高速铁路简支箱梁架设质量控制方法

发表时间:2021/1/28   来源:《工程管理前沿》2020年11月31期   作者:李连新
[导读] 高速铁路简支箱梁通过支座和支座砂浆将箱梁与桥墩连接。
        李连新
        中铁一局集团新运工程有限公司     
        摘要:高速铁路简支箱梁通过支座和支座砂浆将箱梁与桥墩连接。梁体与桥墩连接坚实稳固并能实现设计内的转动、位移。实现架设后梁体符合线路线形要求,本文主要从测量放样、支座安装、箱梁架设、支座锚固四个方面进行探讨,对架梁施工流程质量控制要点进行论述。
        关键词:支座 箱梁架设 线路线形 支座砂浆
        
        0 引言
        随着我国高速铁路八纵八横高速铁路网的逐渐形成,越来越多的高铁桥梁横跨祖设质量成为高铁建设中重要一环。
        1 箱梁架设国大江南北。简支箱梁因工厂化、标准化施工,基础沉降修复容易,纵向伸缩量小等原因而被广泛采用于高铁桥梁中。因此,控制箱梁架基本流程
        本文以新建贵阳至南宁高速铁路广西段GNZQ-11标段为基础,该标段内包含446孔箱梁架设任务。箱梁架设所使用主要大型机械设备为提梁机、运梁车、架桥机。分别完成箱梁出场提梁、运梁、架梁工况。
        2 箱梁架设质量主要控制内容
        箱梁架设主要包含施工测量、垫石验收、支座安装、梁体架设、支座锚固质量控制环节。
        2.1箱梁架设前施工测量质量控制要点
        (1)建立设计线形,计算设计坐标和高程
        根据设计资料,计算支座中心坐标。曲线地段一是注意横桥向左右处梁缝不一样,进而导致里程不一致。二是“平分中矢法”偏移梁体至曲线外侧,支座中心距线路偏距需进行修改。如图1所示桥梁工作线需向线路曲线外侧偏移一定距离E值。计算支座中心的坐标后,复核计算成果正确后使用。

图1平分中矢示意图
        根据设计图纸,计算支座中心处垫石高程,计算完成后计算出每孔梁的坡度,与设计坡度比较,防止计算错误。并为后续支座选用提供依据。
        (2)使用全站仪将支座中心坐标放样至支撑垫石上,弹出十字墨线。并复核垫石实际高程。测量作业要严格执行双检制。
        2.2支座安装过程中质量控制要点
        (1)支座的选用
        常见的铁路双线简支箱梁梁支座按照竖向承载力可分为4000kN、4500kN、5000kN、5500kN,分别对应本标段设计24m无声屏障梁、24m有声屏障梁、32m无声屏障梁、32m有声屏障梁。
        按照线路坡度支座上顶板可按下表1划分。
 
        本标段最大线路坡度为20‰,共需i0、i8、i16三种类型坡度支座。根据支座使用环境温度可分为常温型支座、耐寒型支座。低于零下25℃选耐寒型支座[1]。
        (2)支座的安装质量要点:
        ①梁体支座预埋板清理,检查梁体预埋板水平情况。
        ②认真核对所在梁体坡度,选择对应支座,防止安装错误。
        ③检查支座坡度方向,支座坡度应与线路坡度一致。厚侧在上坡端,薄侧在下坡端。防止安装方向相反。
        ④检查固定、横向、多向、纵向支座安装位置是否正确。固定支座与横向支座位于梁体同一端,多向支座与纵向支座位于梁体同一端,固定支座和纵向支座位于梁体同一侧,横向支座和多向支座位于梁体同一侧。
        ⑤检查支座上下板四角高差。简支箱梁所选用支座为球形钢支座,上下板具有0.02rad的设计转角。能实现梁体在荷载作用下梁端转角。因此在支座安装时候将支座上下板通过临时连接装置调整至平行状态。如图5所示。要求支座上下板高差不得大于2mm。同时上下板之间不得有缝隙。

图2 支座安装时调整支座四角高差
        ⑥检查活动支座上下板偏移量。本标段使用横向、多向、纵向支座在沿桥向或横桥向活动,为梁体提供平面变形伸缩。支座安装时,检查支座上下板偏移量,要求偏移指示箭头“置零”。
        2.3箱梁架设质量控制
        梁体经运架设备喂梁工况后,对垫石承接支座位置处进行凿毛。架桥机吊起梁体以不超过0.3m/min速度落梁,至支座底板距垫石30mm~50mm时,调整梁体纵横向位置,使支座中心与测量放样后的支座中心重合。继续落梁至垫石距支座底板20mm~30mm距离时,顶升接梁千斤顶支撑梁体。

图3 调整支座中心与测量放样后的支座中心重合
        垫石凿毛、落梁、调梁过程中质量要点[2]:
        ①垫石凿毛凿出单个面积约2 cm2~3cm2、深6mm-10mm的毛面,密度控制在6mm~10mm一个。凿毛的垫石面以露出粗骨料为宜,凿毛后所产生的混凝土碎屑要清扫干净,落入锚栓孔的要及时清理出孔。凿毛面积的边缘距离模具10mm~20mm。
        ②为准确梁体架设至设计位置,落梁、调梁过程中调整支座与测量放样后的支座中心纵向偏差不大于20mm,横向偏差不大于10mm,梁体平面位置调整后,梁缝大小应均匀。
        ③调整锚固层厚度为2cm~3cm,箱梁与上孔已架箱梁错台高差不大于10mm。横向偏差不大于10mm。
        ④架设前再次复检支座四角高差,要求小于2mm。
        ⑤千斤顶接梁时以及“提、运、架”过程中,均采用“四点支撑、三点平衡”原理受力,防止梁体横向受扭,造成梁端处腹板与桥面板内侧出现扭转裂纹。同时要求四个千斤顶支撑反力值与平均值之差不大于5%。
        2.4支座锚固质量控制
        ①支座砂浆采用快硬型自流平支座砂浆,现场只需加水拌合。拌合水必须按照配合比量取加入。
        ②支座砂浆的试验性能要求见表2

        ③支座砂浆灌注高度必须大于2m。以达到灌注密实效果。
        ④快硬型支座砂浆前2小时强度可增长至设计强度的40%~60%,水化热现象明显,裂纹易发生。支座砂浆在表面初凝后,及时蓄水养护。2小时拆模后覆盖土工布洒水养护,保持表面湿润。时间不少于3天[2]。有效防止裂纹发生。
        3 结语
        箱梁架设质量卡控可有效的将梁体线形符合线路平断面、纵断面设计要求,为桥面系施工、轨道施工减少基础误差;提高梁体架设后平顺性,减少施工车辆对梁端梁缝处的冲击破坏;充分发挥支座转角、偏移能力,梁体设计内的变形不受约束,提高支座使用寿命;减少锚固层质量问题发生,为后期维护保养减少工作量。
        参考文献
        [1] TB/T 3320-2013 《铁路球形钢支座》
        [2] TB 10752-2018 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》
        [3] TBT 3432-2016 《高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁》
       
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