成俊贤
(贵州省安顺市交通建设投资有限责任公司,贵州 安顺 561000)
框构桥施工的主要技术难点为支架的方案设计和模板方案设计。对于传统的框构桥支架一般设计为满堂脚手架,模板采用竹胶板和钢模配合的施工方案,不适宜根据本车站连续框构桥的施工任务、结构特点和工程现场的实际情况,本车站连续框构桥决定采用定型钢模板配合特制贝雷梁的施工方案。实践证明,该施工方案可行,并提高了施工安全可靠度和降低了施工成本。
框构桥;贝雷梁;施工;技术
传统的铁路车站咽喉区采用变截面简支道岔梁施工,京津延伸铁路客运专线军粮城北站两侧咽喉区采用双线变四线框构桥结构形式。
框构桥结构为:钻孔灌注桩基础、承台、连续框构桥。框构桥分两段共8 联,西段框构桥里程为DK25 +235.47 ~DK25 +366.27,分四联,第一联2 孔,第二联3 孔,第三联4 孔,第四联3 孔。东段框构桥里程DK26 +026.75 ~DK26 +157.55,分四联,第一联4 孔,第二联3 孔,第三联2 孔,第四联3 孔。框构桥侧墙厚90 cm,顶板厚90 cm,为钢筋混凝土结构。净高4.0 ~5.5 m,净宽9.54 m 和10 m 两种。
该地段靠近津秦客运专线,净距8.5 m 京山线,地形平坦,原为当地居民建设的大鱼塘及河道等附属物。岩性为各类黏性土、粉土、粉砂、细砂等,夹淤泥、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土及回填土。主要含水层为粉、细砂及粉土层,呈透镜体状分布于黏性土层之中,含水层厚度一般10 ~30 m。一般平时水量较小,雨季水量较丰沛。
该框构桥施工的主要技术难点在于支架的方案设计和模板方案设计。传统的框构桥支架一般设计为满堂脚手架,模板采用竹胶板和钢模配合的施工方案,但根据本车站连续框构桥的施工任务、结构特点和工程现场的实际情况,本车站连续框构桥决定舍弃满堂脚手架和竹胶板的施工方案,决定采用定型钢模板配合特制贝雷梁的施工方案。
2.2.1 连续框构桥典型结构
连续框构桥单侧强设计厚度为90 cm,顶板设计厚度为90 cm,并且在侧墙和顶板处设计有1∶ 2 倒角。具体设计形式详见图1。
2.2.2 支架方案
侧墙混凝土达到拆模强度后拆除侧墙模板,通过在侧墙上预留螺栓孔内插圆钢,通过圆钢固定牛腿,在牛腿上铺设沿墙纵向通长工字钢,工字钢上安装钢砂箱,在钢砂箱底焊接限位角钢,钢砂箱上安装贝雷钢桁架,钢桁架上铺设H100 ×100H 型钢做檩条。檩条上铺设定型钢模板。每榀钢桁架含钢模板尺寸为:宽0.9 m,长为9.54 m+0.46 m 加宽调整节。贝雷钢桁架每0.9 m 一排。具体详见图2。
图1 连续框构桥典型结构(单位:m)
图2 支架体系图
模板采用1.5 m×0.9 m 与0.9 m×0.9 m 定型钢板配合使用,顶板底面与侧墙交界处采用定型可调角模,角模一侧紧靠侧墙混凝土,另一侧与顶板斜面模板相联,角模靠侧墙竖向支撑利用侧墙对拉杆接长后做支撑点,采用定尺方木支撑牢固。具体见图3。
图3 模板体系图(单位:mm)
(1)刚架侧墙施工前,必须对现场场地进行平整夯实,将刚架场地进行平整夯实,为侧墙模板、顶板桁架拼装、存放提供场地。
(2)刚架侧墙采用定型钢模板,钢模板采用对拉杆内拉,模板外侧采用100 ×50 方钢管做围檩,围檩纵向每75 cm 一道,每道两根100 ×50 方钢并排,横向每90 cm 一道,每道一根100 ×50 方钢平放。模板外侧采用钢丝绳与承台顶事先预埋的钢筋拉锚,防止侧墙模板移位。
(3)经计算,在距侧墙顶向下固定同一高度处每间隔1.5 m 预埋两排Φ48 ×1.5 钢管。钢管竖直上下孔距为34 cm,水平横向孔距为24 cm。每个牛腿预埋的四根钢管采用钢筋连接成定尺井字架,预埋钢管与侧墙钢筋点焊固定,确保预埋位置必须准确,对角线必须相等,横向水平,竖向垂直。
(4)当同一承台上的侧墙为双面墙时,先单施工一面墙,然后再做另一面墙。施工第一面墙时,中间缝隙模板通过未施工的一面侧墙钢筋根部支撑及承台预埋筋拉锚,模板内撑外拉固定。施工第二面墙时,内侧中间缝隙采用2 cm 厚泡沫板将两面墙隔开,形成2 cm 墙缝,外侧钢模板采用承台预埋筋根部支撑稳固,再采用钢丝绳与承台预埋筋拉锚定位,准确控制外侧模板竖直。
(5)侧墙混凝土采用混凝土泵车泵送浇注,浇筑时对称进行,速度不得过快,严格按验标要求执行。侧墙混凝土浇注高度控制在侧墙顶板面以上2 ~3 cm,混凝土浇筑完成并待混凝土终凝后对墙顶面进行凿毛处理。
(1)顶板采用在侧墙安装牛腿支架支撑模板,人工绑扎钢筋,混凝土泵车一次对称浇筑成型。
(2)牛腿采用20 mm 厚钢板焊接而成,通过侧墙预埋钢管将Φ40 mm 带丝圆钢(材质45 号)插入,采用带丝圆钢将牛腿栓接在侧墙上,保证栓接牢固无松动。
(3)砂箱采用统一结构尺寸加工制作,加工误差控制在2 mm 以内,活塞底板尺寸误差控制在1 mm以内,砂箱内砂采用优质中砂,砂料必须过筛、烘干。砂箱装砂到同一标注位置,误差控制在2 mm 以内,并经挤压密实。
(4)贝雷桁架在现场就地拼装,每两排贝雷桁架中间采用支撑架联接牢固,每排贝雷桁架两端部采用双排沿侧墙方向通长的[10 槽钢([10 槽钢每预留间距90 cmΦ20 长孔)栓接成一体,确保贝雷桁架的整体性。
(5)贝雷桁架安装完好后,在贝雷桁架上垂直于线路方向按75 cm 间距铺放H100 ×100 型钢做顶板模板檩条,檩条采用L50 ×50 ×5 角钢定位准确。
(6)顶板底模檩条就位后,进行顶板底模铺装,模板铺装由刚架中线向两侧对称铺装,不得从一侧外边缘向另一侧顺序铺装,防止误差积累偏位。
(7)顶板底面与侧墙交界处采用定型可调角模,角模一侧紧靠侧墙混凝土,另一侧与顶板斜面模板相联,角模靠侧墙竖向支撑利用侧墙对拉杆接长后做支撑点,采用定尺方木支撑牢固。
(8)顶板钢筋绑扎完成后进行顶板混凝土浇注。顶板混凝土浇筑时必须对称同步进行,防止不对称造成对支撑体系偏压,结构失稳,不安全。
(9)顶板施工支架体系必须经过验算,强度、稳定性等指标必须满足施工荷载要求,确保安全。支架体系制作及安装必须符合有关验收标准要求,保证各结构符合设计计算要求。
以京津延伸铁路客运专线军粮城北站两侧咽喉区框构桥施工为基础,介绍了框构桥采用贝雷架及组合钢模板施工,得出如下结论:
(1)框构桥采用此种技术施工,加快了施工节奏,节约了施工工期,并且减少了现场工人的劳动强度,现场施工机械化程度提高。
(2)采用此种技术施工,增加了贝雷架的租赁费用,但省去了地基处理和脚手架租赁的费用,工程成本增加不大。尤其是在大面积施工时成本将会大幅减少。