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摘要:文章以南河川渭河特大桥工程作为实例,介绍了联合跨越四线铁路和公路大跨连续梁转体施工技术,主要包括转体联系梁的主要施工工艺流程、转体施工、合拢段施工及施工质量保证措施等内容,希望能对连续梁转体施工技术的研究有所帮助。
关键词:跨越;大跨连续梁;转体施工技术
1引言
在铁路工程的建设中,时常会碰到大跨连续梁桥与既有铁路、公路相遇的现象,为了减少现场施工对铁路行车安全的影响,施工中常采用转体施工技术。所谓转体施工,就是将桥梁在非设计位置浇筑成型并完成养护工作后,转体至设计位置的施工方法。将桥梁结构浇筑成形之后,再通过转体进行就位的施工方法,此方法不仅确保了桥梁的安全施工,同时也确保了交通运输的正常运行。在此,我们以南河川渭河特大桥工程作为案例,对连续梁转体施工技术进行探讨分析。
2工程概况
南河川渭河特大桥的中心里程为IIDK781+164.218,该大跨连续梁桥既跨越了铁路,也跨越了公路,其22#-25#墩处跨越既有陇海铁路和207省道,设计为一联(72.5+120+72.5)m连续梁,桥梁全长265m。此连续梁设有4个桥墩,23#、24#墩为主墩,22#、25#墩为边墩,主墩采用13根直径2.0米的钻孔桩基础,最大桩长62.0m,承台为矩形承台,尺寸18.0x18.0x6.1m,墩身采用圆端型实体桥墩,23#墩墩高18.0m,24#墩墩高10.0m;边墩采用了9根直径为2.0米的钻孔桩基础;承台采用矩形承台,截面尺寸为13.6x13.6x4.5m,墩身为圆端型空心桥墩。
连续梁采用直腹板单箱单室箱型截面,梁底按照圆曲线变化,箱梁横隔墙设置在中支点及边支点处。
图1连续梁立面布置图
3主要施工方法和工艺步骤
3.1转体连续梁施工工艺流程
转体连续梁的施工工艺主要包括以下工序:施工准备→钻孔桩施工→承台基坑开挖、桩头凿除、桩基检测→下承台分层浇筑→上转盘施工→墩身施工→0#段施工→悬浇段施工→转体施工→封铰施工→合拢段施工等。
3.2转体施工
1、转体施工总体实施方案
首先进行施工准备工作,施工准备完成后进行设备安装及调试;牵引索、千斤顶的连接,需要采用千斤顶对牵引钢索预紧;同时需要做单个转体结构的称重测试,测试结果将作为如何配重的重要依据;然后安装连续顶推千斤顶、液压泵站和主控台,并由它们组成一套转体动力系统进行试转。连续转体前,必须进行全面检查,以确保万无一失,转体工作将采用电动控制功能,转体过程必须缓慢进行,以确保就位准确。
转体施工主要设备包括连续千斤顶、液压泵站以及主控台,其中转体操作最重要的控制系统为主控台。
2、转盘临时固结措施拆除
放张临时固结预应力精扎螺纹钢,放张顺序:先从远离于桥梁现浇轴线方向开始,逐步向轴线方向靠近。精轧螺纹钢放张完毕后,割除支撑于外侧反力座顶部的型钢垫梁,割除顺序与精轧螺纹钢放张顺序相同。
3、称重实施方案
称重的实施方案主要包括转体平衡配重、摩阻系数测试、转体竖向不平衡力矩测试、转体姿态分析这四项。
依据偏心测试结果进行平衡配重,配重采用堆码防护墙钢筋或混凝土配重块;转动力矩通过球铰克服静摩阻力转动测定,进而计算出摩阻系数。
4、试转
在试转进行前,应先做好试转准备工作:清除转动区域内障碍、确定施工设备位置、牵引钢索穿束并预紧、做好设备调试。试转角度确定以转体最大悬臂端不进入陇海铁路为原则,计算最大试转角度24#墩为3.4°,23#墩为5°,试转过程中以3°控制。
5、正式转体
正式转体工作主要包括启动牵引力控制、转体过程控制、就位控制措施、轴线控制测量方案、转体标高控制测量方案这五项。
转体启动牵引力T0采用分级加载的方式,在转体启动过程中,调整牵引力,使转体能够在“自动”状态下运行。比较实际转动速度与预计速度的差值,确定“自动”状态下的运行时间。
3.3合龙段施工
合龙段施工工艺流程采取先边跨合龙,再中跨合龙的顺序。
1、边跨合龙段施工
安装合拢口临时锁定装置、张拉边跨临时预应力钢束后,拆除T构墩梁临时固结,安装边跨合拢段钢筋、预应力管道,选择在夜间气温最低时浇筑边跨合拢段混凝土。待混凝土强度、弹性模量、龄期达到设计要求后,对称张拉纵、横、竖向预应力,并及时注浆。
2、合龙段锁定
合龙段应在夜间最低温度时,安装型钢,张拉顶板、底板临时索,各结构均用周边施焊连接,焊缝高10mm。混凝土尽量在一次灌注完,灌注的时间最好不要多于4个小时。
3、中跨合龙段施工
中跨合拢段施工采用如下方案:
(1)预埋合拢段模板,钢板厚度2cm,采用多元合金共渗或渗锌+封闭层进行防锈处理,合拢段模板不再拆除。
(2)转体就位后,精确调整梁体轴线及梁端高程。
(3)吊装已加工好的钢板作为合拢口模板,钢板厚度2cm,宽度80cm,与预埋的模板每侧搭接焊接5cm,完成模板封闭。
(4)在封闭的模板内进行钢筋安装、预应力管道安装、混凝土浇筑等工序作业。
(5)为确保合拢段混凝土浇筑安全,将翼缘板模板沿横桥向每侧加宽1m,并设置永久不锈钢栏杆进行防护。
4施工质量保证措施
1、在开工前,总工程师对各项工程质量保证措施进行审核,经总工程师审核后再由监理单位进行审批,验算单位还应该对工程中的关键节点、质量措施进行验算。
2、加大专项实施方案培训力度,施工前进行质量教育和技术培训工作,对所有参建人员进行培训,严格按照既定的施工方案及操作规程进行规范化作业,做到先培训后上岗。
3、强化岗位责任制,各个部位的相关要求全部明确并按照要求强制执行。在现场工程告示牌上,公布工程质量举报电话及网络邮箱,实现社会质量标准监督,由质量管理部门负责受理和处理。
4、经常对设备进行检测,及时发现设备可能存在的问题,以保证施工设备能够处于高效的生产状态。
5、所有操作工人都有制止他人违反技术操作规程行为、监督他人规范化施工的权利。
5结语
转体施工方法因其能够安全、可靠的减少施工对铁路行车安全的影响,因此加强连续梁转体施工技术的研究具有重要的现实意义,希望本文关于连续梁转体施工的有关论述对相关工程的能够起到一定的参考和借鉴作用。
参考文献:
[1]黄梅.大跨度连续梁跨越既有铁路防护棚架施工技术[J].科技创新与应用,2012(6):137.
[2]中建三局集团有限公司.铁路建设[2010]241号高速铁路桥涵工程施工技术指南.