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摘要:高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工階段,為了提升施工質(zhì)量,增強橋梁穩(wěn)定性,施工人員應(yīng)充分利用連續(xù)梁施工技術(shù),優(yōu)化施工效果。結(jié)合工程實例,分析了施工特點與施工要求,并通過對掛籃懸臂澆筑、混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉、梁體線型控制、懸臂合攏段施工技術(shù)要點的闡述,提高連續(xù)梁施工水平,促進(jìn)高速鐵路橋梁工程的優(yōu)質(zhì)建設(shè)。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;連續(xù)梁;橋梁;澆筑養(yǎng)護(hù)
0引言
在高速鐵路橋梁工程中,連續(xù)梁即為具有3個以上支座的梁體。作為承載高鐵交通工具行進(jìn)壓力的橋梁結(jié)構(gòu),若能加強連續(xù)梁設(shè)計,既能滿足當(dāng)前對橋梁施工質(zhì)量及其性能的實際需求,又能積極應(yīng)對地域特征、氣候環(huán)境對高速鐵路橋梁產(chǎn)生的不良風(fēng)險,維護(hù)高速鐵路運營安全性。相關(guān)人員應(yīng)制定科學(xué)技術(shù)方案,為施工人員指明施工方向,切實開展連續(xù)梁施工計劃,促進(jìn)高速鐵路事業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。本文結(jié)合工程實例,分析了施工特點與施工要求,并對掛籃懸臂澆筑、混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉、梁體線型控制、懸臂合攏段等施工技術(shù)要點進(jìn)行闡述。
1高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工特點及要求
1.1施工特點
在高速鐵路橋梁工程中開展連續(xù)梁施工項目研究,能夠為橋梁質(zhì)量的提升提供保障。所謂的連續(xù)梁,指的是3個及以上支座的輔助下建成的梁體,如圖1所示。結(jié)合連續(xù)梁工程施工成果,其施工特點可以歸納為以下3點:1.1.1復(fù)雜性。在連續(xù)梁施工階段,常因跨度的影響,導(dǎo)致施工人員在工期要求內(nèi)很難完成施工任務(wù),且面對復(fù)雜的施工環(huán)境,施工人員遭遇的施工難題更多。例如在混凝土澆筑環(huán)節(jié),會受氣溫環(huán)境的干擾形成裂縫病害,增加返工風(fēng)險,甚至干擾后期工序。因此,工程復(fù)雜是連續(xù)梁施工期間的顯著特點。1.1.2嚴(yán)格性。高速鐵路橋梁工程中連續(xù)梁,需要具備較高的承載力和較強的安全性。為此施工人員需要參照國家質(zhì)量規(guī)范,嚴(yán)格控制沉降量,即墩臺臨近沉降量指標(biāo)需保持同步性,并且要嚴(yán)格執(zhí)行施工計劃,不可肆意調(diào)整,以此優(yōu)化施工效果。1.1.3標(biāo)準(zhǔn)性。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對高速鐵路橋梁質(zhì)量提出了較高要求,在連續(xù)梁施工作業(yè)中,要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制拱體變形量,依據(jù)軌道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)落實施工內(nèi)容。
1.2施工要求
要想保證高速鐵路橋梁建成后符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),需遵循下列施工要求,以維護(hù)橋梁安全。連續(xù)梁施工中,要求設(shè)計的連續(xù)梁,無論是支座、墩臺還是梁體,都要擁有較強的承載力以及抗腐蝕性,尤其是位于水下環(huán)境的墩臺,應(yīng)避免頻繁遭受水力沖擊,引起性能下降問題。此外,還要保證竣工后橋梁滿足交通運輸需求。對于連續(xù)梁施工中設(shè)置的無砟軌道,應(yīng)當(dāng)保證施工現(xiàn)場的安全性。要求技術(shù)人員依據(jù)無砟軌道施工標(biāo)準(zhǔn),為連續(xù)梁的施工創(chuàng)造有利條件。在連續(xù)梁施工環(huán)節(jié),現(xiàn)場負(fù)責(zé)人需對施工人員以及技術(shù)人員、設(shè)計人員做好統(tǒng)籌管理,使之嚴(yán)格履行崗位職責(zé),以消除施工期間產(chǎn)生的種種風(fēng)險,保證施工作業(yè)的順利開展,只有施工現(xiàn)場足夠安全,人員行為規(guī)范,才能改善施工現(xiàn)場,促使施工成果達(dá)到竣工驗收標(biāo)準(zhǔn)[1]。
2高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工技術(shù)要點
2.1掛籃懸臂澆筑技術(shù)
2.1.1連續(xù)梁概況。高鐵橋梁連續(xù)梁施工過程中,應(yīng)結(jié)合工況合理應(yīng)用掛籃懸臂澆筑技術(shù)。本文以黃岡-黃梅高鐵工程為例進(jìn)行說明。該工程全長30.485km,共計21座橋梁,有2座為總長6.564km的單線橋梁,40m、72m、40m連續(xù)梁較多。利用掛籃懸臂澆筑技術(shù),對梁體進(jìn)行合理澆筑,以增加橋梁穩(wěn)定性,以使高鐵在行進(jìn)中能夠獲得可靠的支撐保障。2.1.2施工要點。施工人員應(yīng)當(dāng)在施工前,對掛籃進(jìn)行正確拼接。菱形掛籃、桁架掛籃較為常見:其拼接步驟如下:將連接器安裝在箱梁豎向預(yù)應(yīng)力螺紋鋼上;對支座以及銷軸進(jìn)行安裝;對支座、主桁進(jìn)行連接安裝;將已經(jīng)拼接好的掛籃使用懸吊設(shè)備運送至橋梁施工塊體上,等待澆筑作業(yè)。在拼裝過程中,要保證主桁架置于模板施工前,而后安裝底籃,以確保在標(biāo)準(zhǔn)施工進(jìn)度下,能夠及早完成掛籃澆筑任務(wù)。拼接好掛籃后,即進(jìn)入試壓環(huán)節(jié)。之所以要實施試壓,主要是為了規(guī)避變形風(fēng)險,提升施工安全性。可以借助彈性測定方法掌握變形趨勢,以便相關(guān)人員及時出具應(yīng)急預(yù)案,提升連續(xù)梁施工安全性。由技術(shù)人員梳理好掛籃懸臂澆筑施工思路,以便指引施工人員順利完成施工。施工內(nèi)容重要包含永久支座與臨時支座兩項。在安裝好掛籃后,按照逐段施工以及邊跨施工方式,對其進(jìn)行澆筑作業(yè),以使混凝土材料形成完整結(jié)構(gòu)。2.1.3注意事項在連續(xù)梁工程施工中,需要切實做好各項準(zhǔn)備工作。在逐段施工環(huán)節(jié),應(yīng)對部分掛籃進(jìn)行拆除。施工橋段合攏段施工后,再對掛籃予以拆除,以保證繪制的力學(xué)曲線圖能夠給施工人員提供參考,從而高質(zhì)量完成連續(xù)梁施工目標(biāo)。除了按照上述步驟完成掛籃懸臂澆筑任務(wù)外,還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行載力實驗,對高速鐵路橋梁的承載力予以檢測,以此抑制橋梁塌陷風(fēng)險。在載力實驗輔助下,不斷對橋體進(jìn)行施壓,而后總結(jié)極限壓力值,在0.5h內(nèi)觀察橋梁連續(xù)梁掛籃表面,是否出現(xiàn)裂縫或者潛在位移問題。檢測后若確定承載效果達(dá)標(biāo),即可進(jìn)入到掛籃拼裝部分。相關(guān)人員需利用直尺等工具,精準(zhǔn)測量軌道鋪枕平穩(wěn)度以及主桁架穩(wěn)定性,以利于吊裝作業(yè)初期順利懸掛橫梁。吊裝測試后,需依據(jù)對應(yīng)的步驟,將內(nèi)外模以及吊桿部件安裝在橋梁連續(xù)梁之上,并對其參數(shù)值進(jìn)行復(fù)核。一旦出現(xiàn)偏差,需立即予以調(diào)節(jié),以防安裝后影響橋梁安全性。相關(guān)人員采用連續(xù)梁施工技術(shù)時,要對整個安裝流程進(jìn)行有效控制。既要對孔徑尺寸以及橋體表面光滑性進(jìn)行謹(jǐn)慎分析,又要對隱蔽構(gòu)件安裝成果加以檢測,直到質(zhì)量合格后,方可認(rèn)定為該工程掛籃懸臂澆筑技術(shù)應(yīng)用成果達(dá)標(biāo)。需從人力專業(yè)性的把控質(zhì)量,削弱人為因素對技術(shù)成果、工程質(zhì)量產(chǎn)生的負(fù)面影響性。應(yīng)挑選有專業(yè)施工經(jīng)驗的工作人員,對掛籃懸臂進(jìn)行澆筑,妥善處理好連續(xù)梁安裝工作,保障工程質(zhì)量。
2.2混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)技術(shù)
在連續(xù)梁施工階段,要充分重視混凝土澆筑與混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)?;炷翝仓鳂I(yè)后極易引起開裂風(fēng)險,因此對混凝土表面展開科學(xué)養(yǎng)護(hù)很有必要。目前,對于澆筑所用的混凝土材料,多以商用混凝土為主,即先行在攪拌站拌制后,直接使用混凝土泵車將其運輸?shù)竭B續(xù)梁施工現(xiàn)場。為了防止出現(xiàn)質(zhì)量問題,影響混凝土澆筑效果,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對商用混凝土的材料配比精度要求較高,。贛州跨京九鐵路橋梁工程連續(xù)梁施工中,制定的混凝土澆筑技術(shù)方案如下:澆筑方法以斜截面澆筑為主,相關(guān)人員借助技術(shù)軟件,對澆筑量以及混凝土質(zhì)量合理把控;采用泵車輸送混凝土;選用灑水的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。施工人員在混凝土澆筑時,需要先行制作養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)件,即按照1組/100m2的依據(jù)制作標(biāo)準(zhǔn)件。混凝土養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)件的長、寬、高均為150mm。相關(guān)人員應(yīng)熟悉混凝土養(yǎng)護(hù)常識,知曉不同養(yǎng)護(hù)方法下混凝土質(zhì)量差異。這樣才能有方向性的實施養(yǎng)護(hù)作業(yè),在提升混凝土澆筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上,也能適當(dāng)抑制混凝土裂縫的形成。選用灑水方法并輔以蓋膜法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。施工用水以施工現(xiàn)場生活用水為主,在澆筑后及時在混凝土表面鋪上一層塑料膜,以此達(dá)到鎖水的目的。依據(jù)此工程中的養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗,晝夜灑水養(yǎng)護(hù)周期分別為1h、4h。在現(xiàn)場安裝溫度傳感器與濕度傳感器,由養(yǎng)護(hù)人員根據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù)確定養(yǎng)護(hù)時間。在60%以上濕度環(huán)境下,應(yīng)至少保證14d養(yǎng)護(hù)操作。在室外溫度低于5℃時終止灑水養(yǎng)護(hù)。本工程混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)方法,可為其他高鐵橋梁工程的連續(xù)梁施工提供參考[2]。
2.3預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉技術(shù)
連續(xù)梁的施工需要通過張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線,增加橋梁穩(wěn)固度??蛇x擇預(yù)應(yīng)力鋼腹板進(jìn)行張拉設(shè)計,如圖2所示。施工人員應(yīng)根據(jù)錨桿以及中門架等施工說明有序進(jìn)行張拉,并隨時檢查錨環(huán)損失度。必要時進(jìn)行微調(diào),微調(diào)可以確保其預(yù)應(yīng)力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),保證橋梁鋼束以垂直狀態(tài)同錨墊板建立連接關(guān)系。在張拉作業(yè)中,可以根據(jù)遞進(jìn)式荷載力進(jìn)行張拉。先行利用10%荷載張拉鋼絞線,而后逐漸提升至100%荷載。張拉期間,要求將鋼絞線的伸長度誤差范圍控制在標(biāo)準(zhǔn)值的-6%~6%以內(nèi)。張拉后施工人員還需作好伸長度測量工作,若其超出誤差范圍,則需要返工,直至鋼絞線張拉結(jié)果符合實際要求。而后以0.6MPa的壓力將漿液注入到連續(xù)梁孔道內(nèi)部,使?jié){液保持一定飽滿度。注漿作業(yè)中檢查排氣孔排出情況,以此確定終止時間。
2.4梁體線型控制施工技術(shù)
梁體線型控制亦是連續(xù)梁施工中的主要技術(shù)。高鐵橋梁工程施工單位需選擇資信優(yōu)良且權(quán)威的機構(gòu)進(jìn)行合作,確保梁體線型始終控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。在控制梁體線型時,需要選用適合的控制軟件。某橋梁階段線型控制軟件如圖3所示。具體操作方法如下:使用此軟件連接全站儀,而后導(dǎo)入相關(guān)參數(shù),對線型達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行確認(rèn),并對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,保證梁體線型符合連續(xù)梁施工要求。在參數(shù)分析計算階段,技術(shù)人員可以根據(jù)參數(shù)結(jié)果,與連續(xù)梁施工現(xiàn)場的溫濕度指標(biāo)建立連接關(guān)系,充分結(jié)合工況,促使軟件得出的數(shù)據(jù)可信度更高,輔助連續(xù)梁工程施工人員更高效完成施工任務(wù)。
2.5懸臂合攏段施工技術(shù)
懸臂合攏段施工是通過對上述掛籃合并的方式,對高鐵橋梁進(jìn)行整體化施工。第一步:對中跨結(jié)構(gòu)進(jìn)行合并,促使雙懸臂想單懸臂過渡,而后在合并后實現(xiàn)均勻受力,確保連續(xù)梁在合攏段更具穩(wěn)定性。第二步:對掛籃進(jìn)行合并,以穿入、后進(jìn)的融合設(shè)計方式,促使合攏段梁體結(jié)構(gòu)能夠重新建立一個整合體。其中需注意的是,合攏段施工技術(shù)最佳應(yīng)用時機為低溫天氣,且最好在3h內(nèi)完成合攏段梁體澆筑操作。這樣則能有效提升合攏段施工質(zhì)量,改良連續(xù)梁穩(wěn)定性。
3結(jié)語
綜上所述,在高速鐵路橋梁工程中充分應(yīng)用連續(xù)梁施工技術(shù),既能提升橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,又能維護(hù)橋梁安全。高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工階段,為了提升施工質(zhì)量,增強橋梁穩(wěn)定性,施工人員應(yīng)充分利用連續(xù)梁施工技術(shù),優(yōu)化施工效果。具體施工過程中,應(yīng)從掛籃懸臂澆筑、混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)以及預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉、梁體線型控制、懸臂合攏段施工技術(shù)著手,確保連續(xù)梁施工項目逐步達(dá)成質(zhì)量目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]袁夢陽.高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工技術(shù)[J].工程技術(shù)研究,2021,6(6):100-101.
[2]王占銀.高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工技術(shù)研究[J].居舍,2020(22):39-40.
[3]李朝煥.高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工技術(shù)探究[J].四川水泥,2020(4):24.
作者:盧寶艷 單位:中鐵一院集團(tuán)南方工程咨詢監(jiān)理有限公司