浅谈高速铁路道岔连续梁施工技术要点

2023-12-07 18:39李阳
工程机械与维修 2023年6期
关键词:压浆预应力模板

李阳

摘要:高质量地完成道岔连续梁建设工作,可提升整个高速铁路工程的建设质量,有利于高速铁路后续使用。基于此,以荔波漳江多线特大桥工程作为研究对象,通过对该工程基本情况的简单介绍,进而分析了高速铁路道岔连续梁施工流程和施工要点,为更好地开展道岔连续梁施工活动提供技术支持。

关键词:道岔连续梁;模板;支架;压浆;预应力

0   引言

道岔连续梁是现代高速铁路中的重要组成部分,道岔连续梁建设得好坏,直接影响到整个高速铁路的建设质量。高质量地完成道岔连续梁建设工作,可提升整个高速铁路工程的建设质量,有利于高速铁路后续使用。高速铁路工程施工过程中,应针对工程特点,结合相关规定要求,设计出科学、合理的道岔连续梁施工方案,以此为后续施工打下良好基础。本文以荔波漳江多线特大桥工程作为研究对象,分析高速铁路道岔连续梁施工流程和施工要点,为更好地开展道岔连续梁施工活动提供技术支持。

1   工程概况

本研究选取荔波漳江多线特大桥工程作为研究对象。该工程0#~7#墩都采用现浇道岔梁施工方案,在结构形式方面,选择的是预应力混凝土连续箱梁结构,跨度设置为(31.85+4×32.7+31.85)m。

其中,支座与梁端相距0.75m,梁的长度为196m,主梁高度为3.035m。梁体采用单箱单室、等高度箱梁,顶部的宽度为12.6m,底部的宽度为5.5m。在材料方面,梁体、封锚处采用的是C50混凝土,防护墙、电缆槽竖墙处采用C40混凝土,钢筋型号为HRB400与HPB300。

2   高速铁路道岔连续梁施工要点

2.1   连续梁施工

针对本工程特点,结合施工现场地质条件等因素,本工程选择支架现浇施工法,由下至上依次为:钢筋混凝土桩基础长度为6m,采用C35混凝土;条形基础规格为1.5m×0.8m,其中放入一些钢柱管,规格为φ529mm×12mm;I45双拼工字钢+标准321贝雷梁+I18工字钢+10cm方木+定制钢模,具体施工流程如图1所示。

2.2   永久支座施工

主梁选择TJGZ系列球形钢支座,各墩均包含两个支座,其中,0#、7#墩处等级设置成6000kN,1#、2#、5#、6#墩处等级设置成12500kN,在3#与4#墩处等级设置成15000kN。在3#与4墩的上方,安装一个固定支座,其他墩安装活动支座。

永久支座施工前,确定出支座的十字线、标高等,钻出适当大小的支座地脚螺栓孔,并对螺栓孔予以清理。在垫石顶面从预留孔向外凿灌浆槽,以便砂浆的浇筑。各项指标检查合格后利用起重机起吊支座就位。

然后,根据前期确定出来的位置,对支座进行安装,并对支座位置偏移量进行测量,判断支座位置、标高是否符合要求。若不符合要求,应适当予以调节。顶面应处于相同水平面内,误差应控制在2mm以内。

支座位置符合要求后,将地脚螺栓螺母拧紧,利用预留的灌浆槽,注入适量的砂浆。在浆液表面上方,应漏出一段螺栓,留出高度要超过螺母的厚度[1]。支座固定后,铺设一层底板,并在垫石层内侧,构建防移落梁体系,以此为后续施工提供支持。

2.3   支架搭建

通过地质勘查可以发现,本工程条形基础位于粉质黏土与软-硬塑黏土层,因而采用桩基础加固方案。通过测量方向的方式,确定出桩基础的位置与标高,并按照测量结果进行挖掘,待基坑深度、宽度等符合要求后,浇筑出长度为10~13m、规格为1.5m×0.8m的临时支墩。

同时在基础的底部,铺设两侧直径为20的螺纹钢,两层之间的距离控制在30cm。在基础的表面,预埋厚度为1.6cm,表面积为1.0m×1.0m的钢板。待基础强度超过30MPa时,通过吊装的方式,将支架移动到搭建位置处,并通过人工调整的方式,对支架位置予以调节,以保证支架位置的精确性。

选择8块规格为10cm×10cm×10cm的直角三角形钢板为主要材料,将支墩与基础固定到一起。通过吊运的方式,将各种规格的贝雷片放置到立柱的顶部,以此形成贝雷梁,用于上部荷载的支撑[2]。在各贝雷梁间,利用槽钢等材料,构建水平连接,以提升支架的稳定性。

最后在支架的上方,选择单个质量为1.3t左右的沙袋作为主要材料,对支座进行预压处理。预压共分3次进行,施加荷载量分别为60%、100%及110%。每次加载1h后,对支架予以测量,全部加载6h后,对支架整体予以测量,以此计算出两次沉降量的差值,判断沉降差是否高于2mm。支架立面如图2所示。

2.4   模板施工

在梁体的水平分配梁上,铺设一层定制钢模板。在贝雷梁的上部,铺设一层水平的I18工字钢分配梁,相邻两分配梁之间,距离控制在0.6m。两模板应紧密贴合,不可出现缝隙,避免出现漏浆而影响后续梁体浇筑质量。

墩顶底模铺设时,选择的是钢管顶托接合方木支垫的方案。对支垫的标高调节到设计位置处时,铺设一层竹胶板。底模铺设结束后,铺设内模板。其材料为竹胶板,规格为10cm×10cm,模板的中间位置,通过脚手架当做支撑平台,并利用钢管予以加固。

在脚手架的下方,固定一条直径为20mm的支撑钢筋,通过焊接的方式,将支撑钢筋与底板钢筋固定到一起,并在内模的下方,放置一个混凝土垫块[3]。将两内模支架间距离控制为100cm,内模立面如图3所示。外模施工选择的是定型钢模,需在适当位置处预留出一定大小的预应力孔道。

2.5   钢筋施工

根据工程需求,按照梁体下部、中部、上部與预留钢筋埋设的顺序,在工厂对钢筋切割与绑扎,将其运输到施工现场后,通过吊运的方式,将钢筋放置到模板中。

钢筋绑扎时,两钢筋间应预留出一定长度的接头,以免后续钢筋活动而掉落。绑扎采用的是十字交叉绑,不可采用梅花跳绑,以保证绑扎的牢固性。在梁体的侧面与地面,放置混凝土垫块,材料与梁体材料保持一致,以此构建出钢筋保护层。为了确保整个工程质量,还应保证钢筋符合表1所示要求。

2.6   管道施工

先通过测量放线的方式,确定出钢筋的标高与位置,并插入处理好的金属波纹管,采取相应的方式对接缝处予以处理,以免出现接缝。

然后对管道进行检查,判断管道密封性是否符合要求,若不符合要求,应及时予以处理。符合要求后,以直径为8cm的“#”字形定位钢筋为材料,通过焊接的方式,将管道与钢筋骨架连接到一起,相邻两焊接点之间,距离应控制在50cm以内。若处于转折点,需以将两点的间距设置成20cm。

之后在结构腹板适当位置处,钻出半径是50mm的通风孔,其与顶板间的距离控制在1.3m左右,两通风孔之间距离控制为2.0m。如果通风孔与结构内部预埋件碰触,可向两侧进行调整,以免对内部预埋件造成破坏[4]。

在中支点横隔板两侧、端支点的内侧,钻出内径1600mm的泄水孔,并固定一个半径为125mm的螺旋筋,用于箱内水分的排出。于腹板束、底板束适当位置处,分别固定3条通管,并针对实际情况,适当放置一个三通管,用于内部气体的排出。

2.7   混凝土浇筑施工

在梁体处,混凝土浆选择的是C50高性能混凝土。在封锚处,选择的是C50微膨胀混凝土。其他区域选择的是C40混凝土。混凝土由拌和站统一拌制,拌和站与施工现场之间,距离控制在2.0~3.0km范围内,以免运输距离过长而导致混凝土浆凝固。

梁体浇筑时,采用的是分层分段浇筑方案,共分3段,每层厚度控制在30cm左右。每段浇筑结束后,应对混凝土结构表面予以处理,以使结构表面保持平整。

浇筑前,对模板表面进行清除,避免灰尘、石块等对混凝土结构浇筑质量造成影响。浇筑过程中,分别于结构的两侧同时进行连续浇筑,以保证两侧结构的对称性。若无必要,中间禁止突然中断。浇筑时,还应以插入式振捣棒为主要工具,对混凝土结构进行振捣处理,以提升结构的密实性与强度。

需要注意的是,腹板浇筑时,可能出现底板翻浆的问题,为了避免出现这一问题,则要将混凝土浆塌落度控制在20cm值内。浇筑结束后,按照常规的方式对箱梁结构予以养护,养护时间根据实际情况而定,一般要超过7d。

2.8   预应力施工

待混凝土结构强度、弹性模量、平整度等符合规定要求后,应开展张拉施工。施工流程如下:在待张拉处理处,分别安装工作锚、限位器、千斤顶与工作锚。所有工具保持稳定后,对混凝土结构进行初张拉处理,并对张拉后的结构进行测量。判断在张拉处理后结构的变化情况,之后逐级进行张拉,直到达到控制张拉力时位置。达到控制张拉力后,持续施加负荷5min并进行锚固,从而降低混凝土结构出现裂缝的几率[5]。

2.9   孔道压浆

张拉施工完成的48h内,及时进行孔道压浆,以此提升预应力孔道灌浆的饱满度与密实度。在水泥浆方面,强度等级应超过M50。以C50无收缩混凝土为主要材料,对端口进行封堵。

水泥浆拌和时,先按照设计配比倒入洁净水,之后依次添加灌浆剂与水泥,搅拌5~10min后取出,并在0.5~0.6MPa的压力下,将水泥浆液压入到孔道内。

孔洞完全灌满后,按照常规要求进行养护。待水泥浆液强度达到要求后,将表面的毛刺进行清除,检查管道是否存在漏压问题等,若无问题,进行封锚施工,并按照常规要求进行养护。

2.10   模板拆除

上述所有施工环节结束后,将现浇模板拆除。模板拆除过程中,混凝土结构的强度应超过设计的60%,内外温差应控制在15℃以内,按照由上至下的顺序进行。模板及支架拆除后,及时通过吊运的方式运送到地面,并对模板表面进行处理,以此为后续施工做好准备。

3   结束语

综上所述,高速铁路道岔连续梁施工是一个复杂的工程,其中涉及诸多施工环节,每个环节施工的好坏,均会对整个道岔连续梁的质量造成一定影响。所以,道岔连续梁施工过程中,应注重各个环节的施工,确保每个环节施工质量均符合要求,以提升整个道岔连续梁的建设质量。

参考文献

[1] 张艳.大型铁路桥梁的道岔连续梁支架预压施工技术[J].浙江水利水电学院学报,2022,34(3):62-66+84.

[2] 刘益锋.高速铁路现浇道岔连续梁超长预应力束施工技术分析[J].工程与建设,2022,36(1):175-176+181.

[3] 许丹.4×30m道岔连续梁预应力施工技术分析[J].兰州石化职业技术学院学报,2021,21(4):20-23.

[4] 熊路遥.粉质粘土地基道岔连续梁现浇施工支撑体系处理与架设技术[J].国防交通工程与技术,2021,19(S1):42-45.

[5] 慕万里.金竹特大桥4×32.7m道岔連续梁贝雷梁拆除施工方案探讨[J].工程机械与维修,2021,17(3):144-146.

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