摘要:本文以香坝河特大桥移动模架现浇梁和高墩大跨连续刚构施工技术实践为例,主要阐述了移动模架调头、高墩钢筋保护层控制及连续刚构线性监控施工技术进行了,从中探索出一套经济可行、技术先进、质量保证、进度超前、安全可行的施工方法。通过香坝河特大桥成功的施工经验,为今后类似山岭重丘区高速铁路移动模架现浇梁和高墩大跨连续刚构施工技术工程施工提供了参考和借鉴。
关键词:移动模架 高墩 连续刚构 线形监控
1工程概况
成贵铁路为“世界第一条山区高速铁路”,北起成都,途径四川宜宾、云南昭通、贵州毕节、止于贵阳,全长515km。设计线路等级为国铁Ⅰ级客运专线,时速250km/h。成贵线重点性工程有“四桥十三隧”,其中香坝河特大桥为重点性工程 之一,桥区跨越香坝河峡谷,桥址无公路通往,交通不便。该桥跨布置采用2×32m简支箱梁+(88+168+88)m连续刚构+7×32m简支箱梁,全长652.2m,其中 4号墩高107m,属于成贵铁路第一高墩,88+168+88)m连续刚构跨度大。整个桥址地势陡峭,场地受限,交通不便,材料运输困难,直接影响和制约桥梁施工进度。桥区跨越香坝河峡谷,桥址无公路通往,交通不便。
2施工中遇到的重难点问题
2.1项目根据施工计划及施组安排,茨菰山2号大桥移动模架现浇梁施工完成后,返回施工茨菰山1号大桥,移动模架将在茨菰山1、2号大桥之间92m区间路基上完成掉头。在施工任务重、工期紧、运输困难条件下,通常采用拆除后重新拼装完成掉头工作,但是花费时间不少于2个月,因此如何快速调头成为该工程的关键性难题。
2.2香坝河特大桥3、4号主墩属于柔性高墩,桥梁墩柱作为桥梁下部主要的受力体系,除传统的砼强度及外观要强求外,对钢筋保护层及钢筋间距设置提出了较高的要求。钢筋保护层过薄,随着砼碳化,将出现钢筋锈蚀、握裹力降低,逐渐将产生劈裂型粘结破环。钢筋保护层过厚,除在构件表面容易出现较大的收缩裂缝和温度裂缝之外,还会削弱构件的承载能力。运营期间列车部分水平推力作用在墩柱上,水平推力将会导致柔性高墩内力不断发生变化,因此如何在保证施工安全的前提下,确保高墩钢筋保护层厚度尤为重要。
2.3香坝河特大桥高墩大跨连续刚构主桥部分为(88+168+88)m三向预应力砼连续刚构体系,桥梁位于直线段上,纵坡为2.04%。上部结构采用挂篮施工完成,在施工阶段随着桥梁结构的延伸和荷载状态的不断变化,结构内力和变形随之不断发生变化,要使桥梁在建成时达到设计要求,必须对桥梁施工的每一个步骤进行有计划的监测调控,并对每一施工阶段进行详尽的分析和实测验证,施工时采取措施对结构变形、应力加以控制,以确保设计目标得以准确实现。如何使桥梁建成后,结构受力及各项变形数据均能满足设计要求,需要进一步研究。
3重难点问题解决措施
3.1为了节省施工时间,实现移动模架快速掉头,须通过调整移动模架主梁方向来实现。经过对场地、设计图纸及相关资料查询后,要实现移动模架整体快掉头,需旋转掉头,但场地要求不小于60m×60m,现场实测后发现路基线路左右侧可调头位置最宽只有26m,场地受限。项目购置的移动模架因进场道路条件限制,加工模型每组纵梁由5节承重钢箱梁(8m+3×7m+8m)与4节导梁(3×8m+9m)组成,全长70m,相邻两组纵梁中心距为6m,钢箱梁高2.9m,钢箱梁接头采用螺栓节点板联结,每节钢箱梁重量小于12t。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过研究,将移动模架从中部节点板处拆分成两部分,利用施工便道口位置分别进行旋转调头。
3.2 保护层厚度在施工中受钢筋与模板距离控制,墩柱钢筋骨架几何尺寸直接影响成型后墩柱保护层厚度。在模板尺寸固定的情况下,墩柱钢筋骨架尺寸越大,相应保护层厚度越小,反之亦然。因此,控制保护层的总体原则是严格控制钢筋及模板的平面位置。香坝河特大桥墩柱设计竖向受力主筋按照一定间距绑扎到环向骨架钢筋上,在主筋外侧按照一定间距绕旋箍筋,因此,控制墩身钢筋的几何尺寸关键在于控制外侧环向钢筋几何尺寸。钢筋加工场加工钢筋严格按照设计长度加工,钢筋安装采用钢筋卡具定位,液压千斤顶收缩进 行间距调整,利用红外仪扫射检测钢筋平整度。墩柱模板在吊装、运输及使用过程中加强管理,确保不发生变形。施工中模板严格按照设计进行安装,每循环模板安装前,由测量人员复核后进行模板安装。
3.3香坝河特大桥连续刚构施工前,项目与西南交大合作进行香坝河特大桥连续刚构线性观测研究工作,通过对设计、施工及其相关文件的充分研究,建立相应的大桥施工控制计算有限元模型,模拟施工阶段进行仿真计算分析,取得各施工阶段理想状态下的结构应力、标高等控制参数,为施工各阶段提供指导、控制参数;在连续刚构桥测量过程中,测量人员通过手机APP与测量仪器的蓝牙模块连接,操作测量仪器对梁体每个节段的各施工阶段进行测量,将各测点坐标及标高采集到手机APP,通过手机信号等方式传输到管理平台,实现远程实时监控各施工阶段坐标及标高变化,指导现场施工。当出现较大误差时,分析偏差产生的原因,为下一阶段的施工提出新的、修正后的控制参数,并对后期预测进行修正,最终使桥梁准确施工完成,达到设计精度要求。现场施工中为了能反映出在各施工阶段完成后各梁段的标高,得到各施工阶段后的主梁线形,并且可以根据浇筑前后梁段标高的变化计算出主梁的竖向挠度,高程监测的基准点布设在各墩的0号块上,在各0号块上布设2个基准点,每个施工节段上顶板布置3个高程观测点,中间测点兼作平面线形控制测点。
4结论
通过成贵高铁桥梁工程实践,针对成贵高铁重点难工程香坝河特大桥的施工特点,研究了高墩、大跨连续刚构桥梁施工技术。山岭重丘区作业空间有限,通过对移动模架调头设施的模拟计算,将移动模架在有限空间内分段拆分,前后端分别安装行走装置进行旋转调头,实现了移动模架整体安全、快速调头;香坝河特大桥高墩大跨连续刚构变截面柔性高墩钢筋采用自制钢筋定位卡调整钢筋间距,采用激光扫射技术确定平面位置,通过钢筋定位卡与激光扫射技术联合应用使得变截面柔性高墩保护层得到了有效的控制,确保了大跨连续刚构的结构受力符合设计要求;高墩大跨连续刚构成桥线形直接影响结构内力的分布,利用Midas软件建立施工阶段有限元模型,模拟施工各阶段受力情况,并通过建立远程监控系统,实现了数据快速传输和远程监控,有效指导了现场施工。
[1]中华人民共和国铁道部.铁建设[2010]241号.高速铁路桥涵工程施工技术指南.北京:中国铁道出版社。
[2]铁道部经济规划院.TZ324—2010.铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南[S].北京:中国铁道出版社。
作者简介:刘小荣(男) 高级工程师 2013年毕业于西北工业大学
李建锋(男) 工程师 2007年毕业于吉林建筑工程学院
胥锋涛(男) 工程师 2014年毕业于西北农林科技大学
郭亚鹏(男) 工程师 2007年毕业于陕西工业职业技术学院(西安交通大学函授在读)
论文作者:李建锋,刘小荣,胥锋涛,郭亚鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/29
标签:钢筋论文; 大桥论文; 保护层论文; 模架论文; 调头论文; 桥梁论文; 阶段论文; 《基层建设》2019年第9期论文;