市域铁路工程中简支箱梁移动模架施工应用探讨

2021-09-10 22:37罗建华
交通科技与管理 2021年8期

罗建华

摘 要:本文对简支箱梁移动模架与现浇支架施工的工期进行了对比,并结合温州市域铁路S2线一期工程土建SG5标段黄华站~灵昆站区间工程中灵昆特大桥项目施工经验,得出了在工期短任务重的项目建议采用移动模架施工这一结论。同时,从拼装与预压施工、钢筋与模板施工、混凝土施工、养护与拆模施工这几方面入手,阐述了简支箱梁移动模架施工的技术要点。

关键词:简支箱梁;现浇支架;移动模架;施工工期

0 前言

移动模架主要利用移动模架造桥机以及箱梁支承,对桥梁展开混凝土现场浇筑的施工方式,其属于原位现浇技术的一种;现浇支架施工属于预制拼装架设技术的一种。两者虽有一定的相似性,但是也存在着较大区别,需要结合施工现实需求完成方案选择。

1 工程概况

温州市域铁路S2线一期工程土建SG5标段黄华站~灵昆站区间工程分为江北明挖段、江北矿山段、江北工作井、江中盾构段、江南工作井及始发段、江南明挖段、区间桥梁段七个区段,其中江中盾构段全长2 664.6 m,为单洞隧道,采用直径Φ14 900 mm 泥水气压平衡盾构从江南始发掘进施工,隧道衬砌结构外径14 500 mm,内径13 300 mm,厚600 mm;区间桥梁段(灵昆特大桥,共56跨)止里程为DK52+618~DK54+700.00,桥段孔跨布置为:5-35 m和5-30 m简支梁,总长约2公里。桥址范围内地势平坦,多为农田,桥梁跨越规划瓯锦大道、规划昆东路和在建温州市域铁路S2线。

2 移动模架与现浇支架施工周期及实际应用

2.1 施工工期

以单跨施工工期为切入点,对简支箱梁移动模架与现浇支架施工进行对比,具体如下:

基于移动模架法的单孔施工进度为17天,具体如下:过孔、前移就位耗时1天;模板调整、预拱度设置耗时1天;底腹板钢筋的安装以及波纹管的定位耗时1天;内模以及端模的安装耗时2天;顶板钢筋以及预埋件的安装耗时1天;混凝土浇筑耗时1天;混凝土养护耗时7天;预应力初张拉耗时1天;管道压浆以及封端耗时2天。需要注意的是,在使用移动模架法的初期需要搭设移动模架,一般要消耗20天左右;首次使用模架前要落实检测及预压,耗时10天。

基于现浇支架法的单孔施工进度为25天,具体如下:支架搭设耗时8天;模板调整及预拱度设置耗时1天;底腹板钢筋的安装以及波纹管的定位耗时1天;内模以及端模的安装耗时2天;顶板钢筋以及预埋件的安装耗时1天;混凝土浇筑耗时1天;混凝土养护耗时7天;预应力初张拉耗时1天;管道压浆以及封端耗时3天。

2.2 实际应用

灵昆特大桥工程上部结构投标施工方案中全线拟采用2套现浇支架模板同时施工,但项目施工前期受征地拆迁进度缓慢以及当地每年的台风影响,工期延误6个月,预计造成总工期延期6个月,不满足总工期要求。为确保项目总工期不受桥梁影响制约,通过上述数据对比分析可知,将2套现浇板支架模板改为2套移动模架施工可大幅缩短桥梁上部结构施工工期,经上报监理、业主同意后实施。

通过施工工期对比发现,虽然在使用移动模架法的初期需要消耗的时间更长(模架拼装的时间),但是在后续施工中,该方法所消耗的工期远远低于现浇支架施工。在本项目灵昆特大桥上部施工中,如采用现浇支架施工,工期=56*25/2=700(天);若改用移動模架施工,工期=20+10+56*17/2=506(天),较现浇支架施工节省工期194天,可满足总工期要求。

3 市域铁路工程中简支箱梁移动模架施工技术

3.1 施工工艺流程图

3.2 拼装与预压施工

在进行移动模架的拼装过程中,主要落实以下几项要点:严格按照设计图纸组装主梁,保证所有螺栓处于拧紧状态,且控制接头区域的受力强度达到预设标准;在模架出厂前,必须要落实试拼装检验,重点检查转动以及开合部件的动作情况、焊接的牢固程度以及焊缝是否存在缺陷,在通过检验后即可转移至施工现场使用[1];在模架各个构件进入施工现场后,要尽量避免其与地面进行直接接触,而要控制两者之间的距离为10 cm~25 cm;严禁将主梁直接放置于施工地面,必须要利用垫木实现悬空;在移动模架作业中,在风速不高于每秒钟12 m时(6级风)可以正常推进设备;在风速处于每秒钟12 m至每秒钟22 m之间时(7~8级风)要促使设备稳定在静止状态,此时可以进行混凝土箱梁的施工;在风速处于每秒钟22 m至每秒钟30 m之间时(9~10级风),必须保证设备处于静止状态,且不能实施对混凝土箱梁的施工;在风速不低于每秒钟30 m时(10级风),要在保持设备静止的同时将其与墩身捆绑在一起[2]。

预压是使用模架前必须要落实的操作,实践中,主要利用分级加载的方式完成预压,设定预压分级数量为三级,加载的重量分别控制在加载总量的25%、75%以及100%。在完成一级的加载且进入稳定状态后,对移动模架的变形情况展开测量与记录。为了避免出现移动模架的偏压问题,必须要保证加载中所使用的沙袋均保持均匀加载。

3.3 钢筋与模板施工

本工程的钢筋施工着重落实以下要点:在墩柱之间搭建起钢筋的临时加工区,并对相应区域的地面展开硬化处理,使用的材料为C25混凝土,摊铺厚度为20 cm;依托吊车与板车共同实现吊起加工完成且质检合格的钢筋,转移至简支箱梁底模平台处;使用焊接的方式促使钢筋主筋连接成型,并利用点焊、绑扎的方法安装箍筋;控制同一截面内的钢筋接头数量始终稳定在总钢筋数量的一半以下;检查连接情况,保证连接牢固。

在模板施工环节,需要着重完成的任务如下所示:提前完成底模支座位置的确定与检查;在安装支座垫石时,应控制标高降低3 cm,并预留出3 cm为后续压浆操作的展开提供支持;全面清理存在与模板表面的污垢,在浇筑混凝土之前必须要落实吹净处理;安装侧模时要控制其与底模板的相对位置准确,并利用顶压杆完成侧模垂直度的调整,拧紧螺栓,保证侧模与底模之间拼接严密;在安装内膜前需要涂抹隔离剂,并在安装完成后使用宽胶带密封所有的接缝[3];将钢筋、波纹管依次插入孔洞后安装端模,重点控制其垂直度,且在安装完毕后全面检查位置,保证其实际安装情况与设计一致。

3.4 混凝土施工

在监理人员对钢筋与模板施工质量的检查合格后,方可展开混凝土施工,本次施工中,主要选用了对称水平分层浇筑的方法。实践中,将墩顶设定为中心,对两悬臂端以及墩顶的隔板实施对称浇筑操作。将每一层混凝土的浇筑厚度稳定在30 cm~40 cm的范畴内,严禁在一层浇筑中随意终止施工。选用插入式振捣棒实施混凝土振捣操作;在进行钢筋与波纹管设置密集区域的振捣时,选用规格为30 mm的小型振捣棒,控制其深入混凝土前一层5 cm~10 cm。重点避免在混凝土振捣时出现振捣棒碰撞钢筋、波纹管、模板的现象,并在浇筑振捣完工后立即进行管道检查。

3.5 养护与拆模施工

完成混凝土浇筑的一小时内覆盖土工布,展开养护操作。在养护期间,始终保证混凝土表面处于湿润状态,且不与土工布直接接触;如果环境温度低于5℃,则不得在混凝土表面洒水。在混凝土凝固后的强度达到2.5 MPa后即可进行拆模;在强度达到设计强度的60%即可进行内模的拆除。

3.6 过孔施工

在展开实际的过孔施工前,需要重点对模板、移动轨道等进行检查,保证所有轨道表面上的杂物、污垢得到全部清除,并均匀涂抹润滑脂;在完成底模、底模桁架等位置的连接螺栓的全部拆除后实施横向开模;横向对称打开模板,将单侧各缸的同步偏差稳定在5 mm以内;及时移除过孔施工区域内的障碍物。

移动模架过孔中,应当先落实30 cm的试行操作,停机观察,在没有发现问题的条件下继续展开后续的过孔施工操作;对主梁及其框架的纵向移动速度进行检查与严格控制,确保速度稳定在相同水平,并将不同步偏差控制在10 cm以内;保证横向打开的模板可以从桥墩两侧通过;对钢轨上行走轮的实际行走情况进行实时性观察,一旦发现钢轨对车轮的侧向力存在偏大的问题,则必须要立即实施拨道处理。在移动模架过孔就位之后,需要相关施工人员着重对底模、底模横梁中缝区域对接螺栓的安装完整程度以及拧紧程度展开检查,并确保各个顶升油缸机械锁存在于标准高度水平下,且处于锁紧状态。

出于对维护过孔施工安全性的考量,在施工现场的风力高于6级的条件下不得展开过孔施工;前后支腿工作中,要对地面与墩顶和梁面預埋件实施锚固锁定处理;在完成首孔的就位安装后,要第一时间实施加载预压,并在达到标准后落实后续施工。

4 结论

综上所述,对比移动模架与现浇支架施工的施工工期发现,在工期短任务重的项目建议采用移动模架施工。通过拼装与预压施工、钢筋与模板施工、混凝土施工、养护与拆模施工的优化落实,提升了简支箱梁移动模架施工的质量,也缩短了施工周期。

参考文献:

[1]盛磊.黄黄铁路巴河特大桥移动模架原位现浇箱梁施工技术[J].安徽建筑,2020,27(11):51-52.

[2]赫宏伟.基于移动模架的蒙华铁路40 m简支箱梁施工工艺[J].铁道建筑,2020,60(1):23-26.

[3]谢咸瑜,杨中委.移动模架法现浇简支箱梁中的预应力施工技术应用[J].四川水力发电,2019,38(S1):21-22.