(成都铁路局达州建设指挥部,四川 达州 635000)
摘要:结合新建广元至达州线巴中至达州段覃家坝上行联络线申家滩特大桥工程实践,对上跨既有铁路门式墩施工方法进行总结探讨。
关键词:上跨;门式墩;探讨
引言
近几年随着我国铁路工程的飞速发展,路网结构“八纵八横”的逐步完善。各地区出现了不同的与既有铁路交叉的结构物,新类型上跨结构物门式墩独特新颖,方便施工、安全可靠,深受广大技术工作者推崇。对此,针对西南地区既有铁路门式墩施工本人进行了总结和深化。
1、工程概况
新建广元至达州线巴中至达州段覃家坝上行联络线申家滩特大桥(中心里程LQSD3K20+745),其中2#门式墩与既有达三线以14.51o上跨立交。上部结构设计采用32m简支T形梁下部结构设计采用人工挖孔桩承台基础、门式桥。
2、关键施工技术及措施
2.1办理既有线施工相关手续
在跨既有线门式墩施工前,将设计图纸、施工方案报送成都铁路局审批,并与工务段、电务段、车务段、供电段等相关单位签订“安全协议书”。
2.2地下管线及设备保护
作业场地在清理平整前,挖探沟做好地下管线的探测工作,并请相关产权单位到现场确认管线位置和数量。开工前,完成施工范围有影响的管线及设施设备普查,采取迁改或保护措施。
2.3贯通线迁改
申家滩上行特大桥25#-27#门式墩右侧承台上行有一条10KV的电力贯通线,门式墩立柱施工前须对这条贯通线进行迁改。
2.4接触网迁改
2.4.1 回流线的绝缘
申家滩上行特大桥2#墩盖梁支架体系,左侧钢管柱与既有达三线接触网架空地线相抵触,25#-27#门式墩盖梁支架体系,钢管柱与既有襄渝线上、下行线接触网回流线、架空地线相抵触。为防止施工时接触网漏电,在与钢管柱相对应的位置,回流线采取下落绝缘、架空地线拆除改接地处理。处理范围为:达三线042号至043号接触网支柱间架空地线保护性施工;襄渝线上行(镇覃上行供电臂)090-092-094-096号支柱,下行(镇覃下行供电臂)089-091-093-095号接触网支柱间。接触网迁改利用接触网停电阶段进行。
1.4.2承力索的迁改
2#墩,25#-27#墩既有线接触网承力索与盖梁贝雷架底的距离分别为0.29m、0.10m(0.13m)、0.44m(0.51m)、0.89m(0.89m),在相对应的位置对承力索采取绝缘下调500mm、500mm、300mm、200mm处理;处理范围为:达三线042号至043号接触网支柱间;襄渝(上下行)线089号至096号接触网支柱间。利用接触网停电阶段进行。
2.4.3接触网的屏蔽
在2#墩,25#-27#门式墩施工过程中,既有达三线、襄渝线上下行线要保持运营状态,门式墩的横梁需要跨越这三股道的接触网线。为保证既有线的行车安全及施工人员的人身安全,需要对这三股接触网线进行屏蔽保护。接触网保护采取两种方法同时实施,一是在承力索及接触网线上安装保护条和绝缘套管,处理范围为:达三线042号至043号接触网支柱间;襄渝(上下行)线089号至096号接触网支柱间,保护条及绝缘套管的安装利用接触网停电阶段进行。二是在接触网线上安装屏蔽防电板。设置长度600cm。设于既有线轨道上方。将防电板悬挂在帽梁支架的纵梁上,可与纵梁整体吊装,防电板与纵梁采用螺栓连接。
2.5钢轨桩设置
申家滩上行特大桥2#,25#门式墩、28#墩承台基坑开挖影响既有线边坡稳定,对2#左右侧、25#左侧门式墩边墩承台、28#墩承台开挖范围内既有线路基边坡采用钢轨桩防护。钢轨桩防护采用钢轨桩加挡土板进行既有线路基防护。钢轨桩采用P50钢轨,挡土板采用10cm厚木板,钢轨间距35cm。
2.6 桩基施工
2#、25#门式墩桩基设计为挖孔桩,挖孔桩开挖采用水钻开挖,2#、25#挖孔桩桩孔开挖位于既有线两侧,靠既有线侧设置一排防护排架。26#门式墩左侧边墩桩基设计为挖孔桩,桩位位于既有线桥下方,为避免挖孔爆破施工对既有线产生影响,改为钻孔施工,26#门式墩右侧边墩、27#门式墩桩基设计为钻孔桩,钻孔桩施工采用冲击钻。
2.7承台施工
26#、27#承台施工不影响既有线运营,采用常规方法施工。
2#、25#承台施工过程中,为保证承台开挖及施工过程中,既有路基的稳定及行车安全。
2#门式墩左右边墩、25#左侧边墩承台基坑开挖深度为3.22m-3.89m,靠既有线侧设置钢轨桩防护,承台基坑靠钢轨桩侧采取垂直开挖,其余三侧放坡开挖,坡比为1:0.75;26#、27#门式墩左右边墩承台基坑开挖深度为3.01-3.27m,位于既有线桥梁两侧下方,承台开挖范围对既有线桥墩没有影响,故采用放坡开挖,坡比为1:1。
2.8盖梁施工
2.8.1贝雷梁吊装
贝雷梁选用12排加强型贝雷梁组装,每3排贝雷梁组成一组,每组贝雷梁间距为33cm,采用标准杆件连接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆贝雷梁进场时,现场逐片、逐个杆件组织验收,对于扭曲变形的不予使用,插销连接不牢靠的予以调整加固或更换,贝雷梁锈蚀应去除,严重锈蚀的不予适用,对于个别节点存有开裂,脱落的进行焊接加强。贝雷梁验收合格后在拼装场地进行试拼,对试拼效果不好的贝雷梁不予适用。贝雷梁正式吊装前,先进行试吊,以确定每组贝雷梁吊装需要时间及牵引人员需求数量。贝雷梁吊装利用襄渝上下行线线路同时封锁(垂停)阶段进行,每次封锁点吊装1组贝雷梁,每个门式墩有4组贝雷架,利用4个封锁点吊装完成。
2.8.2盖梁施工平台安装
在防护栏杆安装完成后,在底部铺设15mm厚胶合板铺设,宽度为5.5m,整体铺设完成后,模板表面粘贴一层塑料胶布。靠栏杆内侧设置一块胶合板,高1.2m,与栏杆固定。为防止盖梁施工过程中出现滴水,漏浆损坏接触网线现象,在底模上铺设两层防水板,从盖梁中部往两侧设置2%的横坡,积水从两侧排出,杜绝漏浆滴水现象出现。
侧模采用胶合板,厚15mm。胶合板外立100×100mm的方木作背带,纵向间距30cm;纵向背带采用双肢φ48mm,壁厚3.5mm钢管进行锁定,双肢钢管竖向间距60cm,拉杆采用φ20mm,每侧拉杆头均需采用双螺母。
防止盖梁混凝土在浇筑过程中出现漏浆现象,在盖梁底部与底模之间铺设一层塑料薄膜,盖梁底宽2.9m,一边预留30cm,塑料薄膜铺设长度为3.5m,待盖梁侧模安装完毕后,将两侧塑料薄膜弯起与侧模密贴,以杜绝漏浆。
2.8.3钢筋、砼、预应力施工
钢筋在加工厂集中加工,按设计图将钢筋加工成半成品,用汽车运到现场进行绑扎。
门式桥墩盖梁为大体积混凝土工程,混凝土方量大,强度高,水泥用量多,为减少施工中混凝土膨胀、收缩不均,及温度应力等不利因素,应尽量缩短每次混凝土浇注时间及采取其他有效措施,保证混凝土浇注质量。
(1)预应力管道安装
预应力孔道是通过预埋波纹管来完成。波纹管必须严格按设计曲线坐标精确放样安装,接头处绑扎牢固,用胶布密封,并每间隔50cm设置一道定位钢筋固定管道,定位钢筋应与钢筋骨架绑扎牢靠,确保管道定位准确。
(2)预应力钢铰线张拉
Ⅰ张拉前
a材料试验:钢绞线在使用前要对其强度、伸长量、弹性模量、外型尺寸及初始应力进行严格检查,按批进行锚具及夹片的外观、硬度、静载锚固性能进行检查和试验。
b张拉机具的校核:张拉机具应与锚具配套使用,应在进场时进行检查、校验。千斤顶与压力表应配套校验,以便确定张拉力与压力表读数之间的关系。
压力表应选用防震型,表面最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍,精度不低于1.0级,校正期有效期为一周。当使用0.4级时,检定有效期可为一个月。且横纵向张拉不超过200次,在千斤顶使用过程中出现不正常现象时应重新校验。
c张拉材料检查:对钢绞线、锚具、夹片、锚板进行检查,对有检查不合格的构件进行更换处理。
d检查锚下混凝土的检查:检查锚下混凝土的密实情况,如有锚下混凝土疏松或漏捣现象,不允许张拉。检查张拉机具的完好和运转情况。
e钢绞线的穿束及锚具安装检查:穿好预应力钢绞线,检查穿束后钢绞线穿束有没有“打绞”现象;穿束前应检查锚垫板和孔道,锚垫板位置要正确,孔道要畅通,无水分和杂物。
f混凝土的强度检查:通过门式桥墩盖梁的同养试件强度来确定梁体混凝土的强度,混凝土强度和弹性模量达到设计强度的85%,方可进行张拉。经以上检查合格后,方可进行预应力的张拉施工。
Ⅱ预应力张拉
纵向预应力采用两端对称张拉,张拉控制采用应力与伸长量双向控制,应力控制为主,伸长值作为校核。张拉时,千斤顶张拉力作用线应与钢绞线的轴线重合。
设计伸长量与实际伸长量之间误差应在±6﹪以内,在测定伸长量时应扣除因非弹性变形引起的伸长值。
张拉程序:
0 → 初应力 → σk ……………→σk锚固
张拉到初应力时,划线作测伸长值的标记。两端千斤顶的升降压,划线,测伸长值的测量等工作应同步进行。张拉同一截面的断丝率不得大于5‰,在任何情况下,不允许整根拉断。
Ⅲ张拉后
张拉后24小时内对管道进行压浆。
(3)孔道压浆
孔道压浆采用真空压浆工艺。先用真空泵使孔道内形成一定的气压差,再将水泥浆用压浆机压入孔内,使之填满预应力筋与孔道间的空隙,让预应力筋与混凝土牢固粘结为一整体。
按设计要求,预应力筋分二次张拉。待盖梁混凝土达到设计值的95﹪,弹性模量达到设计值的100﹪,进行第一次张拉,张拉后架设梁体。然后张拉第二批钢绞线,待压浆达到强度后拆除支架。
(4)封锚
封锚前对锚槽进行凿毛处理,并利用焊在锚板上的钢筋与封锚钢筋绑扎在一起,以保证锚端混凝土与梁体混凝土连为一体,封锚后用聚胺脂进行防水处理,封锚混凝土标号不应低于梁段混凝土强度。
2.9方木、底模、防护栏杆及贝雷梁拆除
盖梁张拉完毕后,对盖梁支架进行拆除,具体步骤如下:
第一步:降砂箱高度,利用襄渝上下行线线路同时封锁(垂停)阶段进行,同时襄渝镇覃上、下行供电臂同时停电。将砂箱底部预留缺口打开,砂子从底部缺口流出,贝雷梁随着砂子的流出,缓缓下降,砂子全部流完后,贝雷梁下降10cm。
第二步:在监管时段,将盖梁侧模、上层底模及防水板拆除运至线外。
第三步:拆除两侧防护栏杆、密目网,襄渝上、下行两线之间部分利用襄渝上下行线线路同时封锁(垂停)阶段进行,同时襄渝镇覃上、下行供电臂同时停电,其余利用V停阶段进行。
第四步:拆除底模。将底模与方木固定的钉子起掉,使用卷扬机将底模从盖梁底部两侧逐块拉出襄渝上、下行两线之间部分利用襄渝上下行线线路同时封锁(垂停)阶段进行,同时襄渝镇覃上、下行供电臂同时停电,其余利用V停阶段进行。
第五步:方木及槽钢拆除。将方木与贝雷梁绑扎固定的铁丝剪掉,并将铁丝归拢收集好,避免掉在铁路上。使用卷扬机或人工将方木及槽钢从盖梁底部两侧逐块拉出。方木拆除,襄渝上、下行两线之间部分利用襄渝上下行线线路同时封锁(垂停)阶段进行,同时襄渝镇覃上、下行供电臂同时停电,其余利用V停阶段进行。
第六步:贝雷梁吊出。拆除连接贝雷梁与工字钢横梁的钢丝绳,在贝雷梁两端使用10T倒链将贝雷梁移出盖梁底部,使用吊车将贝雷梁吊离。吊车选型和停放位置与贝雷梁吊装时一致。贝雷梁移动,吊车利用襄渝上下行线线路同时封锁(垂停)阶段进行。
第七步:砂箱、横梁及钢管立柱拆除。贝雷梁拆除完毕后,对砂箱、横梁及钢管立柱进行拆除。拆除利用V停阶段进行。
3、结语
既有线施工重中之重为安全防护,保证既有线行车安全、设备安全。各部门加强配合,制定详细的施工方案、应急预案,做到既有线施工无小事,把施工安全防到首要位置。
论文作者:杜洪科
论文发表刊物:《科技中国》2016年11期
论文发表时间:2017/1/6
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