(duì)橋梁構(gòu)建進(jìn)行模擬,然后確定箱梁長度的加長尺寸及箱梁梁寬的懸切的尺寸是否正確。 此施工方法是在預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)箱梁的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造設(shè)計(jì),因此,改變了原有的施工工藝,需要各工序在預(yù)制前及預(yù)制中加強(qiáng)過程控制,熟悉與預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)箱梁的區(qū)別,把握好施工中的控制要點(diǎn)[1]。
珠三角城際廣清北延GQBY-1 標(biāo)預(yù)制箱梁共466 榀,其中,清遠(yuǎn)北制梁場(chǎng)負(fù)責(zé)北江特大橋、飛霞山預(yù)留站大橋、文洞河特大橋、職教城特大橋4 座橋,合計(jì)258 榀箱梁預(yù)制任務(wù)。清遠(yuǎn)南制梁場(chǎng)負(fù)責(zé)燕湖新城西特大橋、 青欖海特大橋共2 座橋,合計(jì)208 榀箱梁預(yù)制任務(wù)。其中,32 m 雙線小曲線梁52 榀、24 m 雙線小曲線梁22 榀、28.53 m 雙線小曲線梁1 榀、30 m雙線小曲線梁1 榀,共計(jì)76 榀。
單線小曲線切翼緣板簡支箱梁位于燕湖新城西特大橋1#~2#墩兩邊梁,此跨箱梁為單-雙-單并置的24.6 m 箱梁(即一榀雙線24.6 m 箱梁,兩側(cè)各一榀單線24.6 m 箱梁)。 此跨箱梁位于曲線半徑為1 100 m 的曲線半徑上。此跨梁上部位于高鐵車站出站口四線變雙線的位置上, 大里程與25.1 m 四線變寬簡支梁相接。 結(jié)構(gòu)形式為單線切翼緣預(yù)制箱梁,調(diào)整翼緣板長度適應(yīng)線間距變化,如圖1 所示。
圖1 1#~2#墩單雙單并置24.6 m箱梁示意圖
整孔預(yù)制梁按照曲梁制造, 平面布置是以折線模擬線路的曲線。 為滿足軌道專業(yè)鋪設(shè)軌道及梁縫寬度的要求,保證線路的平順性以及橋梁景觀的要求, 需要對(duì)過寬的梁縫進(jìn)行處理。 為適應(yīng)線間距的變化,梁寬同樣需要處理。
本設(shè)計(jì)采用制造梁體時(shí)旋轉(zhuǎn)端模的方式對(duì)梁端的長度進(jìn)行調(diào)整,使梁端呈楔形。小里程側(cè)端模不進(jìn)行旋轉(zhuǎn),大里程側(cè)端模以距梁邊1 293 mm 的縱向軸線為旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。 旋轉(zhuǎn)后,箱梁左側(cè)梁長變?yōu)?4 500 mm,右側(cè)梁長變?yōu)?4 950 mm;梁寬小里程為6 250 mm,大里程梁寬為5 800 mm,如圖2 所示。
圖2 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁平面圖(單位:mm)
單線小曲線切翼緣板簡支箱梁預(yù)制前需要認(rèn)真審核圖紙,利用CAD 軟件對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬,確定加長尺寸及梁寬變化是否正確,與標(biāo)準(zhǔn)單線24.6 m 箱梁進(jìn)行對(duì)比,找出其中的異同點(diǎn),并對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)控制及交底[2]。
本項(xiàng)目除需預(yù)制24.6 m 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁,還需預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)的24.6 m 單線箱梁及標(biāo)準(zhǔn)的32.6 m 單線箱梁。設(shè)計(jì)模板時(shí),須同時(shí)能夠保證預(yù)制幾種不同的梁型。
4.1.1 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁側(cè)模板
為保證幾種梁型能夠共用,側(cè)模采用24.6~32.6 m 共用的模板。 側(cè)模板施工時(shí),與標(biāo)準(zhǔn)模板相比需要注意以下兩點(diǎn)。
1)由于翼緣板的長度改變,在預(yù)制時(shí)需要加工矩形擋板,大里程高度為541 mm,小里程高度為478 mm。
2)大里程方向需要對(duì)端模進(jìn)行旋轉(zhuǎn),一側(cè)梁長加長了350 mm。 為保證梁長加長要求且滿足不同的加長尺寸的要求,需將端模的安裝方式由原來的端包側(cè)改為側(cè)包端的型式。側(cè)模板加長側(cè)加600 mm 的側(cè)模加長塊,不加長側(cè)加300 mm的側(cè)加長塊。加長塊與側(cè)模采用可拆卸的螺栓連接。卸掉兩側(cè)加長塊加工標(biāo)準(zhǔn)箱梁采用端包側(cè)的方法; 安上加長塊加工不同旋轉(zhuǎn)角度的小曲線箱梁采用側(cè)包端的方法。
4.1.2 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁端模板由于端模在施工時(shí)進(jìn)行了旋轉(zhuǎn),在預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)箱梁時(shí),需注意端模板的安裝方式。 由于小里程方向的端模不需要旋轉(zhuǎn),為方便施工,需采取端包側(cè)的施工方法。 大里程方向的端模在施工時(shí)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn),且旋轉(zhuǎn)角度不同,故端模需要采取側(cè)包端的施工方法。 考慮到需要預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)梁型及盡量減少端模的配置節(jié)約成本,端模采用了端包側(cè)與側(cè)包端共用的設(shè)計(jì)方法。 將端模與側(cè)模連接的部位做成可拆卸的L 形連接件, 一端與端模連接,一端與側(cè)模連接。 安裝上“L”形連接件可用作端包側(cè)的端模,拆掉“L”形連接件可用作側(cè)包端的端模。
4.1.3 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁內(nèi)模板
由于單線小曲線切翼緣板簡支箱梁一側(cè)梁長進(jìn)行了加長, 預(yù)制前需要根據(jù)最大加長尺寸確定內(nèi)模端節(jié)段的長度是否加長。
單線小曲線切翼緣板簡支箱梁一側(cè)梁長進(jìn)行了加長,導(dǎo)致預(yù)埋件的位置與標(biāo)準(zhǔn)梁不同。
4.2.1 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁支座板
單線小曲線切翼緣板簡支箱梁小里程端端模未旋轉(zhuǎn), 支座板位置與標(biāo)準(zhǔn)單線箱梁相同,距離梁端550 mm,支座中心間距2 400 mm。 大里程端支座板端模旋轉(zhuǎn),支座板的位置以標(biāo)準(zhǔn)梁的梁邊為基準(zhǔn)線,距離梁端550 mm,支座中心間距2 400 mm。
4.2.2 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁接地端子
單線小曲線切翼緣板簡支箱梁需要進(jìn)行切翼緣板, 擋砟墻與豎墻內(nèi)預(yù)留的接地端子取消。 接地端子數(shù)量由原來的4 個(gè)變?yōu)? 個(gè)。 接地端子只設(shè)置在每榀箱梁的小里程方向,由于小里程端端模未進(jìn)行旋轉(zhuǎn),接地端子的位置不變。
4.2.3 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁梁面預(yù)埋無砟套筒
此榀箱梁位于曲線半徑為1 100 m 的曲線上,梁體中心線與線路的中心線不重合。利用CAD 圖將此榀箱梁的線路中心線畫出,確定梁面無砟套筒偏離梁體中心線的距離,偏離最大尺寸為260 mm,如圖3 所示。
圖3 梁面無砟套筒布置圖
4.2.4 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁鋼筋
需要進(jìn)行梁端處理的梁,梁體內(nèi)的普通鋼筋亦需處理,即深入梁端部位的所有縱向筋相應(yīng)伸長, 原標(biāo)準(zhǔn)梁體中梁端1.0 m 范圍內(nèi)的橫向鋼筋適當(dāng)調(diào)整其間距,使之呈扇形均勻分布。 切翼緣部位的鋼筋要相應(yīng)進(jìn)行縮短,最外側(cè)鋼筋滿足凈保護(hù)層的要求。 梁端加長時(shí),預(yù)應(yīng)力筋的下料長度相應(yīng)增長。
由于切翼緣尺寸過長, 取消豎墻, 并在梁體內(nèi)側(cè)梁邊加150~159 mm 高度的側(cè)邊墻。
4.2.5 單線小曲線切翼緣板簡支箱梁張拉力的調(diào)整
此箱梁位于高鐵車站出站口位置,由于列車的行車速度、行車半徑等因素影響, 導(dǎo)致與標(biāo)準(zhǔn)箱梁相比張拉力會(huì)發(fā)生變化,切翼緣板箱梁張拉力變小。
為保證箱梁的質(zhì)量,在箱梁制造過程中,本設(shè)計(jì)通過旋轉(zhuǎn)端模進(jìn)行調(diào)整,使梁縫寬度滿足軌道專業(yè)的要求。 施工時(shí),注意端模旋轉(zhuǎn)軸的位置。
在曲線地段,由于線路圓曲線半徑不同,深體兩端加長值亦不盡相同,每孔梁在線路上的位置唯一確定。 制造、架設(shè)時(shí)應(yīng)編號(hào)對(duì)應(yīng),不可任意互換[3]。
其余梁體預(yù)埋件接觸網(wǎng)及下錨拉線基礎(chǔ)預(yù)埋件位置,以標(biāo)準(zhǔn)梁的梁邊進(jìn)行確定。
單線小曲線切翼緣板簡支箱梁是現(xiàn)代橋梁工程中較為重要的橋梁結(jié)構(gòu)形式, 保證了線路的平順性以及對(duì)橋梁景觀的要求,并且梁場(chǎng)內(nèi)預(yù)制小曲線切翼緣板箱梁施工工期縮短,造價(jià)降低,且更好地保證了施工質(zhì)量,因此,此種方法將得到更加普遍的應(yīng)用。