王建軍(中鐵二十局集團有限公司東北工程指揮部,黑龍江 哈爾濱 150000)
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連續梁掛籃施工在鐵路橋梁建設中的應用
王建軍
(中鐵二十局集團有限公司東北工程指揮部,黑龍江 哈爾濱 150000)
摘 要:我國鐵路運輸事業一直以來都是國家關注的重點,國家在鐵路橋梁施工建設中投入了大量的人力物力,因此我國鐵路橋梁事業的發展迅速,橋梁工程的數量日益增多,越來越多的新型施工技術開始應用到鐵路橋梁施工中,鐵路橋梁建設將會進一步發展。當前施工中使用最為廣泛的技術之一是連續梁掛籃技術,該技術在鐵路橋梁施工中的應用可以有效地提高施工質量,并縮短施工周期。本文以某鐵路橋梁建設工程作為實例,結合當前施工中所應用到的連續梁掛籃技術展開了分析,對施工過程進行了簡要敘述,最終對該技術的施工要點進行了詳細的論述。
關鍵詞:連續梁;建設;鐵路橋梁;掛籃;施工
1.1 工程概述
某鐵路線路工程中,某橋梁建設中心里程為DK27+424,整個橋梁全長為1253.78m,該橋梁工程的建設為該鐵路線路的重點工程。整個橋梁橋臺數量為兩個,橋墩數量為34個。橋體線路具有24‰坡度,該橋在設計時,設定行車速度為120km/h。通過計算可以得知,該橋梁的橋跨為792m,在橋墩中21號橋墩與20號橋墩作為連續梁的主墩,主梁的施工手法為掛籃懸臂灌注法。除此之外,其他為簡支梁,其架設方法為架橋機架設,梁體采取工廠預制的方式。在該工程中,20號主墩高67m,而21號主墩高47m。在該橋體連續梁19號至22號橋墩之間連續梁梁體全長可達192m,在施工匯總混凝土的設計總量為1730.9m3。該工程中,橋體設計數據包括:底板為4.4m寬,橋面為7m寬,梁體設計分割12段。最長段可達5m。在零號塊處,最高界面為6.5m,長為12m。邊跨界面高位3m,現澆段長為5m。
該橋梁工程的連續梁體系特征為縱向預應力體系,其箱型界面采用單箱單室模式。工程中所使用的鋼筋以及所應用的管道較為密集,且結構材料較為復雜,為了保證工程質量能夠達到設計施工要求,0#塊施工方式采用了墩頂托架的方式,另外使用掛籃外側模的方式進行側模的施工。在該施工內容中,主要采用了適量的木模以及組合式鋼模的方式,而在掛籃施工中則全部采用定型鋼模,在施工中采用汽車吊進行垂直運輸。在澆筑施工方面,主要采用三角掛籃懸臂的方式進行施工,采用2#混凝土拌和站,對混凝土材料進行集中式拌和,并采用罐裝車進行運輸,振搗采用插入式搗固棒進行處理。另外還需要按照設計要求對邊跨現澆段以及懸臂段予以處理。
1.2 連續梁施工分析
首先,在完成墩身以及基礎施工后,進行墩旁托架的安裝,此時需要進行臨時支墩座以及永久支墩座的安裝,這里需要依照實際的施工需要進行選擇,然后進行0#塊施工。
然后對施工掛籃進行安裝,同1#塊懸灌施工相對稱,并進行連續對稱設置指導最后一段。然后進行合攏段掛籃的安裝,同時對靠邊跨側掛籃進行移動,將勁性骨架安裝好,進行鎖定。并對臨時鎖進行張拉,對梁體進行鎖定,最后進行合攏段的澆筑。將骨戒體系拆除,完成支墩體系轉換,進行邊跨直線段的支架搭設,進行澆筑施工。
完成上述步驟后,將靠邊跨側掛籃進行移動,并進行A12#鋼筋以及模板的架設安裝,對該節段進行掛籃懸澆。
最后再次移動掛籃,并對合攏段的模板以及鋼筋進行安裝,同時進行勁性骨架的設置,鎖定梁體,對合攏段進行澆筑。
掛籃的組成部分主要包括五個方面,首先是主桁架系統,其次是底模系統和走行以及錨固系統,最后是模板和懸吊系統。
2.1 主桁架系統的設計
在掛籃體系中,最主要的承重部分就是掛籃系統,它主要由四個節點以及槽鋼干構成,桁架的主要形式為三角架形式。
槽鋼是底模架最常采用的材料,在前橫梁處,設置有六個吊點,在下橫梁前后各設置有六個吊點。縱橫梁也主要使用槽鋼,面板材料規格為5mm的鋼板。為了方便施工中,在箱梁端部進行立模以及張拉便捷,需要在底模前段設置一個走臺,并在走臺周圍設置保護欄桿。
2.2 前上橫梁
前上橫梁采用的為鋼板阻焊的箱型結構,在前段節點部位進行聯接,對兩片桁架進行聯接,形成一個整體,其上有12個吊點,對底模架進行吊裝,其中還有兩個吊點對外側模進行吊裝,4個吊點則對內模進行吊裝。
2.3 模板設計
(1)外模
槽鋼以及5mm的鋼板是組成箱梁外側模的主要材料,外側模支承被設置于外模走行梁處,前段設通過吊點設置于上橫梁處,后端則懸吊于箱梁外側頂板,并且通過后吊裝置將走行梁同吊桿聯接,而外側模同外走行梁共同沿著后吊裝置前行。
(2)內模
鋼模同掛籃一體的形式是腹板同內模頂板經常采用的方式,而內模的底板以及腹板則大多使用木模。
3.1 拼裝技術
3.1.1 安裝軌道
所有的施工都需要以施工設計作為指導,施工中只有保證嚴格依照施工設計,才能確保施工質量符合工程要求。連續梁掛籃施工中,首先需要在0#段混凝土澆筑時埋設精軋螺紋鋼筋,并確保依照設計標準完成該梁段的張拉,然后使用中粗砂在鋪枕部位進行找平。繼而進行港枕的鋪設:將三根鋼墊枕安裝在前支座部位,保證鋼枕間距≤500mm。完成上述步驟后,將四根鋼枕分別由0#塊中心向兩側安裝,每側各兩根,令軌道穿入預埋精軋螺紋鋼(預埋在箱梁腹板處),進行軌道頂面找平。對安裝完成的軌道進行測量,確保軌道中心位置符合標準要求后,鎖定軌道。
3.1.2 三角形主桁架施工
在三角形主桁架施工中,分片吊裝具有重要意義。將桁架吊裝至支座上,保證桁架穩定,從而避免由于位置偏移而導致桁架傾倒,一般施工中都會使用腳手架對桁架進行臨時支撐。完成上述步驟后進行豎向連接系的安裝,豎向連接系為三角主桁架之間保持穩定的關鍵,一般施工中豎向連接系多由L10角鋼焊接而成。
3.1.3 后錨施工
完成梁的吊裝后需要對主構架進行固定,一般施工中多使用扁擔梁、精軋螺紋鋼在已經完成的梁上對主構架進行錨固,錨固位置為主構架后端,主桁架的下弦桿同軌道之間使用扁擔梁進行固定。
3.1.4 前上橫梁施工
在進行前上橫梁的施工中需要注意,施工前必須事先放置主構梁,依照施工設計在作業平臺上講主構梁安放完成后,由操作人員進行安裝,這種方式便于施工人員操作,但需要注意操作平臺必須依照安全施工規定安裝防護欄桿。完成前上橫梁的吊裝后,需要將安裝好的第衡量、吊帶等整體進行吊裝。
3.2 加載試驗
完成掛籃拼裝后,需要針對首次完成的掛籃模擬加載試驗,從而確定掛籃荷載變形,通過荷載作用下掛籃的形變數據進行預拱度的確定。若沒有進行理論計算,那么可以預先在地面上對主桁架梁進行加載預壓試驗,從而對其安全狀況進行測定。加載預壓后將主桁架梁的非彈性形變計算出來,并對每級掛籃系統進行變形程度推算,從而控制系統標高。
3.3 懸臂灌注施工
T塊應從第一段開始進行施工,掛籃施工完成后便可以開始懸臂灌注。具體分析連續梁掛籃施工中懸臂灌注流程為:
首先進行鋼筋安裝預應力管道的構造,通過將腹板同底板綁扎在一起,并進行內模架的安裝。
其次依照梁段高度對內模板進行調整,并完成端模板的安裝;繼而連結內模板和外模板。
完成上述施工步驟后將頂板鋼筋綁扎號,進行預應力管道的安裝,并進行1#梁段混凝土的一次性灌注,這一步驟需要注意對混凝土進行科學合理的養護,以保證混凝土結構質量。
最后卸落內模,進行預應力張拉,對孔道進行壓漿,完成孔道的壓漿作業后將側模卸下,完成掛籃系統施工,進行掛籃行走。
我國鐵路橋梁施工發展迅速,隨著鐵路線的延伸,鐵路橋梁施工技術發展迅速,在目前鐵路橋梁建設中,越來越多的施工技術被應用其中,其中連續掛籃設計在施工中最為常見,同時發揮了巨大的作用。雖然連續掛籃設計在實踐應用中不斷發展完善,但是在施工中仍舊會存在或多或少的問題,需要施工技術人員予以改進。例如構建外形尺寸不標準,因而導致結構輪廓不順直,或者由于模板安裝溫度而造成的跑模以及走模現象。而解決這些問題,需要從混凝土澆筑前就進行關注和預防,通過檢查模板的加固質量,針對安裝的模板進行螺栓的檢查,從而確保在施工過程中,施工質量可以得以保障,更好地推進我國鐵路事業的發展。
參考文獻
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