【摘 要】鋼筋混凝土框架箱涵是一種閉合式的鋼筋混凝土薄壁結構,具有良好的整體性和抗震性能,且對地基的適應性較強,廣泛的應用于高速公路及高速鐵路的建設中。鋼筋混凝土框架箱涵的主要構造有涵身、八字翼墻、基礎、沉落縫、錐體及泄床等,在施工過程中,嚴格按照施工工序組織施工。
【關鍵詞】鋼筋混凝土;框架箱涵;施工技術
1.工程概況
寧杭鐵路客運專線是專用于旅客運輸的南京至杭州的高速鐵路。根據《中長期鐵路網規劃》,寧杭城際鐵路北起南京,南至杭州,全長248.963km公里,正線橋涵比63%,正線隧道比 11%。其中江蘇省境內145公里,浙江省境內106公里。該項目為國鐵1級,雙線,設計速度為350公里/小時。投資總額約237.5億元,由鐵道部和江蘇省、浙江省共同組織建設。共設11站,分別是:南京南站、江寧站、溧水站、溧陽站、新宜興站、丁蜀站、新長興站、湖州南站、德清站、余杭站、杭州東站。其中新宜興站與丁蜀站間距最短11公里,而新長興站與湖州南站間距最長34公里。 主要技術標準:最小曲線半徑7000m(南京樞紐和杭州樞紐內適當降低),線間距5.0m,最大坡度一般12‰/局部20‰,到發線有效長度650m,最小行車間隔3分鐘。
Ⅱ標段DK89+542.60~DK96+776.88段高鐵項目,沿線段長度7.234km,其中包含鋼筋混凝土框架箱涵24座,平均每隔200m設置一座,分部比較密集;特大橋2座(林家壩特大橋和茶亭河特大橋),框架中橋6座(沿山大道、梅園路、平橋路南延、燕山路、育才路、錢家路南延立交橋),剩余部分為路基填筑工程。
2.施工總體布置
橋涵工程對于路基填筑工程來說是增加的橫向構筑物,銜接段必須按照設計的要求留設過渡段,來確保過渡平順。根據這一典型的特點結合業主提供的場地條件,對施工期所需輔助工廠和現場施工設施進行總體規劃布置。輔助設施主要有混凝土拌合站、鋼筋加工廠、試驗室、測量隊、預制場、物資倉庫等。現場施工設施主要有:施工用道路、水、電以及垂直運輸的布置。
2.1 混凝土拌合站
根據全線混凝土的需求量的分配比例,將混凝土拌合站設置于DK94+570線路右側400m處。占地約15畝,其中設置的有粗、中、細骨料倉等六倉六罐一池,2套生產能力為120m3/h的HZS120拌合體系。
2.2 鋼筋加工廠
全線范圍內的框架涵比較分散,間隔約100m一座,且鋼筋量均不大,再者考慮到鋼筋的防雨、防銹,在混凝土拌合站附近規劃了一塊150m×70m的鋼筋加工廠。
2.2.1 鋼筋加工區
在滿足相互不影響的前提下,將調直機、彎曲機、軋斷機、焊接機各規劃一片場地進行施工。進行鋼筋加工的作業人員必須持證上崗,對鋼筋加工、焊接的相關要求必須熟練;質檢人員根據加工的半成品鋼筋進行抽樣檢測,力求合格率達100%,對鋼筋加工這道工序進行嚴格的把關。
2.2.2 鋼筋存放區
鋼筋存放區搭設防雨棚。鋼筋原材料根據不同的型號,進場時堆放在規劃好的指定位置,便于識別和清點;半成品鋼筋根據使用部位的不同,按照設計圖紙的編號做好標識,并使用標識牌標明具體使用部位。
3.施工方案
3.1 施工流程
框架箱涵為鋼筋混凝土結構,各項工序的進行必須有條不紊的進行,以防出現預埋件的漏埋、埋錯等現象。
框架箱涵的具體施工工序歸納為:基礎處理→測量放樣→基坑開挖→基底處理→基底承載力檢測→水泥石棉板的設置→混凝土墊層、出入口基礎混凝土澆筑→底板、邊墻鋼筋制安→側模制安、檢測→底板混凝土的澆筑→拆模、養護→內模、支架的搭設→邊墻、頂板鋼筋的制安→外模的制安、檢測→邊墻混凝土澆筑→養護、鑿毛、清理→頂板混凝土,帽石的澆筑→M20水泥砂漿三角墊層施工→拆模、養護→八字翼墻基礎混凝土澆筑→八字翼墻模板的制安、檢測→八字翼墻混凝土的澆筑→拆模、養護→泄床混凝土的澆筑→硫化型雨水膨脹橡膠止水條、聚氨酯防水涂料、防水卷材的施工→椎體護坡、側溝、防磨層、順路等附屬設施的完善
3.2 施工方法
框架箱涵施工前,按照設計要求對基底進行打入CFG樁處理,經第三方檢驗合格后,方可進行框架結構的基坑開挖。
鋼筋混凝土框架箱涵的鋼筋加工在鋼筋加工廠進行,現場綁扎,立模澆筑混凝土。模板采用組合鋼模輔以木模。視現場實際情況,采用分層澆筑或一次澆筑完成。先施工基礎、底板,再施工兩側邊墻、頂板,最后八字翼墻的施工。
邊模采用“內拉外撐”的方法進行施工,立模時內、外邊模立好,鋼圍楞加固后,方可進行混凝土的澆筑。
9.5m跨的框架內部支撐的布置見圖1:
圖1 9.5跨框架內支撐布置圖(圖中單位:厘米)
邊墻截面為930cm×85cm的鋼筋混凝土結構,澆筑高度h=510cm,施工時氣溫擬定為26℃,混凝土的澆筑速度為2m/h,采組合式鋼模輔以內、外鋼楞。
選用2φ48×3.0的鋼管做內、外鋼楞,內鋼楞豎向布置,間距a=600mm,根據邊墻的高度,內鋼楞的最大跨度按三跨以上連續梁計算:
已知I=2×10.78×104=21.56×104mm4,W=2×4.49×103=8.98×103mm3,E=2.1×105 MPa,f=215 MPa。
按抗彎強度計算內鋼楞的容許跨度b為:b= ,那么:
b= = =840mm,故取b=600mm