于 璐
中鐵三局集團第四工程有限公司
關于高速鐵路橋梁施工技術探討
于 璐
中鐵三局集團第四工程有限公司
我國高速鐵路橋的施工質量必須依靠施工工藝來落實,這對高速列車的順利通行有著積極的作用。本文簡要分析了高速鐵路橋梁的特點和工程的要求,并主要分析了鐵路橋梁施工階段性的施工工藝,對現場施工有著理論性的借鑒意義。
高速鐵路;橋梁;施工技術
高速鐵路橋是列車橫跨河海的必經的路橋。有著交通承載的功能,因此,路橋的建設關系著國家的交通網絡的建設,也關系著鐵路網絡的拓展。目前我國的高速鐵路橋的建設已趨于完善,施工質量得到了提高。這對我國鐵路運輸有著關鍵性的促進意義。高速鐵路橋的施工工藝的科學合理,能夠提高路橋施工效率,縮短施工周期,提高施工質量,對路橋的承載力有著技術上的保障。
高速鐵路承載著交通運輸的使命,具有著以下的幾大特點。其一,高架橋數量多,占比大;其二,簡支箱梁是最主要的結構形式;其三,橋梁跨度大,剛性好,整體完整性高;其四,橋梁的縱向力作用產生的結構位移脫節受限制;其五,結構改善后壽命較長,具有耐久性,減輕了定期維修的工作量。
高速鐵路橋與普通的橋梁不同,對承載力的要求更高。主要承載著高速運行的列車,列車經過時對高速路橋的結構預應力會有明顯的作用。路橋結構的受力性,直接關系著列車行駛的穩定性和乘客的安全,也關系著乘客乘坐的舒適感。高速鐵路橋具有橫向和縱向的作用力,因此橋梁上部對內部結構的剛度、整體性能有很高的要求。在高速路橋梁的設計中,考慮到整體完整性和橋梁的預應力情況,通常橋梁設計采用箱型梁或T型梁。橋梁的特定結構采用特殊的結構設計,比如連續梁、拱橋等。實際的橋梁施工中,會根據橋梁的跨度選擇相應的設計,采用多種設計手段,比如預制整孔箱梁法,是一種針對大多數夸度橋梁的設計方法。此外,列車運行時荷載力長期沖擊,以及列車行駛的巨大噪音,這對路橋的橋梁結構的剛度和硬度都是極大的挑戰,因此,橋梁工程的施工必須滿足動力特征的設計。
第一,做好施工技術的前期調查。前期的現場調查是對實際情況的探索和摸底,基于實際情況的方案確定、修改、完善更具有說服力,施工措施也更科學合理。施工技術的實施是根據施工現場的實際情況確定的,例如,周邊的環境情況,地質水文特征。前期的施工調查是在施工方和建筑方的聯合設計、文件審核之前進行的,前期的調查是施工擬文、施工技術的應用、橋梁設計等階段的重要前提,是滿足設計文件的需要。第二,對設計圖紙的審核。設計圖紙是施工的方向指南,施工圖紙需要進行指標測算并審核,提高圖紙設計的有效性,確保工程能夠順利開展。第三,對工程材料的檢驗。橋梁的施工材料主要是混合材料,對各種原材料的性能進行檢驗,對其透水性、滲水性、干縮程度等指標進行合理檢驗,同時避免市場化進程中質量不合格的材料流入施工現場。基于材料的配比來選擇性能相符合的材料,并選擇新工藝、新技術。第四,施工組織設計的編制。施工組織設計包括施工組織的管理設計、施工技術的運用等。施工不僅僅是簡單的施工工程,而是一個系統工程,必須充分考慮人力、物力、財力資源,合理配置資源,達到最優的經濟效益。
路橋的過渡段的施工需要對土壤進行對比測試,這是路堤填料的基本條件。土壤的對比測試的項目分為實驗篩分和擊實實驗兩個部分。在同等機械作業的條件下,選擇壓實的密度一致,比較不同土壤松鋪厚度與壓實密度的相互關系,選擇在特定的壓實度下最為合適的土壤作為填料。同時,填料還要求具有經濟性。填料是比較基礎的階段,必要時在預算上減少支出。具體的土壤填充過程中,分層填筑是最基本的填土施工技術,每層的土壤在壓實后的厚度不能超過15cm,施工工序要流程化、標準化。土壤通過運輸后到達施工地點,不僅進行機械化推平還需要人工推平,因為土壤中存在空隙,需要人工方式進行空隙處理,必要時還需要灑水,潮濕的土壤更便于碾壓機工作。臺身被碾壓后需要檢驗土壤的壓實度,碾壓是壓實的前期壓平工作,碾壓后的指標測試有土壤的平整度、厚度、含水量等等。在碾壓指標符合條件下再進行壓實作業,才能保證路基土和填土間的連接處的振動處理妥當。
濕工藝必須要在材料干燥之后在進行,鋼纖維的性能決定了其容易導致在施工中出現成團的現象,分級投料是一種很好的預防成團的技術。技術的交底是必要工作,以確保材料性能符合設計要求,并檢測機械設備和材料是否齊全。過渡段的路橋施工時,注意對路面的沉降差控制,盡量降低降差使橋臺結構快速成型,方便進行下一步的分層澆筑。混凝土的配比技術也要在科學的范圍內,攪拌機根據需要,選擇強制性的攪拌機或者出料攪拌機。攪拌機的攪拌效率高低與鋼纖維的數量有關系,若攪拌的鋼纖維數量太多,必要時降低攪拌機的利用率,保證攪拌機維持正常運轉的效率。此外,澆筑要保證持續性,振動棒的使用能夠使鋼纖維的震動聚集,若在振搗中混凝土的鋼纖維出現二維分布,則需要平板振動器保證振搗平穩。
橋墩施工工藝的科學性關系著橋墩的剛性和硬度,直接影響著橋梁的承載力。橋墩的施工工藝應注意兩個方面的需求:組拼要求和試壓要求。墩頂的現澆段完成之后進行掛籃設計,主要是根據設計圖紙進行,掛籃的組拼控制線位置的確定需要精確,同時起重方案的確定需要依據合理的起重能力。掛籃組拼保證順序性,首先進行主桁組拼,其次到底藍,接著到模板,最后才進行附屬結構。掛籃的組拼完成后,需要對掛籃施壓,檢驗掛籃的安全性能。橋墩會出現變形,這種非彈性的變化會產生變形參數,這個可作為箱梁施工的依據。試壓中考慮多種綜合性因素,如掛籃本身結構、施工周期等。試壓能檢測掛籃的荷載力和彈性變形的范圍值,掛籃的實驗通常選擇在主橋的節段。此外,掛籃的試驗時需要借助外物進行加載,例如堆碼鋼筋、鋼絞線、沙袋。
第一,對施工工作人員進行施工崗前的培訓,施工中攜帶的大型器件,必須裝好袋避免器件墜落造成安全事故。第二,高速路橋的拱橋上下方都不建議進行同時作業,當特殊情況需要交叉作業時,施工人員必須佩戴安全防護設備。第三,施工現場的安全防護設備必須在人員作業附近,以防及時進行應急措施。例如,救生圈,滅火器、救生船等。第三,通航河流上方施工時,施工方與航運部門的聯系應加強,既要完成施工作業,又要保證航運的暢通。施工階段有著周期性,據此做出相應的通航措施,保證通航的安全。
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