高速铁路连续梁0#块施工技术

高速铁路连续梁0#块施工技术

中铁一局集团铁路建设有限公司陕西咸阳712000

摘要:近年来,随着时代的发展,科学技术日新月异,铁路建设飞速发展,连续梁在我国也得到了广泛应用,铁路工程越来越向空间发展,桥梁工程逐渐成为施工的主体。高铁客运铁路专线,在跨越主要道路(如省道、国道)与河流时,连续梁比比皆是;连续梁已经成为一个城市的“优美”风景。文中结合银西客专高铁跨107省道连续梁(40+64+40)中0#块的施工实践,对施工工艺进行可优化和完善,阐述了连续梁0#施工工艺、方法、技术要求,供类似工程参考。

一、总体方案

在保证安全质量及工期的前提下,(40+64+40)m有砟轨道预应力混凝土双线连续箱梁跨越107省道,两个主墩柱分别在107省道的两侧,主墩高7m和10m,0号块施工采用支架法进行,外模采用钢模板,内模采用木模,在墩顶预埋连接件,后安装杆件,形成作业平台,钢筋在2号钢筋加工厂集中加工,运输至现场绑扎,混凝土由2号拌和站集中拌制,罐车运输,采用泵车浇筑,混凝土养生采用一布一膜覆盖养生,箱室内部设置养生水管和喷头。

二、工程概况

新建铁路银川至西安铁路(陕西段),漠谷河1号特大桥跨越107省道时设计为一联(40+64+40)m有砟轨道预应力混凝土双线连续箱梁,墩号(里程)为14#~17#(即DK75+295.83~DK75+441.53),梁全长145.5m。其中0#块箱梁顶宽12.6m,底宽6.7m,梁高6.05m,单侧悬臂长2.95m。顶板厚0.8m,底板厚1.2m,腹板最薄处厚1.2m,最厚处1.7m,横隔墙处设置高1.75m×宽1.5m过人洞(图1)。

三、施工工艺流程

0#块施工工艺流程(图2)

图2连续梁0#块工艺流程

四、施工工艺要点

1、施工准备

根据设计及现场实际情况编制详细的连续梁施工专项方案、施工作业指导书,在开工之前组织技术人员认真学习施工方案,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。结合工程施工图纸及导线点参数,准确计算结构控制点位置坐标并复核,做好导线复测工作,确保其精度满足后续施工要求。

支架及0#块模板进场,并进行验收,对支架进行设计并检算,确认提供设备的厂家资质满足要求。

2、地基处理:由于0号块完全坐落于承台上,承载力能够满足要求,支架超出承台部分(包括上下梯笼通道),采用砖渣或砂砾回填,并用压路机碾压,确保地基承载力不小于150KPa;其上采用20cm厚的C20混凝土硬化,并设置环向30×30cm的排水沟,将水引至107省道水沟。

3、支架搭设:采用碗扣式满堂支架施工,支架搭设总宽14.4m,长度11.1m,腹板底部立杆步距30cm,底板底部及翼缘根部立杆横向步距60cm,翼缘底部立杆步距90cm,水平杆步距为120m。支架四周及中间纵横向每隔四排从底到顶连续设置竖向剪刀撑,支架高度大于4.8m后,顶底部设置水平剪刀撑,水平剪刀撑设置间距不得大于4.8m。当剪刀撑钢管需要接长时,搭接长度不得小于1m,搭接范围内扣件数量不得少于3个,端部扣件距离钢管端部不得小于10cm。如图3、图4、图5所示:

图50号块支架平面布置图

0号块现浇梁横向中间一侧设置梯笼上下通道,通道采用定制旋转梯笼从外侧上下,定制梯笼每节高度2.5m。在支架顶面梁体周边设置90cm的支架作业平台,平台采用木板满铺,两侧扶手防护高度120cm,并设置密目防护网。在107公路两侧设置隔离带;支架侧面悬挂“不得停留、当心坠物”等安全警示标语;支架外侧(靠07省道侧)设置警戒线、反光标等措施,防止行车撞击支架。

4、支架预压:支架预压加载按照三级加载进行,预压荷载为设计荷载(箱梁混凝土自重、内外模板框架重量及施工荷载之和)的120%。加载时按照60%、100%、120%分级进行加载,加载时注意加载大小和加荷速率。

5、支座安装:连续梁主墩0号块共计使用4个支座,支座为甲供材料,进场时进行检查验收,对支座外观、型号进行核实,合格证及检测报告进行复核检查。由于连续梁处于线路纵坡上,支座在安装时根据设计要求,在支座顶梁底板危石设置楔形块进行调平,中心厚度30mm,内置一层直径10mm的钢筋网片,支座及楔形块设置如图6、图7、图8所示。

为抵抗连续梁悬臂施工期间不平衡荷载,采用在墩顶设置临时固结支墩,将连续梁0号块底部与墩顶采用临时固定的方式,避免连续梁合龙前倾覆,单个主墩共设置4个临时支座,每个临时支座长宽高尺寸设计为180×40×80cm,采用C50混凝土,如图9、图10、图11所示:

单位:mm

图9单个临时支墩钢筋平面布置图

图141/2中墩防落梁平面示意图

6、模板安装:侧模及端模均采用钢模板;底模、内模及过人孔模板采用木模。

模板及支架经过专项设计计算,具有足够的刚度、强度及稳定性,便于安装拆卸,板面平整,接缝严密,模板进场前,在模板厂内进行模板试拼(验收),符合要求后进行签字确认,允许进场。模板进场后必须进行支垫存放,不得随意堆放,防止变形,安装前对模板进行打磨处理,涂刷脱模剂。

模板安装前测量人员必须复核底模中线及标高,底模安装时,要充分考虑托架弹性变形及预拱度。模板安装时,接缝处用双面胶带粘贴紧密,防止漏浆;安装顶板内模板时,在箱梁内底板上用钢管搭设顶板模支架,支架按照90×90cm,步距1.2米。为保证预留孔道准确模板侧面定点振捣开孔在场内进行,开孔情况进场时进行检查验收。

7、钢筋绑扎及安装预应力管道:钢筋统一集中在钢筋加工厂加工制作,检验合格后出厂,用吊车吊装到梁上进行绑扎,先进行底板及腹板钢筋的绑扎,然后进行顶板钢筋的绑扎,A、B墙及防撞墙预埋钢筋应水平、顺直。采用角钢及型钢按照钢筋间距制作卡具,横、纵、竖向钢筋绑扎均采用卡具进行钢筋间距定位,定位准确后钢筋骨架绑扎牢固成型,检查合格后拆除卡具。

结合铁路总公司下发“关于推广应用悬臂浇筑连续梁相关施工工艺指导意见的通知”,预应力钢束管道位置采用精加工全截面整体刚性井字架对管道进行精确定位,定位钢筋采用HPB300φ12mm,牢固焊接在钢筋骨架上,管道直线段50cm间距,曲线段30cm间距。管道位置与构造钢筋相冲突时,确保管道位置不变,将构造钢筋进行位置挪动或弯折,严禁切断构造钢筋。

采用金属波纹管成孔时,接头管应采用大一号的同类波纹管套接,接头长度不应小于45cm。接头位置尽量避开预留管道弯曲处,接头管两端应使用密封胶带封闭严密,防止漏气、漏浆。

8、浇筑混凝土:0号块设计采用C50纤维混凝土,拌和站集中拌制,混凝土罐车运输,泵送混凝土进行连续浇筑,为确保外观,计划一次浇筑成形;为了保证砼浇筑质量,砼振捣采用插入式震动器为主,必要时配备小直径的振捣器为辅振捣,确保混凝土振捣到位。

施工时先底板,后腹板,再顶板。浇筑时应从悬臂端向桥墩中心方向浇筑,纵横向对称连续浇筑,分层厚度不大于40cm。具体浇筑顺序为:纵向顺序为从墩顶向两侧施工,横断面上混凝土浇注顺序为先浇底板,再浇腹板,最后浇筑翼板及顶板。混凝土浇筑流程示意图如图15所示:

图150#块混凝土浇筑顺序

混凝土的振捣严格按振动棒的作用范围进行,严防漏捣、欠捣和过度振捣,当预应力管道密集,空隙小时,配备小直径30型的插入式振捣器,振捣时不可在钢筋上平拖,不可碰撞预应力管道、模板、钢筋、辅助设施(如定位架等)。

为确保0号块腹板加宽部分混凝土能够振捣密实,在距外模底部1m和1.5m高度分别开设两排窗口。窗口尺寸大小为15cm×10cm,窗口水平间距1m,通过插销开关、密封条封闭,共计设置12个。

在0号块横隔墙竖向距底部1.5m处单侧4个振捣孔,两个之间的间距90cm,共计开孔8个,窗口尺寸同上;

过人孔底部模板开孔2排振捣孔,每排3个,间距1m,共计6个,通过窗口加强对横隔板下部及过人孔底倒角的振捣。

混凝土浇筑时应水平分层,一次整体灌注成型。为确保混凝土准确输送至钢筋密集区域,在支座上方布置直径10cm的混凝土导管兼做振捣通道,单侧设置8处,分别在支座上方、四角及纵向腹板方向设置直径7cm铁管作为振捣通道,振捣通道底口距离密集钢筋,以保证砼的灌注质量。

为了确保挂篮施工过程中的安全及成桥线型控制,委托有资质单位对线型进行线型监控及应力监控,确保施工安全及成桥效果。

11)混凝土养生:0号块现浇段混凝土浇筑完成待表面初凝后,梁面设置一个水桶(不小于1.5L),之后接出三通,一根管道伸入箱室,大小里程侧各一根;梁面进行洒水养生,表面不得出现积水,之后采用一布一膜覆盖,将覆盖物通过防撞墙等预埋钢筋进行绑扎牢固,防止大风吹起,箱室内采用人工洒水,底板表面采用一布一膜覆盖。

五、应用情况

公司承建的银川至西安高速铁路(陕西段)的漠谷河号特大桥2联连续梁(60+2×100+60的主墩3号、4号、5号墩连续梁0号块及40+64+40号主墩15号墩、16号墩连续梁0号块)均采用此工艺流程,我项目部在施工中从施工方案、安全管理、质量卡控等各个方面都取得了良好的效果,有效的避免了连续梁施工中易出现的常见质量通病。

经工程实际应用,其工艺简便、速度快,安全质量易管理,节约劳动力,线形控制较精确,外观线形优美。采用该工艺之后,受到公司及业主好评。

参考文献:

[1]TB10752-2018高速铁路桥涵工程施工质量验收标准.北京:中国铁道出版社,2019.

[2]Q/CR9603-2015高速铁路桥涵工程施工技术规程.北京:中国铁道出版社,2016.

[3]TB10303-2009铁路桥涵工程施工安全技术规程.北京:中国铁道出版社,2018.

[4]TB10301-2009铁路工程基本作业施工安全技术规程.北京:中国铁道出版社,2016.

[5]TZ324-2010铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南.北京:中国铁道出版社,2016.

[6]TB10424-2018铁路混凝土工程质量验收标准.北京:中国铁道出版社,2019.

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