铁路连续梁挂篮施工技术的难点

(整期优先)网络出版时间:2022-06-09
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铁路连续梁挂篮施工技术的难点

史海全

中交隧道工程局有限公司 江苏 南京 210000

摘要:铁路连续梁挂篮施工以其逐段浇筑,梁段位置易于调整和控制,整体性好,不需要大型机械设备等优势,广泛用于桥梁工程施工中,各施工段属严密的重复作业,可提高桥梁施工效率及质量。

关键词:铁路;连续梁挂篮;施工技术

前言

连续梁挂篮施工技术在桥梁建设中是非常重要的施工方法之一,对于桥梁的施工有着重大的作用和影响。随着对其施工难点和重点进行深入分析和挖掘,总结出连续梁挂篮施工过程中应当着重关注的要点。

1工程概况

丽香铁路冲江河1#中桥长度115.73m,主桥(40+40)m连续刚构梁采用挂篮悬臂法分段浇筑施工,共分为11个梁段,0#块长度为12.0m,边跨长度4.1m,梁高最大5,最小为3.0m。

2连续梁挂篮的构成

2.1主桁架系统

本桥挂篮主桁架系统是由两片呈菱形的桁片在其横向设置前后横梁组成的一个空间桁架,为其它系统提供联结作用,使挂篮成为一个整体。桁架顶部设置遮雨棚,还可改善露天施工条件。

2.2行走及锚固系统

行走系统采用无平衡重行走,利用箱梁竖向预应力锚固轨道,挂篮后滑梁小车卡在轨道上进行行走。锚固系统由Φ32精轧螺纹钢及锚固梁组成,Φ32精轧螺纹钢通过梁块预留孔及锚固梁将主桁架锚固,保证挂篮稳固不倾覆。

3.3吊带、底平台以及模板系统

吊带系统作为挂篮的主要结构之一,它主要是用以连接挂篮主桁架和底膜平台的一个系统,吊带均用Φ32精轧螺纹钢,需要作业人员严格正确操作。底平台系统由底篮前后横梁,纵梁组成,模板直接铺在底平台上,前下横梁悬吊于主桁架前上横梁上,后横梁锚固于已完梁块底板上。模板系统包括底模、外模、内模、堵头模板等。

3连续梁挂篮安装及预压

由于本桥施工场地有限,无法在地表完成挂篮拼装,故在桥面进行挂篮安装。挂篮安装首先是测量放样,运用墨线在桥梁纵向中线位置留下标记,并将其作为指导,进一步确定挂篮的轨道中线。

其次是安装挂篮各组成系统,安装时要用垫梁调整标高,保证轨道平稳;主桁架保持平行,避免桁架横梁安装不上;各悬吊吊带,锚杆系统,模板系统检查是否安装牢固,保证挂篮的平衡。

最后对安装好的挂篮进行预压,通过挂篮预压的手段检验挂篮整个系统在各种工况下的结构受力以及机具设备的运行情况,确保系统在施工过程中绝对安全和正常运行,掌握挂篮模板的弹性变形情况及消除非弹性变形,更加准确地掌握挂篮的刚度等力学性能指标,借以指导挂篮的立模标高,为施工预拱度的调整提供可靠的参数。本桥预压方法采用装土的吨袋进行预压,按照最重梁块1#梁段钢筋混凝土自重+挂篮内模、施工机具、人群等荷载的60%、80%、100%、120%分四级加载。

4连续梁悬臂施工

挂篮悬浇是连接梁结构施工过程中的关键环节,施工质量关乎着整个结构的稳定。

4.1钢筋加工及绑扎

(1)钢筋在加工时应准确,各部尺寸符合设计及规范,悬挂标识牌,方便工作人员区分,并标记好数量和尺寸。(2)梁段钢筋种类多、间距小,预应力管道密集,预埋件数量多,安装过程中极易发生“打架”现象,因此安装时应遵循自下而上,先外后内的原则,同一高度范围内的钢筋应同步安装并一次全部安装到位。当预应力管道与钢筋局部发生冲突时,按下列原则进行适当调整,即先调整普通钢筋,然后竖向预应力筋,再横向预应力筋,保证纵向预应力筋位置准确。(3)焊接及绑扎应满足搭接要求,在绑扎过程中要保证通气孔和预留孔位置的准确,可对钢筋进行调整。

4.2预应力管道安装

纵横交错是预应力管道安装的主要方式,但是施工难度较大,为避免给后续施工环节带来负面影响,其安装质量是检查重点。(1)横纵向预应力波管纹在安装前对波纹管要逐根进行外观检查,并做U形满水检漏试验,铺设要严格按设计给定孔道座标位置控制,纵向管道的波峰处要留排气孔,波底留排水孔(2)连接用的波纹管接头长度要满足设计要求,且需要在纵向波纹管内加装PEE衬管,在砼施工过程中,不断活动聚乙烯管,防止出现浆液堵死情况,待砼初凝后拔出,以确保预应力管道的通顺。(3)为保证竖向预应力筋管道灌浆顺利,在竖向力筋管道下端设灌浆孔,管道上端设排气孔。横向预应力筋管道安装时,其张拉端和锚固端在箱梁左右侧交替安装。

4.3混凝土施工

(1)对称性是悬浇施工的重要基础,一般会借助挂篮保证物料的均匀悬浇,这样可最大限度保证整个施工的对称性。(2)砼浇筑次序:先浇筑底板,再浇筑腹板和顶板,从两端向中央隔板推进。在混凝土浇筑完成后,进行混凝土收浆抹平,特别要进行二次收浆抹面,避免混凝土出现裂缝。(3)严格控制砼的入模水平分层厚度,确保砼对称浇筑、顶面均匀同步上升,水平分层厚度确定为30cm,该高度内砼经旁观技术人员确定振捣合格后,方可进行下一层砼的泵送。(4)采用插入式振动棒振捣,并辅以附着式振捣器振捣。顶板和腹板处预应力波纹管密集,振捣时要防止漏振、欠振,在钢筋、预应力管道密集地方采用棒头较小的振动棒。不要挤压波纹管,避免波纹管变形、漏浆及移位。(5)砼浇筑时间尽量选择在夜间温度较低时浇筑,降低砼入模温度和砼内外温差,以减小砼形成温度裂纹的机率。

5合龙段施工

由于冲江河1#中桥无中跨合龙施工,故以丽香铁路万拉木大桥为例论述。

(1)施工准备。合龙段施工是悬灌梁体施工的一道关键工序,在主梁悬臂灌注完毕后应尽快完成中跨合龙段和边跨节段的施工,使主梁由悬臂状态转换为连续整体,结构体系发生变化。中跨合拢段施工的质量易受昼夜温差影响,现浇混凝土的早期收缩、水化热影响,已完成梁段混凝土的收缩、徐变影响,结构体系的转换及施工载荷等因素影响。选择在一天中的低温、变化较小时进行混凝土施工,保证混凝土处于温升、在受压的情况下达到终凝,避免受拉开裂。(2)边跨施工。该工序必须从边跨部分开始,安装好边跨临时支承和永久支座后,挂篮推移至边墩旁处。边跨节段施工时,结合挂篮进行施工,边跨节段悬臂段施工荷载直接由挂篮进行承受,边跨节段墩顶段施工荷载由边墩直接进行承受。(3)合龙段临时刚接及模板。在施工中经常会进行临时刚接施工,通常情况下是将合龙段两侧的箱梁做连接处理进而使之成为整体,目的是在荷载的作用下避免出现变形和振动等问题。在浇筑中跨合龙段前一梁段时,预埋中跨合龙段劲性骨架与悬臂端梁体焊接的钢构件,预埋时应位置准确、高度一致、轴线与梁体轴线平行。利用挂篮将底模、侧模系统前移到位并用精轧螺纹钢反吊在两侧梁体上,然后将挂篮两端锚固在对称的两个悬臂端梁体上,形成吊架结构再进行施工。为减小底板及腹板错台,中跨合拢段底板及外侧模模板采用钢模上覆竹胶板。(4)设平衡重。在浇筑合龙段混凝土时,在悬臂端各放置一个大水箱,根据混凝土浇筑量,边浇筑混凝土边放水,放水速度根据混凝土浇筑量而定,使同一时段内浇筑的混凝土重量尽可能与放出的水重量相等。使合龙段两边悬臂高差始终保持一致。其主要作用是实现混凝土处于“零应力”状态。(5)测量观测。由于施工环境温度是始终变化的,并且混凝土凝固也不稳定,因此中要格外重视观测工作,对主箱梁、现浇段等工序进行全程检测,对要求测量温度和标高的工序,要以24h为间隔进行测量。如果设计值与测量值出现较大误差,现场施工人员要及时与建立部门沟通共同制定解决方案。

结束语

随着我国铁路施工技术不断迈步向前,铁路线路施工中的桥梁施工不断实现高效。针对部分大跨度桥梁来讲,对施工技术提出了更高要求,目前我国在这方面的施工方式以悬臂浇注为主,不仅能保障工程的质量,同时还能将成本控制在合理的范围内。

参考文献:

[1]桥梁连续梁挂篮施工技术难点探析[J]. 王家君; 建筑技术开发. 2020(08)

[2]连续梁挂篮施工在铁路桥梁建设中的应用研究[J]. 景德胜; 工程技术研究. 2019(08)

[3]连续梁挂篮施工控制要点与难点分析[J]. 冯君; 中国高新科技. 2018(08)

[4]论述桥梁连续梁挂篮施工技术难点[J]. 陈星斌; 建材与装饰. 2018(07)