德天支线立交特大桥上跨宝成铁路门式墩帽梁施工技术的分析论文_敬毅

成兰铁路有限责任公司 四川成都 610000

摘要:本文主要结合德天支线立交特大桥上跨宝成铁路门式墩帽梁的施工应用进行了分析,一般情况下门式墩帽梁支撑体系的组成部分为工字钢以及碗扣式支架等,另外,在支架的底部设置了相应的防护棚架施工技术。但是在整体的结构上呈现了一定的复杂性,并且在操作的过程中存在一定的难度,给整个工程带来了一定的风险因素。

关键词:德天支线立交特大桥;门式墩;帽梁;支架法;施工

结合德天支线立交特大桥的19~27号门式墩帽梁施工实例进行了分析,详细介绍了采用贝雷梁以及钢管为主要支撑,贝雷梁分块吊装在了立柱的横梁上方,然后在利用工字钢与方木组成基本的支架系统。门式墩帽梁施工在完成之后需要将整体移出梁底,采用分块吊除的施工方法。经过比较之后可以非常明显的看出,门式墩帽梁施工技术在使用的过程中具有一定的安全可靠性,并且在操作过程中也比较的简单,可以减少项目工程施工成本的投入力度。

1、工程案例

1.1 工程概况

德天支线立交特大桥的位置在宝成线德阳至广汉区间,该桥的总长度为2463.3米,中心里程为D2K91+780.2,19~27号墩采用的门式墩结构,以5.22°角度上跨有宝成铁路。上部结构设计时采用的为24m预制简支箱梁,下部结构设计时采用的为钻孔桩承台基础以及门式桥墩。该工程路段为纵向平坡直线段,在帽梁施工吊装进行的过程中需要对宝成线双线进行封锁。

1.2 工程特点和难点

该工程路段位于宝成线的曲线上,在临繁忙干线运营安全的基础上,在对临电气化铁路营业线孔桩进行施工的过程中,一定要对地下管线的分布状态引起高度的重视,所以该项目孔桩是在砂卵石层上由人工操作完成的,在锁扣护壁完成之后采用冲击钻施工至设计深度。在对承台进行施工的过程中,首先采用人工开挖的方式探出管线位置,在管线迁改完成之后才可以进行接下来的施工工作。结合之前的设计方案选择钢板桩防护开挖的方式,因为承台的边缘在经过开挖之后距离轨道只有2米的距离,所以在最后的施工中采用的是竖井开挖的方式,这样才能为整体的运营安全提供一定的保障。但是因为宝成线属于铁路运输干线,实际的施工时间比较短,在对支架以及模板进行安装的过程中受到了时间方面的限制,另外,因为受到场地范围的影响,一些工序在开展的过程中不可以使用大型的机械设备来进行。

2.支架总体设计

在承台的顶部对钢管柱进行设计的过程中,钢管立柱与墩身之间通过型钢进行有效的连接。在钢管柱顶部安装了4根Ι60b型钢作为横梁,横梁与钢管柱顶部钢板焊接比较牢固,为了方便支架在拆除的过程中比较容易操作,在每根钢管支柱的顶面安装了钢桶临时支座,临时支座的形式为圆形,直径为0.6m、厚度为0.25m。在横梁的顶面安设了军用贝雷梁,贝雷架采用的是321加强型,主跨的部分为15排,两端墩柱的部分为10排,墩柱的前后两侧各位5排。

3.施工工艺流程以及操作要点

3.1 施工工艺流程

该工程具体的施工工艺流程如下图1所示

图1 门式墩帽梁支架施工工艺流程

3.2 操作要点

3.2.1 钢管立柱设计及施工

在对支架立柱进行设计的时候,所采用的钢管壁厚为15mm,在光管的底部设置了法兰盘,法兰盘与钢管柱之间在焊接的过程中能够采用的是三角形加强肋,加强肋选择的钢板壁厚为11mm,焊缝的宽度以及高度都为9mm。每一个门式墩设计15根钢管柱,钢管柱与承台预埋的钢板连接形式采用的焊接方式。

立柱按照具体的尺寸要求在钢结构加工现场加工成型之后,然后在通过平板车运输到施工现场进行吊装,在汽车将立柱吊起之后,采用人工的方式进行安装,立柱与承台基础预埋钢板之间在连接的时候采用的同样是焊接的方式。另外,在对立柱进行安装的过程在中一定要对垂直度进行有效的控制,也就是在对有线两侧的立柱进行安装的过程中应该采取吊装的形式。为了避免立柱在吊装的过程中进入有限界定的范围之内,所有在安装的同时应该安排专门的指导人员,也就是在有线两侧安排专业的人员进行防护。

3.2.2 横梁施工

在钢管立柱的顶部安装了4根Ι60b型钢,并且通过钢板焊接的方式组成了基本的施工结构。在工字刚顶板上设置了相应的滑道和砂箱,这样做的主要目的是为了方面贝雷架可以从帽梁底部脱离并纵向滑移出帽梁底部。在对横梁进行安装的时候采用的是吊车起吊以及人工配合的方式完成的,并且在整个的吊装过程中安排了专业的指挥人员。

3.2.3 贝雷梁拼装

贝雷梁在施工现场通过吊车起吊,然后在结合人工的方式形成了整体框架,在进行拼装的过程中一定要严格按照施工图纸中的具体要求来进行。另外,贝雷梁在拼装时需要将上下加强弦杆、连接杆以及门架一起进行拼装。贝雷梁的分块组装如下图2所示。

图2 贝雷梁分块组装

3.2.4 贝雷梁吊装

在对这6块贝雷梁进行吊装的过程中,结合施工现场的实际情况采用的汽车吊装以及人工配合的方式来完成的,在进行吊装的过程中贝雷梁的两侧需要各设置一根牵引绳,这样可以对贝雷梁的摆动状况进行有效的控制。同样在吊装的过程中也安排了相应的指挥人员,另外,吊装作业需要在“垂停天窗”的条件下来进行,在施工的范围都需要安排相应的安全防护人员进行防护工作。

3.2.5 安全防护

在贝雷梁桁架拼装完成之后,在贝雷梁的底部需要设置相应的绝缘防电板,防电网在接触网的上方3m之内全面铺满,主要是为了避免帽梁施工过程中会有雨水或者是施工用水落到接触网上,同时还需要将门式墩前后各12m范围之内的承力索,全部用绝缘套管进行包裹,避免与其他物体碰触使接触网出现烧毁的现象。贝雷梁两边的施工平台需要设置相应的密目网,可以选择角钢作为立柱,钢筋作为横向栏杆,在这一过程中需要对栏杆的高度进行有效的控制。

3.2.6 支架预压

为了避免在施工过程中支架对出现变形的现象,需要对支架弹性变形以及非弹性变形的相关数据进行全面的了解,然后作为门式桥墩帽梁立模的抛高预拱值数据设置的参考依据。在这一过程中一定要最好支架的预压工作,因为在施工的过程中可能会存在一定的预压风险,为了给支架的受力安全性提供一定的保障,在贝雷梁进行拼装的过程中一定要对贝雷梁的受力状况进行有效的模拟,预压方法需要根据支架正上方梁段混凝土重力分布状况来进行确定,另外,还需要在搭设好的支架上方堆放相应荷载的砂袋。

4、结语

综上所述,门式墩帽梁施工技术的特点主要包括了以下几个方面:一是工期短。贝雷梁桁架可以在施工现场之外进行拼装,不会对主要的施工工期进行占用,同时也不会占用施工场地。可以提供立体交叉作业条件;二是周转材料费。通过贝雷梁桁架和钢管立柱构建而成的平台,可以将高支架模板转换成普通模板支撑系统,在很大程度上减少了钢管脚手架材料的投入力度,其中贝雷梁是可以进行循环使用的;三是经济适用。这种施工技术减少了搭设钢筋立柱基础时的费用,并且在进行基础沉降的过程中也比较容易操作。

参考文献:

[1]毛建红.跨既有线现浇门式刚架墩墩帽梁施工技术[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷,2010,02

[2]钟庆荣,杨贵龙,胡洪波,张建春.烂泥湖高架桥水中门式墩长悬臂盖梁施工技术[J].桥梁建设,2012,04

[3]陈潭生.跨线箱形预应力混凝土门式墩盖梁施工技术[J].建筑技术开发,2016,01

论文作者:敬毅

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/10

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