中交一公局第五工程有限公司 北京 100074
摘要:為控制高速鐵路橋梁關鍵工程的工期,我項目連續梁施工有5處采用支架現澆法,4處采用懸臂現澆法。通過對連續梁作業天數的統計分析、連續梁施工與指導性施工組織計劃天數的比較、懸臂現澆法與支架現澆法的優缺點和施工工期分析,提出在工期緊張、條件允許的工程中,連續梁宜采用支架現澆法,反之宜采用懸臂現澆法,為今后在高速鐵路施工管理過程中提供參考,使工期與投入更加科學合理。
關鍵詞:高速鐵路;橋梁;連續梁;支架現澆法;懸臂現澆法
1 工程概況
我項目所承建的京滬高速鐵路和滬寧城際鐵路工程段落位于江蘇省蘇州市境內,起于古城路,線路主要跨越通澄南路、婁江航道、朝陽西路、滬寧鐵路和339省道,止于昆山市的中華園路,全線均為高架上跨橋梁。其中京滬高鐵施工里程為DK1252+017.79~DK1256+911.65,全長4.89KM,連續梁橋5座,累計長度占線路總長的17.4%;滬寧城際鐵路施工里程為DK247+296.53~DK250+691.34,全長3.4KM,連續梁橋4座,累計長度占線路總長的21.9%。
與普通鐵路相比,高速鐵路施工技術要求高,橋梁的連續梁變形控制要求嚴格,梁體混凝土強度及彈性模量要求達到設計值的90%,而且梁體混凝土齡期大于5天才能進行預應力筋張拉。多數控制性節點工期的連續梁施工受到征地、地下管線遷改、交通導改等影響,尤其是冬季施工進度緩慢。多數連續梁位于關鍵線路上,又是關鍵工程,控制全線工期。因此,應選擇有效的施工方法,在保證質量的前提下加快連續梁施工進度。
2 連續梁橋施工方法
常用的預應力混凝土連續梁的施工方法有支架現澆法、懸臂現澆法、移動支架懸臂拼裝法等。我項目有5處連續梁采用支架現澆法施工,3處連續梁采用懸臂現澆法施工,其中有1處先采用懸臂現澆法施工,后因工期緊張改為支架現澆法+懸臂現澆法施工。
(1)支架現澆法。該方法是在橋位處搭設支架,在支架上現澆梁體混凝土,達到強度后拆除模板和支架。支架現澆法施工無需預制場地,不需大型起吊和運輸設備,施工作業面多,橋梁整體性好,梁體主筋不中斷。缺點是預應力混凝土梁由于混凝土收縮和徐變會引起較大的應力損失;施工中支架模板耗用量大,費用高;搭設支架可能會影響交通和受到車輛撞擊。
(2)懸臂澆筑法。該方法是從橋梁主墩開始,兩側對稱進行,分段現澆。橋梁在施工過程中產生負彎矩,橋墩也要承受施工中產生的彎矩,因此懸臂澆筑施工應在運營狀態的結構受力與施工狀態的受力比較接近的橋梁中選用。墩與梁非固結的預應力混凝土橋梁,采用懸臂澆筑法施工時應采取措施,使墩與梁臨時固結,施工過程中存在結構體系轉換。懸臂現澆法施工簡便,結構整體性好,可不用或少用支架,施工時采取安全防護措施后不影響橋下交通。缺點是施工周期較長,過程中線性控制難度比較大。
3 統計分析說明
(1)平均施工天數。連續梁施工天數按2個主墩的樁基、承臺、墩身施工的平均天數統計,梁部按后完工的主墩墩身到連續梁主跨合攏完成的天數統計,其中包括一定數量的停工天數。
(2)最晚開工墩身施工天數。連續梁施工天數按2個主墩中最晚開工墩第一根樁基施工到連續梁主跨合攏完成的天數統計,其中扣除了未施工天數。
(3)最短施工天數。連續梁施工天數按2個主墩中樁基、承臺、墩身各自施工最短天數統計,梁部按主墩墩身到連續梁主跨合攏完成的最少天數統計,其中扣除了未施工天數。
(4)優化后施工天數。根據統計與分析總結出的合理施工天數為優化后施工天數,其中不含征地、遷改等諸多外界影響因素。
4 連續梁作業天數統計分析
連續梁采用支架現澆法和懸臂澆筑法施工,由于施工方法不同,連續梁平均施工天數、最晚開工墩施工天數及最短施工天數不同,如果施工單位對資源配置、施工方案、組織措施等進行優化,連續梁施工天數可以減少。連續梁支架現澆法和懸臂現澆法施工天數統計見表1和表2。
表1 連續梁支架現澆法施工天數統計
橋跨類型平均施工天數最晚開工墩施工天最短施工天數優化后施工天數
40+56+40m165148145140~150
40+72+40m232192188170~190
85+135+85m320252242220~230
表2 連續梁懸臂現澆法施工天數統計
橋跨類型平均施工天數最晚開工墩施工天最短施工天數優化后施工天數
40+56+40m308272264230~250
40+72+40m332314275240~260
85+135+85m405346339310~330
5 懸臂現澆法與支架現澆法比較
根據我項目以上3種跨型組合的連續梁采用懸臂現澆法與支架現澆法,兩種施工方法所需天數見表3。
表3 連續梁懸臂現澆法與支架現澆法施工天數對比
懸臂現澆法施工天數支架現澆法施工天數相差天數
40+56+40m240140100
40+72+40m25018070
85+135+85m32022595
注:施工天數為優化后施工天數范圍中的平均值。
從表3中可以看出,連續梁支架現澆法施工所用天數均少于懸臂現澆法,但連續梁支架現澆法施工模板用量大,費用高,搭設支架影響交通。而且跨越公路、鐵路、航道施工安全防護費用較高。
6 連續梁施工與指導性施工組織計劃天數比較
各種跨型組合的連續梁懸臂現澆法施工與指導性施工組織計劃天數比較見表4。
表4 連續梁懸臂現澆法施工天數與指導性施工組織計劃天數比較
橋跨類型指導性施工組織計劃天數最短施工天數與施工組織相差天數優化后施工天數與施工組織相差天數
40+56+40m2182644624022
40+72+40m2232755225027
85+135+85m2853395432035
通過統計分析,最短施工天數比指導性施工組織計劃天數多的主要原因是鉆孔樁、承臺和懸澆段的施工。影響鉆孔樁施工的原因是基礎位置處的管線遷改以及與道路與航道部門辦理手續占用時間較長;影響承臺施工的原因是施工位置與原有公路、鐵路、航道相互干擾,承臺開挖需要逐級報批手續,并對承臺開挖《專項安全施工防護方案》進行評審,評審通過后,按施工方案進行施工;影響懸澆段施工的原因是多數連續梁在冬季現澆,由于混凝土等強影響施工進度。
7 結論與建議
(1)對控制工期的連續梁,施工時如各項條件具備,各主墩應同時開工,有利于資源的合理利用并可保證施工工期。
(2)支架現澆法所用施工天數少于懸臂現澆法,但其施工投入的人力、物力、財力等資源大于懸臂現澆法。在工期緊張、條件允許的工程中,連續梁宜采用支架現澆法施工,反之宜采用懸臂現澆法施工。
(3)在城市或跨越公路、鐵路、航道地段施工時,應在征地遷改的同時,與相關部門進行聯系,盡早簽訂施工導改及防護方案合同,摸清施工區域是否有地下建筑物,盡快與產權單位簽訂遷改合同。
參考文獻:
[1]《客運專線鐵路橋涵施工技術指南》 (TZ213-2005)
[2]《鐵路客運專線施工與組織[M]》 西南交通大學出版社,2006