馬文平 馬淑芬(中鐵三局橋隧公司,河北 邯鄲 056036)
中國國土遼闊,有三級階梯,地形多樣,修筑鐵路時經常會碰到江河、山谷、公路或者與另外一條鐵路交叉,這就需要修建各種各樣的鐵路橋梁來使鐵路順利地跨過這些障礙。
鐵路橋梁在中國的歷史較悠久。中國最早的鐵路橋梁是19世紀70年代修筑的吳淞鐵路,由于當地的河道交錯、河網密布,這段鐵路修筑了十余座中小橋梁,在這中間吳淞蘊藻浜橋是最長的,約50米左右。雖然吳淞鐵路僅僅一年就被拆除,所修建的鐵路橋梁沒有再使用,但是鐵路橋梁的巧思在唐胥鐵路上得到了延續。唐胥鐵路是第一條中國人自主修建的鐵路,當它向西延伸的時候,在茶淀與漢沽間的薊運河上修建了長173.72米、具有近代建筑水平的鐵路鋼橋——薊運河橋。這一橋梁可以作為中國最早的鋼橋,值得一提的是時至今日這一橋梁仍被人們使用著。從唐胥鐵路修建至今,有四萬多座大大小小的鐵路橋梁在中國修建,以1984到1995期間為例,中國共修建了6259座鐵路橋梁。
由于載重較大,橋梁的沖擊力強,行車頻繁且密度較大,鐵路橋梁的要求較高,而且對于抵抗自然災害的能力要求較高,在結構要求上鐵路橋梁的豎向橫向剛度和動力性能要求標準較高。長期的實踐下,中國的鐵路橋梁建設有了很大的進步,制造和施工工藝設備水平也有很大的提高,很多高強度耐久的新材料被研究出來,設計師們也設計出許多先進科學的橋梁結構,這都為我國的鐵路事業做出了重大的貢獻。現在中國的橋梁設計和施工水平已經居于世界前列,多跨連續梁橋、斜腿剛構橋、柔性拱剛性桁梁橋、栓焊梁橋、平彎橋、雙薄壁墩橋、高墩V形支撐橋、斜拉橋、鋼拱橋等等科技含量很高的鐵路橋出現在我國的大江大河之上。隨著礦物摻和料和高效減水劑的研究和開發,混凝土在鐵路橋梁發揮出越來越重要的作用,尤其是大跨度鐵路橋梁的發展上起到了很好的作用。
由于施工地點與原材料供應處往往不在一處,所以為了保障橋梁的質量,混凝土的運輸方式需要根據實際進行選擇。按照一般的要求,近距離的運輸采用混凝土輸送泵的方式,稍長距離的運輸采用混凝土拌合器的方式,長距離的運輸應采取混凝土輸送車的方式,而混凝土泵適用于流動性的混凝土。當混凝土的運輸距離超過250m時,最好采取混凝土運輸車的運輸方式。而在輸送混凝土的時候,并不是簡單地將混凝土裝車就夠了,而應有相應的程序,這樣才能保證混凝土的狀態,最終保證橋梁的質量。
以長距離的混凝土輸送車方式和近距離的混凝土輸送泵方式為例,在混凝土裝入混凝土運輸車前,應該檢查好車內的積水是否排干。到達澆筑現場以后,在高速旋轉之后,才能將混凝土混合物通過輸送管輸入泵車受料斗中。當采用混凝土運輸泵時,應先將輸送管用水泥砂漿潤滑充足。在運輸時,應保持連續的泵送,必要的時候可以降低泵送的速度以此來達到泵送的連續性;泵送的距離應保持在允許的最大距離之內,起始水平長度應大于十五米;在向下輸送混凝土的時候,輸送管與垂線的夾角應不超過12°,防止混凝土堵塞的情況發生。在輸送停止或者停泵時間較長時,應該清除輸送管內殘余的混凝土,并且清洗泵機,以免發生損壞。另外,在高溫或者低溫的環境下進行輸送時,應將濕簾或者保溫材料覆蓋管道。
混凝土的拌制主要有兩種方式——人工拌制和機器拌制。人工拌制的適用范圍較小,在少量混凝土、塑性混凝土或者半干性混凝土的情況應用較多。但無論是哪種方式,最后的標準應該是攪拌均勻,石子的表面應包裹水泥砂漿,顏色無較大的偏差。要達到這一效果,混凝土的拌制應遵循步驟。首先,混凝土原材料應按照施工的比例配合而成,將偏差控制在規定的范圍之內。拌合物的投料順序也應按照規定進行,先將水泥、細骨料和摻合劑一起加入攪拌機中,在攪拌均勻之后加入水,在其成為砂漿后,向攪拌機中加入粗骨料,攪拌后再加入加外劑。攪拌的時間也應按照規定進行,以3-5分鐘為宜。
混凝土的拌制應注意季節對其的影響。當夏季普遍高溫的時候,部分原材料升溫過快,應搭棚對粗細骨料進行防曬,將混凝土的入模溫度控制在30°以內。當冬季的時候,為了保證混凝土入模溫度高于10°,應對材料進行預熱。例如,通過試拌的方式確定骨料和水需要預熱的最高溫度;使用熱水進行攪拌;將外加劑、水泥和摻合劑運入暖棚進行預熱。
因為澆筑混凝土可能會發生離析現象,所以混凝土自高處傾落應該設定一個限高,最好是2米左右。自由下落高度較大時應使用溜槽或串筒,以防混凝土產生離析。每節70mm,以薄鋼板為原料,用鉤環連接的串筒筒,可以有很好的緩沖作用。分層澆筑可以達到使混凝土振搗密實的效果,澆筑時分層澆灌、振搗,下層混凝土初凝之前上層混凝土施工并澆筑振搗完畢。如果在下層混凝土初凝以后再澆筑上面一層混凝土時,下層混凝土由于受振動,已凝結的混凝土結構完全遭到破壞。
鐵路橋梁是鐵路的重要組成部分,對于人們的順利出行和貨物的順利運出發揮著重要的作用。橋梁混凝土的施工技術應不斷的改進和完善。對于混凝土的施工技術,工程師們應熟練掌握其程序和要領,混凝土的運輸、拌制、橋體的澆筑和養護都達到要求,這樣才能完成高質量的鐵路橋梁,為我國的鐵路事業的發展做貢獻。
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