连续梁分块预制架设技术在跨铁路接触网小净距施工中的应用分析论文_戴红斌

中铁二局第二工程有限公司

摘要:本文结合钦北铁路跨越铁路桥梁施工经验,介绍当跨越铁路桥梁梁底距离铁路接触网高压线净距较小时采用预制与现浇相结合的施工技术,可为类似工程提供借鉴与参考。

关键词:连续梁;分块预制;架设技术;跨铁路接触网;小净距;施工

引言

在公路立交桥跨越高速铁路进行桥梁工程施工中,高速行驶的列车将对施工结构物和施工作业产生影响,同时施工也对高速行驶的列车安全带来威胁,营业线施工安全防护是施工的一大难题,若不能对施工安全进行有效防范,将给工程施工造成极大安全威胁或引发灾难性后果。为有效规避这种风险,同时解决常规施工方法不能进行跨越铁路桥梁梁底距离铁路接触网高压线净距较小时的施工技术难题,设计开发出适合当跨越铁路桥梁梁底距离铁路接触网高压线净距较小时采用预制与现浇相结合的方法,通过现场实践,可为类似工程提供借鉴与参考。

1 工程简况

钦北铁路广东路跨铁路立交桥跨铁路联设计为3×30m预应力混凝土整体连续箱梁,桥面宽32m,梁高1.8m,横截面为单箱六室、直腹板。设计为箱梁底距接触网最高点最小距离为61cm,桥梁施工时,因钦北高铁已开通运营,梁体底部与接触网之间净距过小,考虑接触网高压线的安全距离,据国内施工经验,已无法满足支架现浇及悬臂施工要求,又受现场场地限制,亦无法采用转体施工,而此桥位于北海市市区,为北海市的主要通道,工期压力十分巨大,因此现场采用了跨铁路孔跨箱梁为预制吊装与现浇相结合的施工方式,现场临时支墩施工有效时间为13天、跨铁路孔跨7片工字梁有效吊装时间为6天,既保证了施工进度,又符合设计及规范要求,还大大减少了跨营业线施工安全风险。

2.2 操作要点

2.2.1 工字梁制作控制要点

1.工字梁长度:根据现场实际铁路线路宽度及梁体重量设计工字梁长度,既要满足工字梁长度能跨越营业铁路,又要满足梁体重量在常规吊车起吊能力范围之内,工字梁长度宜为23m。

2.梁间湿接缝宽度:控制好预制工字梁体之间底板、顶板湿接缝宽度。底板湿接缝宽度太宽,则现场不易控制,施工困难,安全风险较大,若湿接缝宽度太窄,则梁体间连接质量得不到保证,一般底板湿接缝宽度50cm为宜,顶板湿接缝宽度在1.5m~2.5m为宜。

3.边梁结构:边梁为不对称几何结构,梁体制作时应满足梁体腹板左右两侧结构重量相当,重心处于腹板中心处,才能保证在吊装过程中梁体不会发生倾斜。

2.2.2 现场施工要点

1.施工准备

2.下部结构施工

3.临时支墩施工

临时支墩均由桩基、条形承台、双排φ429mm钢管桩立柱、工字钢纵横分配梁、支墩附着体系和砂筒支座组成;桩基为1.5×1.5m方形挖孔桩,长4.0m,布置在每组钢管立柱中心线下;条形承台上布设临时支墩钢管桩立柱对应焊接位置的预埋钢板;临时支墩立柱体系在横向分成7~9件,在钢结构加工厂内将每件的钢管桩立柱、剪刀撑、横纵分配梁完全焊接成形。封锁要点、在接触网停电时间点内将立柱的每个加工件吊装到承台上,通过临时固定焊接,精调定位,连通横梁步序,最后加设吊装件间剪刀撑完全形成立柱体系;支墩附着体系是为确保临时支墩沿桥向稳定性在临时支墩和结构桥墩间加的型钢连接构件,在立柱体系完全形成后加设;砂筒支座在立柱与附着体系完成后,安装到对应工字梁位。砂筒通过试验压力机进行梁体同荷载情况预压,测试沉降量。

4.工字梁预制

立交桥7片工字梁的预制场地经综合比选均设在对应立交桥的桥址及引道上;每座立交桥均设7个工字梁台座,保证在临时支墩成形后(即吊装前)成品梁各项验收达标。

工字梁预制台座根据梁本身设计的预拱度加架梁后梁跨中下挠1cm设置台座底线形,中间片底宽3.6m,边片底宽2.0m,为方便吊装,中间梁片台座设计1.5m宽,边梁片台座设计1.3m宽;预制模板采用竹胶板与方木拼装,钢筋现场加工,绑扎后留设好接茬,砼拌合站拌制,罐车运送,泵送入模,拆模后把握好湿接缝位置凿毛处理;对中间梁片预制需注意在工字梁两端加强中隔梁处预留吊装孔洞,对边梁片除要预留好吊装孔洞外,还要预留好悬臂翼缘板施工吊架、吊模下锚孔。

5.工字梁架设

工字梁吊装是在临时支墩和成梁验收合格、场地整备到位,夜间起吊照明经验收布设合理,设备完全拼装及到位查各种证、照齐全且经过试吊无异常,砂筒支座定位精确等系列准备到位后,在封锁点内、接触网停电情况下进行。

提梁配置1台130t和1台220t汽车吊,运转梁配置1台200t炮车;架设是在铁路一侧配备一台450t履带吊接梁,在铁路另侧配备一台300t履带吊、一台260t汽车吊喂梁, 450t履带吊接梁后,300t履带吊换钩到梁尾端,最后移、落梁到位。

在梁体架设前先进行试吊,现场组织一次现场吊装同条件下的作业演练,目的是模拟第一片工字梁正式吊装时各步工况下吊车的转动幅度、角度、臂长、吊车指挥人员与吊车司机之间的配合以及各作业人员的操作情况等。演练过程中记录好现场情况及存在问题,演练结束后,对记录的各项资料进行分析,找出原因,制定办法,用以指导正式吊装作业。在工字梁吊装期间,起吊不同梁体时,吊车每挪动一次固定位置,均要组织现场进行吊装同条件下的作业演练,每次吊装前,所有吊装设备均预热且按实际吊装时的各工况进行空转。

吊装作业严格按照制定的吊梁顺序及每片梁吊装的各工况下吊车满足安全要求的作业参数进行吊装。吊装现场设架梁总指挥一名,副指挥3名,每名副指挥负责指挥一台吊车作业。梁体架设时所有吊装指令从总指挥发出,副指挥听从总指挥指令指挥吊车司机作业,吊车司机必须服从副指挥指令。总指挥、副指挥、吊车司机之间通过对讲机传达与接收吊装指令。工字梁吊装完成后的计划要点时间结束前铁路栅栏内(含已架梁上)的所有材料、机具及施工垃圾必须清理到安全位置,所有设备(特别是大型设备)退出安保区范围外,且做好防风措施。

6.湿接缝施工

湿接缝施工与梁体分片吊装(所要的封锁点接触网停电时间内)组织成平行施工。工字梁底板湿接缝宽度为50cm采用吊模施工,每块吊模设保险绳,确保支模过程绝不可能掉下,湿接缝钢筋焊接连接前先支好吊模,塞好缝,防止有任何物体掉到接触网及线路上;拆模采用特制轨行高架推车进入栅栏内拆。

(1)底板湿接缝施工

拼装湿接缝模板采用铁丝提吊方法。先在施工场地拼装出湿接缝模板,每块湿接缝模板长度0.6m、宽0.7m,现场用1.2cm厚竹胶板做模板,模板表面保持光洁,无变形,接缝严密,采用Φ4铁丝捆绑模板底部加固背楞方木,将底模吊装在梁体底板顶面的方木横担上。方木横担在湿接缝两侧,使模板吊装在湿接缝处,为保证安装好的的模板有足够的刚度、强度及稳定性,模板底部采用5cm×4cm方木背楞加固,吊筋间隔27.5cm。在模板与模板间采用胶带粘结,两侧采用厚5mm海绵条黏贴防止漏浆,吊装后收紧钢丝。

(2)顶板湿接缝施工

顶板湿接缝宽度为200cm,在底板湿接缝施工完毕,且达到90%设计强度后,在箱内搭设支架的方式施工。湿接缝采用适量微膨胀剂砼,泵送入模,一次浇筑成型。

7.悬臂端现浇施工

悬臂端在梁体现浇段施工后,张拉压浆完成后进行施工。悬臂端现浇施工采用从顶板上吊装底模,底模下设置简易吊装防护兜棚的施工方式。防护兜棚施工、悬臂端现浇施工、模板拆除、防护兜棚拆除均在夜晚既有线封锁要点停电时间内施工。

悬臂端现浇施工顺序为,先施工梁顶横向受力双拼槽钢,施工完成后施工简易防护吊装兜棚,再施工悬臂端底模及现浇施工;待悬臂端砼强度达到设计要求,桥面系施工完成后,先拆除悬臂端底模,再拆除简易防护兜棚,最后拆除桥面横向受力双拼槽钢。

3 结束语

综上所述,跨越铁路桥梁梁底距离铁路接触网高压线净距较小时施工是一项较为复杂且系统的工作,由于其中涉及的关键技术较多,一旦某个环节或是细节出现问题,都可能对施工安全及质量造成影响。此施工技术客服了当桥梁梁底距铁路接触网高压线净距过小,采用常规施工方法不能进行施工的技术难题,同时提高了跨营业线桥梁施工的有效性及安全性,这对于类似工程施工指导具有重要意义。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部,《建筑地基基础设计规范》(GB50007- 2002);2002

[2]中华人民共和国建设部,《钢结构设计规范》(GB50017-2003);2003

[3]人民交通出版社,《公路施工手册-桥涵》(ISBN:711403460);2000

[4]中华人民共和国交通部,《公路桥涵施工技术规范》 JTG F50-2011

论文作者:戴红斌

论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期

论文发表时间:2017/3/7

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