任文斌(中铁十二局集团第四工程有限公司,陕西 西安 710021)
兰新铁路第二双线跨兰西高速公路特大桥地处青海省境内,该桥中心里程为DK187+726.835,总长为2700多米,桥台和桥墩分别有2个、76个。在跨兰西高速公路时,使用的是80+80+168米的大跨度钢桁、连续梁结构;主梁使用的是双室单箱变高度箱截面,其中边支点、中支点分别为5米、11米,梁高根据1.8次抛物线进行变化。主梁顶板的全梁为等宽、厚度、底板宽度分别为:15.2、0.5、11.6米,底板厚度从0.5米变成1.2米,腹板厚度从0.45米变成0.9米,中支点根部加厚成1.5米,通过在中跨添置加劲钢桁,使用无竖杆的三角形桁,让其曲作曲梁,桁高、宽、长分别为:12米、11.2米、12米。上弦杆使用箱型截面,高、内宽、板厚分别为:1000毫米、800毫米、24-32毫米。腹杆使用的是H型截面,板厚、高、外宽分别为:16-20毫米、800毫米、800毫米。上弦使用的是H型钢横向米字型连接,H型截面的高、外宽、板厚分别为:400毫米、400毫米、12-16毫米,并且加劲钢桁均利用Q370qE。从该桥的结构施工来看具有:结构新颖、跨度大、技术难、施工工艺高等特点,已经入选《中国高速铁路大桥》。
在安装支座前,先要在垫石支撑上放好支座十字线,当顶面高程测出后,对支座地脚顶留孔深度、孔径、垂直度一一进行清理和检查。在起吊支座检查合格并且就位后,利用重力灌浆对支座锚栓孔进行密实。
为了确保施工质量,必须水平安装各个支座上下座,在上下座板相互对正的情况下,让活动支座横向对正,对于悬臂浇筑的连续梁允许有一定的偏差。
为了及时解决梁部施工由于荷载不平衡造成的弯矩,通常会将0段梁体和墩身进行临时性固结。而临时墩梁固结使用的是墩顶预留和临时支座的方式深入梁段。并且在连续梁的主端上设置临时性混凝土支墩,将永久支座放在箱梁的纵肋处。
当托架安装就绪后,再对其进行有效预压,以达到控制非弹性变形的要求,最后再测出弹性变形数值,将其作为侧模和底模预留高度系数。在预压中,使用砂袋堆码和水箱注水的方式,多次加压,并且超过施工时的最大荷载。
在铁路大跨度连续梁施工中,混凝土梁段的悬臂灌筑施工采用的是:设计挂篮、加工、安装挂篮、实验检测、悬灌施工、安装外模、矫正外模、绑扎钢筋、焊接钢筋、安装预应力管道、安装端模与内模、浇筑混凝土、张拉预应力、定位并且移动挂篮、管道压浆、纵向预应力张拉、张拉横向预应力等流程进行。
在大跨度连续梁施工中,外模必须根据施工要求,做好梁体线型控制。对于连续段施工,使用的是混凝土泵送的形式,一次性浇筑断面,并且将混凝土的塌落度预控在14-18厘米之间,根据运输温度和浇筑速度对其进行科学调整。
在该桥的连续梁施工中,使用的是预应力三向体系,其中横向预应力束使用的一端张拉的方式,纵向预应力为两端张拉,纵向预应力筋使用的高度精轧钢筋,横向、纵向的预应力均使用标准强度fpk=1860Mpa,直径为15.2毫米,公称截面积为139平方毫米的钢绞线。在张拉梁段预应力时,混凝土弹性模量和强度必须满足设计要求。从大量实践施工来看:处于龄期加载的混凝土控制是在后期梁体徐变控制中进行的,因此,铁路大跨度悬灌梁段龄期必须在7d以上。
在张拉连续梁预应力结束后的2d内,及时对其进行压浆,并且在压浆之前及时清除内部积水与杂物,压浆后的3d内,确保环境温度和梁体温度在5度以上。
在穿放钢绞线前,除了要对油压表、千斤顶、传感器及时进行校正,还必须确保校正系数,张拉预应力筋时,张拉程序与预应力控制在设计要求以内,通过对扩孔段、锚口摩阻进行测定,结合测验结果对张拉应力控制及时进行调整。其中,应力损失具体包括:锚口、摩阻、喇叭口、锚具、弹性压缩等。
对于预应力,通常是在控制应力张拉的同时,及时校核钢绞线的伸长量,将理论与实际伸长量控制在正负6%以内,锚具回收量控制在6毫米以内,而纵向预应力筋中的理论与实际伸长量差在正负5%以内,并且锚具回缩量在1毫米以内。
对于水泥浆施工,为了满足施工工艺与要求,水灰比必须在0.34以内,流动度在25s内,半个小时内不能超过35s,并且进入管道的浆体饱满密实,收缩率在1.5%以内。在纵向孔道压浆中,先从下端孔进入,用0.3-0.4Mpa的压力进浆,当顶部槽口流出浓将之后,将槽口堵死,并且关闭压浆阀。
从新建的客运专线来看,桥梁的线路里程总体较大,大跨度连续梁结构施工工艺正在以普遍应用的趋势推广。因此,在实际施工中,我们必须正视连续梁施工工艺和质量控制点,以提高施工效益和社会效益。
[1]常汉明.铁路大跨度连续梁结构施工工艺和质量控制要点[J].铁道建筑,2011,(12):33-35.
[2]周云亮.独屋特大桥连续梁跨既有线转体施工技术[J].城市建设,2012,(30).