高速铁路连续梁施工新技术应用

发表时间:2020/5/7   来源:《基层建设》2020年第2期   作者:尹广科
[导读] 摘要:连续梁作为高速铁路跨越道路、河流等的主要结构形式,被普遍采用,但由于现场施工环境条件,施工中钢筋、预应力等定位,混凝土浇筑下料及振捣质量难以控制到位,存在支座位置钢筋密集导致混凝土振捣不密实,梁体高度较高且钢筋较密导致混凝土离析、施工钢筋位置及间距控制不满足标准,预应力波纹管定位不准,锚垫板定位不垂直,夏季养护不及时等问题。
        中铁十局集团第二工程有限公司  河南郑州  450003
        摘要:连续梁作为高速铁路跨越道路、河流等的主要结构形式,被普遍采用,但由于现场施工环境条件,施工中钢筋、预应力等定位,混凝土浇筑下料及振捣质量难以控制到位,存在支座位置钢筋密集导致混凝土振捣不密实,梁体高度较高且钢筋较密导致混凝土离析、施工钢筋位置及间距控制不满足标准,预应力波纹管定位不准,锚垫板定位不垂直,夏季养护不及时等问题。本文通过对钢筋布置优化、改进工装工艺,提高施工控制质量,有效解决了相关问题,
        关键词:连续梁;优化;钢筋定位;新技术;
        一、引言
        高速铁路作为国家建设的重要基础设施之一以满足居民的日常生活,与国家的经济发展息息相关,越来越多的人选择高铁出行。同时由于跨越河流、峡谷及城市建筑道路等,以及对工后沉降控制要求,桥梁工程的作为高铁的主要结构工程占比渐渐的在增加,桥梁跨越各种道路及河流的连续梁的施工技术也在逐步的提升,但是在施工中还存在着一些问题,因此施工技术也应及时更新,特别是连续梁的施工需要进一步的优化革新处理。根据桥梁的相关设计资料,对应查看相关的技术书籍,以及现场实际操作的经验总结,通过理论联系实际的方式,尽可能更好的让技术服务于铁路桥梁施工,保证桥梁的安全使用和耐久使用。
        二、依托工程概况
        新建合肥至安庆铁路位于安徽省西南部安庆市桐城市、怀宁县境内,是皖江城市带、环鄱阳湖生态经济区重要的交通基础设施,是合肥至南昌间快速客运主通道的组成部分。设计时速为350km/h。其中组织施工的大沙河特大桥及谭桥河特大桥共设计有连续梁8联,跨度分别为(32+48+32)m、(40+56+40)m、(40+64+40)m、(40+72+40)m、(47+80+47)m、(60+100+60)m、(72+128+72)m,分别跨越道路、河流以及石油管线。其中采用悬臂浇筑连续梁6联,支架法浇筑2联。
        三、新技术应用实施方案
        (一)钢筋定位新技术应用
        钢筋安装时由于工人操作存在误差,容易导致钢筋绑扎定位不准及间距不符合要求的问题。因此在对钢筋绑扎工装进行优化,在进行内部钢筋绑扎前,采用角钢根据设计位置及间距加工成可拆卸的定位卡具,卡具上设置卡槽,安装时直接将钢筋固定在卡槽内,既方便施工同时对钢筋进行准确定位,确保钢筋间距均匀,横纵成排成列,亦能保证混凝土粗骨料下放及振捣棒工作,施工完成后,可以立即拆除,操作简易,钢筋安装效果整齐。连续梁端部外露接茬钢筋在模板上开孔设置定位卡槽计孔位,安装施工过程保证钢筋平行、顺直、不少筋。
       
       
        图1:钢筋卡具示意图
        (二)预应力筋的精确定位
        预应力是连续梁的主要受力结构,对于预应力的定位是预应力施工中的关键工序,以往的施工中难以进行精确定位,造成张拉预应力损失过大,影响结构安全质量。通过采用BIM技术进行建模,在模型中依据截取的不同断面管道坐标,精确加工相应截面的全截面整体井字架。井字架钢筋与管道间隙2mm。波纹管定位筋基本间距0.5m,曲线段0.3m,采用井字架钢筋固定通过整体制作,既保证了管道之间相对位置,又增加了井字架的整体刚度。以端模、侧模、顶板作为管道定位的基准面,井字架与钢筋骨架焊接固定。通过井字架的精确定位,实现管道精确安装。
       
        图2:预应力钢筋定位示意图
        (三)张拉端锚垫板定位、接触网立柱基础优化
        施工中为保证张拉锚盒的定位准确,锚盒、端模有传统的木模改为钢板制作加工钢模代替,进行工厂化精确加工,保证精度及刚度。同时能使锚盒、端模、锚垫板三者刚性栓接,整体吊装,通过精确定位端模,实现锚垫板的精准定位。
        接触网立柱基础采用槽钢及钢板制作成定位卡具,卡具与模板采用螺栓进行刚性栓接,在混凝土浇筑过程中可防止基础预埋件偏移,同时安拆方便,通过精确定位,确保接触网立柱基础施工质量。
         
        图3:张拉端锚垫板定位示意图图   图 4:接触网立柱基础定位示意图
        (四)合龙段预应力定位管道接长
        施工过程中为保证次节段管道预留长度(≥30cm),保证套接管长度 5d~7d(d为管道内径),对合龙段井字架优化加密按30cm布置,直接与钢筋骨架进行焊接固定。保证定位准确牢固,不在施工中被扰动移位,提高了预应力的质量。
       
        图5:合龙段预应力定位管道接长示意图
        (五)混凝土浇筑施工的优化
        1.支座位置上方钢筋网片及腹板钢筋的优化
        针对0#号块支座部位钢筋紧密、间距较小,不利于混凝土质量施工控制,现场进行综合分析,优化钢筋,并重新验算,在保证实际效果及质量的前提下,精简优化钢筋间距,竖向间距从10厘米优化为12.5厘米,扩大了混凝土捣固及下料空间,支座上钢筋网片设立架立钢筋,保证钢筋整体布置结构的稳定,不会在施工中变形,有利于混凝土的捣振,保证了支座部位混凝土质量密实。同时在腹板位置对拉筋进行优化,拉筋间距加大,由梅花型布置优化为平行布置,便于形成混凝土下料通道,保证混凝土能够顺利浇筑,不会产值离析等现象,确保了腹板混凝土施工质量。
       
       
        图6:支座钢筋优化示意图
        2.0号块模板振捣孔定位
        0#块由于支座位置加宽形成凸块,施工时难以捣固密实,为此在0#块凸起部分顶部开设两个宽50cm,长40cm振捣天窗,并制作成可活动式开关。在施工时从天窗进行振捣,有效解决了振捣质量问题。同时在钢筋密集的过人孔洞处设置振捣孔(兼做观察孔),设置2排,每排3个,宽30cm、长20cm,解决横隔板位置的振捣问题。
       
        图7:凸块位置开孔示意图
       
        图8:人孔位置开孔示意图
        3.混凝土浇筑方式的优化
        为了达到混凝土浇筑的密实性,避免漏振、蜂窝、麻面等病害,在进行梁体钢筋绑扎时预埋振捣通道(钢管),及PVC管串筒。采用内径7cm的钢管,底部置于钢筋网片上方0.2m,每个支座上方均按1.0m*1.0m间距梅花形布置。钢筋绑扎时使用定位筋将钢管与钢筋骨架进行固定,防止因振捣而产生移动、错位,达到支座上方加密振捣混凝土的效果,布置如下图所示。
       
       
        图9:振捣管预留示意图
        腹板处预埋串筒亦可以作为振捣孔使用。待混凝土浇筑距支座顶0.5m左右时即可拔出预埋的钢管;预埋PVC管分阶段拔出(按照混凝土每层浇筑厚度0.3m)并割除,割除的PVC管亦可再利用作为泄水管,布置如下图所示。
       
       
        图10:砼下料管及料斗设置示意图
        (六)混凝土养护
        以往施工中人工养护存在不及时问题,为此养护采用自动喷淋养护,自动喷淋设备由水箱、管网、喷淋主机组成。在箱梁顶板、内部、侧模、底模布设喷淋管道,在箱室内部每隔3m左右设置一处喷淋管道,横桥向等间距设置5个洒水喷头,安装高度距离养生混凝土面1m左右,确保喷淋水在混凝土面上能够散射开,并使相邻两喷水孔喷出的水柱散射范围能够相互重叠。实现全方位喷淋养护。通过定时开关实现自动喷淋,根据不同气温条件灵活调整设定喷淋间隔时间及喷淋时长,实现高空连续梁全天候、全方位自动养护。
        四、结论
        综上所述,通过本文提出的钢筋、预应力等定位优化措施,以及在混凝土施工过程中对各项工艺、工装的改进,为实现连续梁质量有效控制提供了很好的解决思路。并在实践中有效解决了预应力、钢筋等定位难的问题,同时对混凝土施工质量难以控制的问题进行了解决。因各项工艺改进使连续梁各工序的施工时间缩短,施工更加快速,加快了总体施工进度,节约了成本,创造了经济效益。
        参考文献:
        [1]贾利超.连续梁的施工技术及应用研究.建筑工程设计,2017,8.
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