摘要:铁路工程在建设过程中其所面临的建设环境具有相对复杂性,大跨径桥梁工程施工便可有效满足铁路建设需求,故对于该桥梁工程的施工技术及施工质量控制便显得尤为重要。本文对铁路工程大跨径桥梁施工中施工技术的施工工序以及不同桥梁施工的要求进行了简要的分析,以便提高交通建设过程中的桥梁工程建设水平。
关键词:铁路工程;大跨径桥梁;施工技术
随着我国经济社会的发展需求,我国许多地方都在大力发展各种类型的大跨径桥梁工程建设,为了保证大跨径桥梁工程的质量,必须在严格把关每个施工环节质量的前提下,科学有效地使用专业施工技术,加强施工过程的质量管理,从而确保施工工作的顺利展开及工程质量的提升。
1 大跨径桥梁施工技术的重要性
在悬臂节段拼装施工过程中使用预应力技术时完全改变了传统的有支架现浇施工方法,对于桥梁施工的规模管理以及机械化的程度有了一定的提高,有助于促进钢筋、混凝土技术的快速发展,能够有效确保工程的质量,提高其使用的年限。而使用铁路工程大跨径桥梁施工时,有别于传统的桥梁施工,对于施工人员的施工技术要求也相对提高了,为了确保工程的施工质量,要对桥梁的分类、刚度、强度以及桥梁的稳定性进行有效的分析,并计算好桥梁的结构,深化每一个施工环节。一般来说进行桥梁分类时,可以按照按桥涵跨径进行分类,具体分类标准见表1。
2 大跨径连续桥梁施工技术的内容
2.1 深水承台的施工
在进行深水承台施工时,会受到水流的影响而需要减少孔桩与孔桩之间的距离,目前,进行承台基础施工时主要会运用到钢吊箱和钢套箱两种施工防治。在进行钢吊箱施工时,为了能够高准确度的完成钢吊箱的安装,可以在水下进行封底或者将钢吊箱整体吊装。而进行深水承台施工时,由于河床面与钢吊箱平台之间间隔的距离较大,要直接在深土层埋好钢护筒平台,并经由顶板一直安装到筒顶,固定好钻柱。
2.2 大型沉井的施工
在进行沉井基础施工时,对于沉井型号的大小有着严格的标准,而在施工前要定位好沉井的位置,通常施工时可以使用钢筋混凝土施工法。对于那些比较大型的沉井施工则需要经过钢壳沉井加工、下沉和接高、安装浇筑和清基封底等环节,而在实际施工过程中需要进行助沉施工,以便提高沉井施工的精确度和可靠度,同时要注意选择的着床的时机和高度都要合理。
2.3 索塔的施工
进行索塔施工时,要有效将塔柱模板的爬升以及每段施工进行结合,而后设置主动的支承,这样在确保了索塔施工的安全性的同时还确保了索塔的稳定性,避免塔柱在受到压力的作用下发生形变。与此同时,混凝土索塔横梁的支承应该选用落地钢材料分层分块的进行浇筑,有效张拉混凝土的预应力。首先要在加工场上完成钢索塔施工,然后分批运送到施工场地进行分节、吊装、高强螺栓施工连接。
2.4 上部结构的施工
大跨径桥梁的施工主要使用钢管支架配和混凝土箱梁进行辅助施工,为了防止PK 断面的箱梁出现裂纹,要使用分块浇筑的方法进行施工,可以使用整体箱梁浇筑的方法进行整体式箱梁的浇筑施工。使用顶推辅助合龙的施工方法进行中跨合龙的施工,不仅保证了受力,达到了设计的基本要求,还可以对桥梁的几何大小进行有效的控制。
2.5 斜拉桥斜拉索的施工
斜拉索需要承担很大的牵引力,因此需要使用张拉施工或者梁端牵引施工。在施工的过程中,为了降低悬臂前部负荷,可以使用梁端引导和桥面吊机引导装置一体化的方法进行设计。同时,为了保证索长的要求和受力的要求,要保证斜拉索钢丝具有良好的稳定性。
3 铁路工程大跨径桥梁施工技术的具体应用
3.1 工程案例
某新建溪1# 特大桥梁在DK063+955~DK064+035 处跨越新建溪,夹角为116°,采用主跨为80m 预应力混凝土连续梁桥跨方案。上部结构为48m+80m+48m 连续梁,梁体为单箱单室、直腹板、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.2m,底宽6.4m,顶板厚度除梁端为69cm 外均为40cm,底板厚度从0# 块向两端按二次抛物线变化,梁端为75cm,腹板厚50~75~100cm,厚度按折线变化,端支点处腹板厚为75cm。全联在端支点、中跨跨中及中支点处共设5 个横隔板。梁全长为177.5m,中支点处梁高6.4m,跨中4m 等高段,边跨9.65m 等高段,梁高为3.8m,梁底下缘按二次抛物线变化,边支座中心线至梁端0.65m。连续梁主梁梁体采用C50 混凝土,三向预应力体系。共分47 个节段,其中1#~10# 节段为悬臂施工节段,C1# 节段为边跨合拢段,A11# 节段为边跨直线段,D1# 节段为中跨合拢段。连续梁0# 块采用托架法现浇施工,1#~10# 节段为悬臂施工节段,采用挂篮对称连续悬臂浇注,11# 节段采用钢管支架膺架法现浇施工,合龙段利用挂蓝模板结构现浇施工。
3.2 施工控制目的
为了确定每个悬浇节段的立模标高,则需要进行实际的工程监测,并计算出施工阶段各结构的参数,并分析好施工过程中监测到的结果之间存在的误差,从而有效的调整好下一立模标高。同时为了确保桥梁完工后面线形、合拢段两悬臂端标高之间的偏差不超过规定的数值范围,首先要混凝土箱梁与立模的标高相适应。此外,为了了解好每个施工阶段桥梁的实际受力情况以及发生形变的情况,则可以测量控制断面的应变力、温度以及控制断面的应力等物理量,确保结构内力状态跟相关设计要求相符。做好数据采集工作,不但结构的安全性以及稳定性能够得到很好的保证,结构的受力也足够的合理,线性十分的平顺,大大降低了施工出错率,不需要经常去调整工作量,为大桥能够进行安全施工提供一定的技术保障。
3.3 施工控制原则
为了有效控制好桥梁的成桥目标,需要做好桥梁施工的监控工作,对施工过程中影响成桥目标的有关参数进行适时的调整,保障成桥后结构的受力和线形条件跟相关设计需求相满足。
(1)不管是在桥梁处于成桥状态还是正在进行施工过程中,都要保证每个截面受到应力的极值都能够在允许的范围之内。
(2)对于桥梁的线形要求,一般在桥梁成桥后,且经过长期变形稳定后,要确保主梁的标高跟相关的标高设计要求相一致。悬浇节段时,实际测量的高程跟实际状态计算的理想高程之间存在的偏差在允许的范围内。
(3)要善于利用调控手段,调整好主梁内力或者应力,实现对预应力束张拉力的控制,调整好主梁线形,调整好立模标高,对设计参数存在的误差进行调整。
3.4 具体的施工技术探析
3.4.1 连续梁0# 块的施工
由于此工程的梁和桥墩使用支座连接的方式进行连接,为了避免正式支座承受施工过程中产生的不平衡力矩,需要对梁体进行临时锁定固结。分别在7#~10# 的墩顶设置临时锚固和临时支座,每个桥墩位置分别设置两个,在各个临时支座箱梁和支座墩顶埋入九根精轧螺纹钢,将临时梁体和桥墩固结,这些固结设备会在中跨合龙段施工拆除,具体工程结构如图1 所示。
图1 混凝土墩柱固结平面图
3.4.2 0# 块支架的施工
由于此桥墩柱的高度为37.6~42.6m 的高墩,在进行0# 块施工的过程中,要根据现场的具体情况使用双23a 槽钢焊接成三角支架进行支撑,在墩身上沿着桥每间隔2m 的距离进行三角支架的布置,在对托盘处的混凝土进行浇筑时,要先安装好三角托架的预埋件,将其和墩身钢筋进行焊接,承重量使用32b 工字钢进行建设,顶部使用20b 工字钢进行铺设,使用10cm×10cm 的方木铺设在钢梁腹板的工字钢上,铺设结束后进行预压。
3.4.3 0# 块的浇筑施工
在进行第一次浇筑时,最先要浇筑到人洞的位置,而后再进行立模施工,绑扎好人洞以上的腹板、横隔墙以及顶板的钢筋。之后浇筑剩余的混凝土,一般都是先浇筑底板,再浇筑腹板的顺序,最后再进行腹板两侧的横隔板的浇筑施工,浇筑过程中,要严格控制好混凝土的温度,以便浇筑的更加平衡和对称,避免在浇筑过程中有偏载的情况发生。
3.4.4 挂篮的施工技术
将0# 段作为初始梁段,要控制好标高和中线。完成拼装后,需要先进行模拟加载施工,施工时需要使用千斤顶,而后当挂篮在受到荷载作用后,发生形变后检查好挂篮的制作质量,注重做好主梁变形的检测工作,进行挂篮预压时,可以利用提升砂袋的方式进行。预压的压力要超过梁段设计压力的1.2 倍左右,而后再对预压力进行检验,合格后才能进行后续的立模、绑扎以及浇筑施工。挂篮与挂篮之间要预留出行走的距离,一般控制在30cm以内,走行到位后,再调整好侧模以及底模,上紧挂篮生的精轧螺纹钢筋。在进行挂篮的移动时,防止在移动挂篮时行架在外力作用下发生移动,要使行架保持一致。为了避免挂篮移动的过程中,出现倾覆失稳的情况,所有的滑道都需要锚固三个竖向预应力钢筋。
3.4.5 合龙段的施工技术
在合龙段施工的过程中,主要需要考虑下面几个方面的问题:①设计良好的混凝土配合比。在设计的过程中,合龙段混凝土的配合比要超出普通段的等级,将微膨胀剂掺入到混凝土中,进而来保证混凝土合龙后可以尽早对其进行预应力张拉。②确定合龙温度,合龙段要在日照温差小或者温度变化不高时进行施工。
4 结语
总而言之,铁路工程是关系国民出行和国家经济发展的重要的基础性工程,为提高工程质量,解决铁路跨越大河流的问题,应广泛采用大跨径桥梁施工技术。在施工过程中,应严格按照工程设计要求,根据施工标准进行施工,确保铁路工程的施工质量,为列车的安全运行提供良好条件。
参考文献
[1]冯建庭.论述铁路工程大跨径桥梁工程的施工技术[J].建筑工程技术与设计,2015(12):45.
[2]夏建红.探究大跨径连续桥梁施工技术在桥梁工程中的应用[J].科技研究,2014(2):13~14.
[3]赵金仙.桥梁工程建设中大跨径连续桥梁的施工技术及其应用分析[J].建筑工程技术与设计,2015(56):21.
论文作者:庞博
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/6
标签:桥梁论文; 挂篮论文; 混凝土论文; 过程中论文; 施工技术论文; 腹板论文; 沉井论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;