中铁二十一局集团路桥工程有限公司 陕西省西安市 710065
摘要:结合宝兰客专兰州枢纽DCSK2+024高矢拱涵涵身的工程实践,简要介绍高矢拱涵涵身施工思路与施工方法,为类似工程的施工提供一定的参考价值。
关键词:高矢拱涵、涵身、满堂架、台车
1、前言
随着社会和科技的发展,高等级铁路和公路越来越多,从而高填方路基下的拱涵也越来越常见。本文以宝兰客专兰州枢纽DCSK2+024高矢拱涵涵身施工为例,阐述下如何加快涵身的施工。
2、工程简介
DCSK2+024高矢拱涵位于兰州市打柴坪小金沟内,涵身全长540m,坡度为2.23‰。涵身4m为一节,涵洞净空高8.1m,净宽9m,共134节,断面为三心圆弧拱。每节间设3cm沉落缝。拱顶预留楔口,其宽度为30cm,拱圈强度达到70%以上时方可进行合拢。涵身断面见下图:
3、涵身施工方案选择
3.1拱涵施工现场实际情况
DCSK2+024高矢拱涵紧邻梁场,是运梁通道上的第一个构筑物。且其上还有20m厚的路基填方。为保证运梁车如期通过,拱涵工期较短。另外,由于拱涵跨度较大以及拱顶设置后浇带,每节涵身施工周期较长。在保证质量的前提下,进度是涵身施工的关键。
3.2方案比选
依据以往拱涵施工经验和现场施工方案优化,拱涵施工的方案主要有:
方案一:内外模采用竹胶板,支架体系采用满堂架支撑。采用该方案,可以展开平行作业面,但拱涵断面线形较难控制,特别是外模,线性和模板加固都较难保证。
方案二:内外模采用模板台车。采用该方案,不但模板台车成本较高,且由于拱顶设置后浇带,每节涵身占用内模台车时间较长。涵身施工进度难以保证。
方案三:内模采用竹胶板,内模支撑体系采用满堂架支撑;外模采用模板台车。采用该方案,内模拼装和支撑较复杂,但能展开流水作业。能较好的保证涵身施工的进度。
经多方专家的认真讨论分析,对三个方案的可行性、技术难度、工期、投入及现场设备等诸多因素进行详细比较后,决定采用方案三的施工方案。
4、高矢拱涵施工方案
DCSK2+024高矢拱涵基础施工完后,首先搭设内模满堂支架,同时在现场加工内模。待满堂架搭设完毕后,首先吊装设置在两端预弯成型的8#槽钢。然后分块吊装内模。内模拼装、校模完毕后,在内模上绑扎涵身钢筋。钢筋成型后,行走外模台车就位,并拼装端模。
4.1内模体系
内模面板采用12mm厚竹胶板。模板背楞采用50*100mm方木支撑,方木间距30cm。支撑体系采用满堂架,满堂架搭设高度8.1m,钢管规格型号为 Φ48×3.5mm。内模断面线形通过设置在满堂架顶托和内模之间的预弯成型的8#槽钢控制。预弯槽钢仅为控制断面线形用,面板刚度和强度依靠面板背楞,整体受力由满堂架支撑。内模支撑体系见下图:
涵身断面为三心圆弧拱,预弯槽钢按照三个圆弧半径分成五节(含拱脚处直线段)。待满堂架搭设完毕后,吊装预弯槽钢至顶托上。通过调节顶托高度,将内模断面线形调节好,再铺设内模,并将顶托顶至内模的方木背楞上。由于预弯槽钢只起控制断面线形的作用,不参与受力。预弯槽钢仅设置在每节涵身内模的两端。预弯槽钢布置见下图:
4.2外模体系
外模采用液压轨道式衬砌台车,主要由:模板系统、液压系统、行走系统和门架系统组成。新浇混凝土侧压力由液压门架系统承受。
门架采用双层横梁,同时增设四件纵向防滑装置,并且在下纵梁的适当位置增设顶地千斤。在纵向上将整套模板于门架牢牢连接成整体,通过纵向防滑限位装置固定在门架横梁上,顶部模板只能随上纵粱左右平移,不可能出现前倾或后倾现象,这样模板才不会出现“跑模”。 同时,为了保证模板两个端头的强度,门架的纵向长度与模板总长一致,从而避免模板在使用时不会出现典型的喇叭口。拱顶30cm宽后浇带不设置模板,以方便混凝土振捣和排出振捣过程混凝土中气泡。混凝土浇筑完后,人工收平。其余模板、液压、行走系统原理大致同隧道二衬台车。外模台车各系统组成见下图:
4.3涵身施工组织和设备配置
根据试压现场同条件养护试件,涵身浇筑完24h后涵身新浇混凝土强度能达到5Mpa,可以拆除外模;新浇涵身混凝土3天强度能达到70%,可以拆除内模。
内模和作业人员以外模台车施工周期为基础进行配置。以保证外模台车不闲置为原则。外模台车各工序所耗时间:就位0.25天,浇筑混凝土0.5天,等强1天,拆模0.25天。外模台车每节施工周期为2天。每套外模台车配置4套内模和满堂架支撑体系。内模始终保持一套在浇筑混凝土、一套已绑扎好钢筋,准备就位外模台车、一套在绑扎钢筋、一套在搭设满堂架。保证外模台车能够连续施工。
5、结论
长、大高矢拱涵在工程中较少见,以往可以借鉴的工程实例较少。仅隧道明洞与高矢拱涵施工类似。但通常的隧道明洞施工方法周期较长,不能满足高矢拱涵的进度要求。DCSK2+024高矢拱涵内模采用最为传统的满堂架配合竹胶板搭设,外模采用机械化程度较高的液压台车。传统工艺与现代化施工方法相结合,较好的解决了高矢拱涵施工的进度问题。同时,也为以后的施工提供了新的思路。
论文作者:郝红波
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/10
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