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摘要:高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工階段,為了提升施工質(zhì)量,增強橋梁穩(wěn)定性,施工人員應充分利用連續(xù)梁施工技術,優(yōu)化施工效果。結(jié)合工程實例,分析了施工特點與施工要求,并通過對掛籃懸臂澆筑、混凝土澆筑養(yǎng)護、預應力鋼絞線張拉、梁體線型控制、懸臂合攏段施工技術要點的闡述,提高連續(xù)梁施工水平,促進高速鐵路橋梁工程的優(yōu)質(zhì)建設。
關鍵詞:高速鐵路;連續(xù)梁;橋梁;澆筑養(yǎng)護
0引言
在高速鐵路橋梁工程中,連續(xù)梁即為具有3個以上支座的梁體。作為承載高鐵交通工具行進壓力的橋梁結(jié)構(gòu),若能加強連續(xù)梁設計,既能滿足當前對橋梁施工質(zhì)量及其性能的實際需求,又能積極應對地域特征、氣候環(huán)境對高速鐵路橋梁產(chǎn)生的不良風險,維護高速鐵路運營安全性。相關人員應制定科學技術方案,為施工人員指明施工方向,切實開展連續(xù)梁施工計劃,促進高速鐵路事業(yè)長遠發(fā)展。本文結(jié)合工程實例,分析了施工特點與施工要求,并對掛籃懸臂澆筑、混凝土澆筑養(yǎng)護、預應力鋼絞線張拉、梁體線型控制、懸臂合攏段等施工技術要點進行闡述。
1高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工特點及要求
1.1施工特點
在高速鐵路橋梁工程中開展連續(xù)梁施工項目研究,能夠為橋梁質(zhì)量的提升提供保障。所謂的連續(xù)梁,指的是3個及以上支座的輔助下建成的梁體,如圖1所示。結(jié)合連續(xù)梁工程施工成果,其施工特點可以歸納為以下3點:1.1.1復雜性。在連續(xù)梁施工階段,常因跨度的影響,導致施工人員在工期要求內(nèi)很難完成施工任務,且面對復雜的施工環(huán)境,施工人員遭遇的施工難題更多。例如在混凝土澆筑環(huán)節(jié),會受氣溫環(huán)境的干擾形成裂縫病害,增加返工風險,甚至干擾后期工序。因此,工程復雜是連續(xù)梁施工期間的顯著特點。1.1.2嚴格性。高速鐵路橋梁工程中連續(xù)梁,需要具備較高的承載力和較強的安全性。為此施工人員需要參照國家質(zhì)量規(guī)范,嚴格控制沉降量,即墩臺臨近沉降量指標需保持同步性,并且要嚴格執(zhí)行施工計劃,不可肆意調(diào)整,以此優(yōu)化施工效果。1.1.3標準性。相關標準對高速鐵路橋梁質(zhì)量提出了較高要求,在連續(xù)梁施工作業(yè)中,要依據(jù)標準嚴格控制拱體變形量,依據(jù)軌道設計標準落實施工內(nèi)容。
1.2施工要求
要想保證高速鐵路橋梁建成后符合質(zhì)量標準,需遵循下列施工要求,以維護橋梁安全。連續(xù)梁施工中,要求設計的連續(xù)梁,無論是支座、墩臺還是梁體,都要擁有較強的承載力以及抗腐蝕性,尤其是位于水下環(huán)境的墩臺,應避免頻繁遭受水力沖擊,引起性能下降問題。此外,還要保證竣工后橋梁滿足交通運輸需求。對于連續(xù)梁施工中設置的無砟軌道,應當保證施工現(xiàn)場的安全性。要求技術人員依據(jù)無砟軌道施工標準,為連續(xù)梁的施工創(chuàng)造有利條件。在連續(xù)梁施工環(huán)節(jié),現(xiàn)場負責人需對施工人員以及技術人員、設計人員做好統(tǒng)籌管理,使之嚴格履行崗位職責,以消除施工期間產(chǎn)生的種種風險,保證施工作業(yè)的順利開展,只有施工現(xiàn)場足夠安全,人員行為規(guī)范,才能改善施工現(xiàn)場,促使施工成果達到竣工驗收標準[1]。
2高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工技術要點
2.1掛籃懸臂澆筑技術
2.1.1連續(xù)梁概況。高鐵橋梁連續(xù)梁施工過程中,應結(jié)合工況合理應用掛籃懸臂澆筑技術。本文以黃岡-黃梅高鐵工程為例進行說明。該工程全長30.485km,共計21座橋梁,有2座為總長6.564km的單線橋梁,40m、72m、40m連續(xù)梁較多。利用掛籃懸臂澆筑技術,對梁體進行合理澆筑,以增加橋梁穩(wěn)定性,以使高鐵在行進中能夠獲得可靠的支撐保障。2.1.2施工要點。施工人員應當在施工前,對掛籃進行正確拼接。菱形掛籃、桁架掛籃較為常見:其拼接步驟如下:將連接器安裝在箱梁豎向預應力螺紋鋼上;對支座以及銷軸進行安裝;對支座、主桁進行連接安裝;將已經(jīng)拼接好的掛籃使用懸吊設備運送至橋梁施工塊體上,等待澆筑作業(yè)。在拼裝過程中,要保證主桁架置于模板施工前,而后安裝底籃,以確保在標準施工進度下,能夠及早完成掛籃澆筑任務。拼接好掛籃后,即進入試壓環(huán)節(jié)。之所以要實施試壓,主要是為了規(guī)避變形風險,提升施工安全性??梢越柚鷱椥詼y定方法掌握變形趨勢,以便相關人員及時出具應急預案,提升連續(xù)梁施工安全性。由技術人員梳理好掛籃懸臂澆筑施工思路,以便指引施工人員順利完成施工。施工內(nèi)容重要包含永久支座與臨時支座兩項。在安裝好掛籃后,按照逐段施工以及邊跨施工方式,對其進行澆筑作業(yè),以使混凝土材料形成完整結(jié)構(gòu)。2.1.3注意事項在連續(xù)梁工程施工中,需要切實做好各項準備工作。在逐段施工環(huán)節(jié),應對部分掛籃進行拆除。施工橋段合攏段施工后,再對掛籃予以拆除,以保證繪制的力學曲線圖能夠給施工人員提供參考,從而高質(zhì)量完成連續(xù)梁施工目標。除了按照上述步驟完成掛籃懸臂澆筑任務外,還應當進行載力實驗,對高速鐵路橋梁的承載力予以檢測,以此抑制橋梁塌陷風險。在載力實驗輔助下,不斷對橋體進行施壓,而后總結(jié)極限壓力值,在0.5h內(nèi)觀察橋梁連續(xù)梁掛籃表面,是否出現(xiàn)裂縫或者潛在位移問題。檢測后若確定承載效果達標,即可進入到掛籃拼裝部分。相關人員需利用直尺等工具,精準測量軌道鋪枕平穩(wěn)度以及主桁架穩(wěn)定性,以利于吊裝作業(yè)初期順利懸掛橫梁。吊裝測試后,需依據(jù)對應的步驟,將內(nèi)外模以及吊桿部件安裝在橋梁連續(xù)梁之上,并對其參數(shù)值進行復核。一旦出現(xiàn)偏差,需立即予以調(diào)節(jié),以防安裝后影響橋梁安全性。相關人員采用連續(xù)梁施工技術時,要對整個安裝流程進行有效控制。既要對孔徑尺寸以及橋體表面光滑性進行謹慎分析,又要對隱蔽構(gòu)件安裝成果加以檢測,直到質(zhì)量合格后,方可認定為該工程掛籃懸臂澆筑技術應用成果達標。需從人力專業(yè)性的把控質(zhì)量,削弱人為因素對技術成果、工程質(zhì)量產(chǎn)生的負面影響性。應挑選有專業(yè)施工經(jīng)驗的工作人員,對掛籃懸臂進行澆筑,妥善處理好連續(xù)梁安裝工作,保障工程質(zhì)量。
2.2混凝土澆筑養(yǎng)護技術
在連續(xù)梁施工階段,要充分重視混凝土澆筑與混凝土養(yǎng)護技術?;炷翝仓鳂I(yè)后極易引起開裂風險,因此對混凝土表面展開科學養(yǎng)護很有必要。目前,對于澆筑所用的混凝土材料,多以商用混凝土為主,即先行在攪拌站拌制后,直接使用混凝土泵車將其運輸?shù)竭B續(xù)梁施工現(xiàn)場。為了防止出現(xiàn)質(zhì)量問題,影響混凝土澆筑效果,相關標準對商用混凝土的材料配比精度要求較高,。贛州跨京九鐵路橋梁工程連續(xù)梁施工中,制定的混凝土澆筑技術方案如下:澆筑方法以斜截面澆筑為主,相關人員借助技術軟件,對澆筑量以及混凝土質(zhì)量合理把控;采用泵車輸送混凝土;選用灑水的方法進行養(yǎng)護。施工人員在混凝土澆筑時,需要先行制作養(yǎng)護標準件,即按照1組/100m2的依據(jù)制作標準件?;炷琉B(yǎng)護標準件的長、寬、高均為150mm。相關人員應熟悉混凝土養(yǎng)護常識,知曉不同養(yǎng)護方法下混凝土質(zhì)量差異。這樣才能有方向性的實施養(yǎng)護作業(yè),在提升混凝土澆筑質(zhì)量的基礎上,也能適當抑制混凝土裂縫的形成。選用灑水方法并輔以蓋膜法進行養(yǎng)護。施工用水以施工現(xiàn)場生活用水為主,在澆筑后及時在混凝土表面鋪上一層塑料膜,以此達到鎖水的目的。依據(jù)此工程中的養(yǎng)護經(jīng)驗,晝夜灑水養(yǎng)護周期分別為1h、4h。在現(xiàn)場安裝溫度傳感器與濕度傳感器,由養(yǎng)護人員根據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù)確定養(yǎng)護時間。在60%以上濕度環(huán)境下,應至少保證14d養(yǎng)護操作。在室外溫度低于5℃時終止灑水養(yǎng)護。本工程混凝土澆筑養(yǎng)護方法,可為其他高鐵橋梁工程的連續(xù)梁施工提供參考[2]。
2.3預應力鋼絞線張拉技術
連續(xù)梁的施工需要通過張拉預應力鋼絞線,增加橋梁穩(wěn)固度??蛇x擇預應力鋼腹板進行張拉設計,如圖2所示。施工人員應根據(jù)錨桿以及中門架等施工說明有序進行張拉,并隨時檢查錨環(huán)損失度。必要時進行微調(diào),微調(diào)可以確保其預應力達到標準,保證橋梁鋼束以垂直狀態(tài)同錨墊板建立連接關系。在張拉作業(yè)中,可以根據(jù)遞進式荷載力進行張拉。先行利用10%荷載張拉鋼絞線,而后逐漸提升至100%荷載。張拉期間,要求將鋼絞線的伸長度誤差范圍控制在標準值的-6%~6%以內(nèi)。張拉后施工人員還需作好伸長度測量工作,若其超出誤差范圍,則需要返工,直至鋼絞線張拉結(jié)果符合實際要求。而后以0.6MPa的壓力將漿液注入到連續(xù)梁孔道內(nèi)部,使?jié){液保持一定飽滿度。注漿作業(yè)中檢查排氣孔排出情況,以此確定終止時間。
2.4梁體線型控制施工技術
梁體線型控制亦是連續(xù)梁施工中的主要技術。高鐵橋梁工程施工單位需選擇資信優(yōu)良且權威的機構(gòu)進行合作,確保梁體線型始終控制在標準范圍內(nèi)。在控制梁體線型時,需要選用適合的控制軟件。某橋梁階段線型控制軟件如圖3所示。具體操作方法如下:使用此軟件連接全站儀,而后導入相關參數(shù),對線型達標情況進行確認,并對參數(shù)進行優(yōu)化,保證梁體線型符合連續(xù)梁施工要求。在參數(shù)分析計算階段,技術人員可以根據(jù)參數(shù)結(jié)果,與連續(xù)梁施工現(xiàn)場的溫濕度指標建立連接關系,充分結(jié)合工況,促使軟件得出的數(shù)據(jù)可信度更高,輔助連續(xù)梁工程施工人員更高效完成施工任務。
2.5懸臂合攏段施工技術
懸臂合攏段施工是通過對上述掛籃合并的方式,對高鐵橋梁進行整體化施工。第一步:對中跨結(jié)構(gòu)進行合并,促使雙懸臂想單懸臂過渡,而后在合并后實現(xiàn)均勻受力,確保連續(xù)梁在合攏段更具穩(wěn)定性。第二步:對掛籃進行合并,以穿入、后進的融合設計方式,促使合攏段梁體結(jié)構(gòu)能夠重新建立一個整合體。其中需注意的是,合攏段施工技術最佳應用時機為低溫天氣,且最好在3h內(nèi)完成合攏段梁體澆筑操作。這樣則能有效提升合攏段施工質(zhì)量,改良連續(xù)梁穩(wěn)定性。
3結(jié)語
綜上所述,在高速鐵路橋梁工程中充分應用連續(xù)梁施工技術,既能提升橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,又能維護橋梁安全。高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工階段,為了提升施工質(zhì)量,增強橋梁穩(wěn)定性,施工人員應充分利用連續(xù)梁施工技術,優(yōu)化施工效果。具體施工過程中,應從掛籃懸臂澆筑、混凝土澆筑養(yǎng)護以及預應力鋼絞線張拉、梁體線型控制、懸臂合攏段施工技術著手,確保連續(xù)梁施工項目逐步達成質(zhì)量目標。
參考文獻
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[2]王占銀.高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工技術研究[J].居舍,2020(22):39-40.
[3]李朝煥.高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工技術探究[J].四川水泥,2020(4):24.
作者:盧寶艷 單位:中鐵一院集團南方工程咨詢監(jiān)理有限公司