大跨度铁路桥连续梁施工关键技术

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:岳超杰
[导读] 摘要:经济的发展使得我国的各项基础设施建设不断完善,桥梁建设作为基础设施中的重要部分,提升桥梁建设技术至关重要,目前桥梁建设的主要形式多为大跨度连续梁,然而由于大跨度连续梁的施工技术要求较高,因此需要不断提升技术水平,保障桥梁质量,本文主要对大跨度铁路桥连续梁施工关键技术进行研究。
        中铁十一局集团第五工程有限公司汕汕铁路站前五标二分部
        摘要:经济的发展使得我国的各项基础设施建设不断完善,桥梁建设作为基础设施中的重要部分,提升桥梁建设技术至关重要,目前桥梁建设的主要形式多为大跨度连续梁,然而由于大跨度连续梁的施工技术要求较高,因此需要不断提升技术水平,保障桥梁质量,本文主要对大跨度铁路桥连续梁施工关键技术进行研究。
        关键词:大跨度铁路桥;连续梁;施工技术
        引言
        在大跨度连续梁的施工过程中,施工技术、施工方法及施工环境都会对施工结果造成影响,因此需要从多方面入手提升大跨度连续梁的建造质量,本文选择了相关实例对关键技术问题进行研究,希望本文中的理论内容能够为我国的大跨度连续梁实践建设提供一定的理论依据。
        一、相关概述
        (一)工程概况
        练江特大桥位于汕汕铁路客运专线上,全长5629米,设计时速350km/h,其中跨练江河段采用(60+91+60)m连续梁跨越练江航道。是预应力混凝土连续梁桥,练江特大桥的上部使用直腹板混凝土连续箱梁,在施工过程中采用了先合拢边跨再合拢中跨的技术方法。在施工过程中,0号段箱梁的施工选用了托架现浇法,其余小段则选择了采用挂篮悬臂浇筑法的施工方法,将不同粗细的高强度低松弛钢绞线应用在桥体的顶板、底板之间,在腹板中使用预应力混凝土用螺纹钢筋,使桥体呈现纵、横、竖三向预应力体系。
        (二)连续梁施工的影响因素
        连续梁施工的影响因素主要有施工质量、施工技术和施工监督三方面。连续梁的建设是一个较为复杂的施工项目,目前我们的建造技术还不能完美地完成桥梁施工的所有部分,连续梁施工的过程中,更是有一部分内容需要反复的试验尝试,然而在研究及施工过程中,研究人员或施工人员的马虎可能会严重影响到桥梁的施工进程。由于目前我国的桥梁建设依旧不能保证所有的桥梁都具有具体的结构参数,这就需要在研究过程中不断地对桥梁建设进行研究,以此来推进我国桥梁建设行业的发展,提升我国桥梁建设的质量和效率。施工技术对连续梁的施工结果有非常大的影响,因此,在连续梁的施工过程中,不仅要把握好桥梁的施工质量,还要建立完善的施工安全管理体系,监督工人在保障安全的条件下提升项目的建设质量结果。最后,施工监督与连续梁的施工情况也有着密切的联系,如果施工监督的力度恰当,则不论是建造实验还是建造过程中,施工的标准都会得到进一步的提升,因此需要建立完善的施工监督管理体系,积极研发相关的高科技技术,通过智能化技术来对桥梁建设的实验和施工进行监督,为桥梁建设提供更加科技化的帮助,降低桥梁施工过程中可能出现的误差,从而提升桥梁建设的质量。
        (三)连续梁施工的误差调整方法
        目前连续梁施工的误差调整方法主要有参数法和最佳成桥状态法。参数法指的是选择恰当的桥梁结构,根据具体的参数对结构大小进行比例调整,进而降低施工过程中的误差。在实际运用的过程中,技术人员需要对施工结构的大小和比例进行合理的调整,具有一定的工作难度,同样,其效果也非常明显,而参数法也是我国目前连续梁施工的主要误差调整方法。最佳成桥状态法指的是在建设过程中保证桥梁安全性能的前提下,通过施工测算方案来对桥梁的建造状态之间的相关数据进行分析,这种方法对桥梁的最佳质量有着至关重要的影响,但我国目前关于这种方法的研究理论并不成熟,目前仍在研究之中。
        二、0号段托架现浇法技术要点分析
        在架拼装时,施工人员首先要预埋铁件竖立钢管桩,向着桥的统一方向将钢管桩与预埋件进行焊接,在纵向铺设方木和底模,对其标高进行检查,保证桥梁的基础框架达标。在预应力安装的过程中,在安装预应力钢绞线的时候,应该选择后穿的方式,严格按照施工设计图纸来安装波纹管,并通过监督管理体系来监督安装过程,保证施工质量。在波纹管和普通钢筋的交叉处,可以适当放宽两者之间的距离,避免波纹管被钢筋所影响产生弯曲。此外在波纹管安装的过程中,施工人员还应该根据施工要求完成定位网的构建,定位网的间距一般为0.5米,且质量要求较为牢固。可以在波纹管中放入芯片棒,避免在灌注时,预应力管道收到力的影响而产生移动。竖向安装预应力筋时,可以在中段安装压浆管,同时在恰当的位置放置出浆管。在施工过程中,可以使用千斤顶对钢绞线进行张拉,使用波纹管来确定位置,尤其注意在施工过程中,要保证管道连接处的密封性处于良好状态。
        以通过规范钢筋制作安装过程来提升0号段托架现浇法施工质量为例,可以使用电弧焊来完成钢筋之间的焊接,焊接长度应该遵守相关的标准,单面大于10d,双面大于5d。使用J507(E5015)型焊条完成钢筋的焊接。钢筋之间的接头间距应该大于等于1.5倍的搭接长度。在使用焊接或机械连接的钢筋连接方法时,钢筋接头间的距离应该大于35d。
        三、高速铁路连续梁混凝土施工工艺
        在高速铁路的建设过程中,其中连续梁混凝土施工工艺是一项非常复杂的工艺,如果在建设过程中施工的工作人员没有严格的按照要求来进行相关的工作,那么就将会产生无法逆转的后果,直接导致铁路不能在规定的时间内建设完成,即使是竣工之后也会在质量上存在着一定的问题[1]。所以,在建设的过程中,一定要对其进行严格的控制,这样才能对建设的高速铁路质量和效率有一定的保证。
        3.1高速铁路连续梁混凝土施工中的配料搅拌在进行浇筑混凝土连续梁之前,应该先将需要的原材料进行混合搅拌,也就是通常意义上所说的混凝土拌和。配料搅拌的关键点就是要按照规定的要求将需要的原材料按施工配合比进行拌和,同时,在搅拌机下料的时候也要注意原材料的下料顺序,不能随意下料。在拌和的过程中要想将其工作效率进行提高,就需要在搅拌之前将混凝土的原材料按照规定的要求进行分类和堆放,这样方便在日后使用过程中随取随运。

与此同时,还要在原材料仓库上进行一定的标记,注明检测结果,并且按照不同原材料的特性来分别对其进行保护,防止因为外界的环境对其造成影响,比如对放置砂石料的地方采取料仓加盖顶棚防雨、防晒,场地硬化等措施,这样有利于砂石料的储存;把水泥放置在水泥罐中进行储存,这样就可以保证水泥的质量,防止其受潮变质。在用搅拌机进行搅拌的过程中,一定要按照相关规定的顺序向拌和机中加入原材料,顺序分别是砂、水泥、粉煤灰、石子、水。同时为了提高混凝土的性能,还需要添加外加剂,添加外加剂时则需要将外加剂和水溶解之后再向混合料中加入。
        3.2将混合好的原材料进行拌和在对原材料进行拌和的过程中,应该按照所加入的混凝土拌和料的实际数量来确定其搅拌的时间,不能按照固定的时间来搅拌,因为,搅拌的时间会决定搅拌后混凝土的性能,如果搅拌的时间过短会导致原材料混合不充分,各个材料之间的粘结不紧密,如果搅拌的时间过长会对搅拌后混凝土的和易性造成影响[2]。在进行搅拌之前,应该检查搅拌机器内是否清洁,确保没有其它材料对此盘混凝土进行干扰,同时,在搅拌的时候还要控制好搅拌机的转速,将离心力的作用影响降至到最低,绝对不允许在搅拌的时候想要减少搅拌的时间就将搅拌机的转速进行提高。
        3.3将搅拌好的混凝土进行运输因为进行混凝土搅拌的地方和连续梁施工的地方是有一定距离的,所以,要将搅拌好的混凝土用混凝土罐车运输到施工地点。在进行运输之前,检查混凝土运输罐车,包括罐车的机械性能及混凝土罐车罐里有无异物,运输过程中,混凝土罐要保持匀速转动,防止混凝土凝固。
        3.4混凝土的浇筑将搅拌好的混凝土利用罐车运送到施工现场之后,就开始进行混凝土的浇筑。在进行浇筑时,通常采取斜向分段、水平分层的方式的浇筑方法。在进行分段浇筑的过程中应该注意斜向分段的长度和每层混凝土的厚度,通常情况下斜向分段的长度应该在4m~5m的范围内,水平分层的厚度控制在30cm的范围内。连续梁的浇筑过程应该尤其注意分段浇筑时混凝土未达到初凝就要进行施工缝的连接,避免出现冷缝。在分段浇筑时需要将每一分段的混凝土连带着面板同时向前进行移动,做到“斜向分段,水平分层,层层推进,整体成型”。
        3.5混凝土的振捣对混凝土进行振捣的时候需要采用插入式的振捣器进行振捣。在振捣的时候应该根据施工不同需要采取不同的方法,在高速铁路连续梁施工的过程中应该采用直线行列以及交错行列来进行振捣。在振捣的时候应该要注意不能触碰到梁体的模板、钢筋和预应力管道等。振捣器的振动深度应该控制在以插入下层混凝土5cm~10cm为准,振动的时间通常控制在25s~40s之内,时间不能过长也不能过短。在一个地方振捣完成之后,一定要缓慢匀速地向上移动,做到“快插慢拔”,防止振捣的中心出现缝隙或者是骨料分布不均匀的现象,同时有利于气泡逸出。
        3.6对预应力孔道进行压浆和梁端封锚对施工完成的连续梁进行预应力张拉之后需要立即对预应力孔道进行压浆操作。在压浆的时候通常会在张拉之后的48个小时之内进行,因为这个时间是进行压浆的最好时间段,时间过短孔道的张力不够,时间过长又会因为预应力损失导致梁体承载力下降。在对孔道进行压浆的时候,应该用高压水枪对孔道进行冲洗干净,保证孔道内没有任何的阻挡物和污染物,在冲洗之后再利用高压气流将孔道内的水吹干,吹干的标准就是出风口的位置没有水珠。在此之后,按照顺序安装密封盖、压浆嘴以及压浆阀门,将这些设备和压浆的机器进行连接。通常的操作是随孔道分别压浆两次。在压浆的过程中,需要保持孔道内的排气通畅,这样不会影响压浆的效果。压浆完成之后应该马上进行封口,并且还要对每一孔道进行检查,将没有封好口的孔道进行二次压浆、封口。在压浆完成之后,应该马上封锚,保证梁体锚具及预应力钢筋不能有生锈的情况发生。
        四、挂篮悬臂浇筑法技术要点分析
        在对连续梁的悬臂浇筑法进行设计时,首先应该明确意识到挂篮设计的好坏与工程的施工效率及质量有着直接的关联,因此,技术人员需要重视悬臂浇筑挂篮的设计。首先要选择硬度较好的材料制造挂篮,保证挂篮能够满足施工相关的技术要求。在施工过程中,要对整个施工结构进行简化,使施工更加简便快捷。在设计过程中,首先应该对连续梁的挂篮分段强度和桥梁的宽度进行分析研究,保证在施工过程中能够稳定的开展施工进程,较好地完成施工工作。此外在挂篮悬臂浇筑法的进行中,模板也是施工中的一个重要工具,因此在施工中需要对相关部件提前进行计算,得到准确科学的数值,避免施工过程中出现误差。施工时,施工人员应该首先进行清理,保证模板表面的清洁性,选择粘连或螺栓来对固件进行连接,保证连接质量。如果在模板拼接时使用螺栓进行连接,则应该配备相应的弹簧,结合施工用的密封乳胶,来保证模板连接之间的紧密性,避免出现螺栓松动影响施工质量的情况发生。
        以通过规范挂篮悬臂浇筑法的施工过程来提升施工质量为例,由于在挂篮悬臂浇筑法的施工过程中,只有载荷达到一定的需求才可以较好地展开施工工作,因此首先要确定载荷在3kpa以上,在满足基本条件的情况下开展桥梁施工。在模板拼接之前,管理人员应该安排施工人员铺设与模板所对应的刚性支架,避免木板出现变形坍塌的现象,提升施工质量。为了保证施工过程中模板数据的准确性,管理人员可以事先安排三组技术人员,对相关数据进行测量,每组技术人员根据工程施工量安排人数2-10人,在数据测量完毕后逐项对比各项数据,如果发现存在较大的误差,则再次对相关数据进行测量,得到较为统一的施工数据,进而保证施工质量。
        总结
        本文对练江特大桥的概况进行阐述,并分析了连续梁建设的影响因素和误差调整方法,然后对0号段托架现浇法的技术要点进行分析,对挂篮悬臂浇筑法的技术要点进行分析,给出相应的理论建议,希望能够借助理论建议推进我国桥梁建设的发展。
        参考文献
        [1]刘绍宇.高速铁路连续梁现浇预应力施工技术探讨[J].建材与装饰, 2018(11):273~274.
        [2]张守陆.高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥施工技术[J].建材与装饰,2018(4):252~253.
        [3]朱绍锋.高强度钢筋混凝土快速切割技术在高速铁路连续梁悬臂法施工中的应用[J].城市道桥与防洪,2018(6):159~161+375
        [4]王天斌.大跨度铁路V撑连续梁桥施工控制及关键技术研究[D].甘肃省.兰州交通大学.2019
        [5]彭健,杨桂珍.工程铁路桥施工技术探究[J].住宅与房地产.2019(04). 202
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