中国水利水电第七工程局有限公司四川省成都市610081
摘要:改革开放40年来,中国经济取得了举世瞩目的成就。中国在科学技术、制造业、农业、现代教育、医疗等方面取得的辉煌业绩,令世界感叹!铁路是我国重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化的交通工具,是综合交通运输体系的骨干,在推动我国经济社会又好又快发展中发挥着重要作用。自2000年以来,我国在既有铁路施工技术的基础上,引进了国外铁路先进施工技术,通过不断学习和创新,中国高铁跨入了世界铁路的先进行列,她向世界展示了中国人的智慧和能力。
本文以澄碧河双线特大桥(64+100+64m)连续梁施工为例,从施工技术控制入手,研究分析目前在连续梁施工建设过程中广泛采用的悬臂施工控制技术,重点阐述了连续梁施工在轻型挂篮、高性能混凝土、预应力钢绞线、合拢段及箱梁线性控制等方面的技术控制要领,以此积累更加详细的施工经验,在以后的高速铁路建设中获得技术支撑。
关键词:高速铁路;连续梁;挂篮;高性能混凝土;施工技术
引言
近些年,随着我国经济的发展,我国工程建设得到了飞速发展,2016年底,我国的高铁运营里程就已经达到了2万km。在高速铁路发展的过程中,由于地形、所处工程环境等条件限制,需要设计一些特殊孔跨桥梁工程来保证高速铁路的连通要求,连续梁工程就是其中的一种,它作为高速铁路建设过程中难度比较小(与斜拉桥、钢桁架桥、悬索桥等相比)、结构可靠、景观度好的关键工程,在我国铁路建设中得到了广泛应用和比较成熟的技术支撑。
1高速铁路桥梁连续梁工程的特点
(1)高速铁路桥梁连续梁工程当中,箱梁的跨度大部分为100米跨、80米跨和64米跨等形式,同时,连续梁工程现场施工情况具有着一定的复杂性。因此施工中通常采用的施工方法为现场浇筑法和节段预制拼装法,这在很大程度上加大了施工的难度。
(2)高速铁路桥梁工后沉降必须进行严格的控制,沉降量之差的数值必须控制在高速铁路桥涵施工技术规范规定的范围之内。连续梁施工过程中,每个施工单元是一个独立的不静定结构,结构合拢之前每个施工单元之间不产生任何力学关联;同时,连接连续梁的两个墩台的沉降速率是不均匀的,它们存在一定的差值;最后,施工中所使用的各个参数也有必要坚持在外静定结构的规模之内,而且要考虑到附加应力的具体情况。
(3)桥梁徐变上拱控制严格。高速铁路的轨道具有高平顺的特点,因此,对桥梁徐变上拱值应该按照标准要求严格控制。
2高速铁路桥梁工程的相关要求
2.1功能要求
桥梁的功能就是连接通畅,保证通行。要保证桥梁功能,就必须保证桥梁施工质量,特别是特殊桥梁的施工质量。高速铁路能能否快速、平稳、安全运行,铁路桥梁质量控制尤为重要,连续梁作为桥梁结构中的一种特殊形式,在高速铁路建设中普遍被采用。
2.2施工质量控制要求
在详细的施工操作中,要综合考虑各方面的技术要素,如跨度大、体积大、高性能混凝土、高强度预应力、合拢、体系转换及无碴轨道铺设等等,连续梁所需求的综合技术确实过于复杂,因此详细的施工方案设计、工后沉降观测、后期检验等环节都需求严格的管控,以确保桥梁的质量和列车运行的安全。
3高速铁路桥梁连续梁工程施工技术
3.1挂篮悬臂浇筑施工的措施及要求
①拼装要求:挂篮组拼控制线要严格遵循挂篮设计的要求,并且要在墩顶现浇段混凝土浇筑完成以后进行。起重方案的制定要根据现场实际的起重能力而制定,其次,再次模板的顺序是先主桁架次底蓝,最后,按照相应要求对一些附属结构进行拼装挂篮。
②试压要求:拼装完挂篮及模板以后,为了避免结构上出现非弹性形变,为了得到挂篮弹性变形曲线的参数,要对其性能及安全系数进行检验,主要的措施是对挂篮进行试压。
3.2混凝土施工
混凝土施工过程中,要遵循的对称性浇注的原则,既要确保对称的腹板部分两侧的混凝土同步浇筑,以防止偏置歪斜,又要保证对称悬臂的端部一个T形构造浇筑混凝土的同步。对称浇筑通过梁顶三通泵送管的分流被保证。浇筑混凝土前,凿除混凝土表面浮浆以暴露石子,然后用水润湿和刷素水泥浆加强接缝处粘结。连续梁两端对称浇筑混凝土,混凝土不平衡量不得超过设计图的说明,一般不能大于5吨,泵管在T型两端同时浇注,以防止悬臂的两侧混凝土浇筑的不平衡,采取严格的送料措施,根据浇注顺序,在同一时间送料,连续梁的施工过程中派专人来检查同步浇筑混凝土的情况。
3.3预应力钢绞线加工、安装、张拉
预应力钢绞线加工集中在加工场内进行,其下料长度为:理论长度=孔道长度+锚板厚度+千斤顶工作长度,采用直径30cm的砂轮切割机作为下料工具。钢绞线编束时,每1~1.5m用铁丝绑扎,铁丝扣向里,绑好的钢绞线钢束,编号挂牌存放。钢绞线制作好后,由人工抬运至待施工梁段桥下,然后利用塔吊和汽车吊进行垂直运输,并配合人工将钢绞线对号穿入波纹管内。穿束前检查每束钢丝的根数,确认无误后方可用穿束机或卷扬机配合人工牵引穿束。张拉采用张拉力和钢束伸长量双控,以张拉力为主,用钢束伸长量进行校核,钢束张拉伸长量偏差不大于设计伸长量的±6%。张拉按照设计顺序进行,先纵向后横向,纵向预应力钢束采用两端同步张拉,并且左右对称进行,最大不平衡束不超过1束。横向钢束按照均衡对称、交错的张拉原则进行。
3.4合拢段施工
浇筑连续梁悬臂法施工,为确保施工阶段的稳定,合拢顺序采取先两中跨合拢,结构由双悬臂状态变成单悬臂的状态,最后合拢两边跨,形成连续梁的应力状态。合拢段施工使用挂篮的底模架施工,侧模板使用挂篮侧模。当合拢段施工时,由两个挂篮向一个挂篮过渡,另一个挂篮稍微倒退,一个挂篮行走跨过合拢段至另一端浇筑施工段上,形成合拢段施工的支架。在施工过程中封闭段,由于温差的影响,现浇混凝土水化热早期收缩影响,已完成混凝土梁收缩和徐变的影响,结构体系转换以及施工荷载等因素的影响,合拢段混凝土施工应尽量避免因昼夜温差的影响,可选择在日温差较小的一天中温度最低的时间在2~3小时内完成混凝土的浇筑。合拢段长度在施工作业长度满足的前提下应尽可能的缩短,混凝土强度应采用满足强度要求的微膨胀混凝土,配制完以后要按要求进行报批,施工时要为了避免裂纹出现在合拢段,施工前要做好充足的准备,如:认真振捣及养生,及时张拉预应力筋。
3.5梁体线型控制
具有连续梁线性监控资质的单位,在控制梁体线型方面通常采取以下手段,应用专业控制软件分析预应力混凝土结构的弹性和时效,并得出连续桥梁各项内力和变形参数,同时对照设计图纸,计算出一些重要施工材料及工程截面的特征数据,如梁段自重、预应力筋截面偏心距等。线形控制软件的应用需要精确的现场数据(如凝土的配合比、施工地点的温度与湿度等),通过这些数据应用软件才能计算出指导现场施工的精确结果,才能绘制出施工过程中的各种依据,如:梁体各截面内力表、施工各阶段梁体挠度变化曲线等。
结语
挂篮是高速铁路连续梁施工常用的施工装备,它造价低、性能稳定、安全性好、施工速度快、能适应各种施工环境。本文通过澄碧河双线特大桥(64+100+64m)连续梁施工实践,全面分析了挂篮施工的全部过程,积累了连续梁悬臂施工经验,可以为本单位以后同类工程施工提供借鉴。
参考文献:
[1]邹小兵.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].建筑技术开发,2016(7):125~126.
[2]方地久.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].四川水泥,2016(3):20.
[3]饶建雄.铁路桥梁中连续梁挂篮施工技术应用[J].工程技术研究,2017(3):85+108.
[4]王宇驰.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].山东农业工程学院学报,2016(2):156~157.
[5]柳朝霞.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].绿色环保建材,2016(9):61.