新建桥梁跨既有铁路连续梁转体合龙基础施工技术研究

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:仝锐
[导读] 摘要: 本文以新建桥梁上跨铁路采用(48+80+48)m连续梁转体合龙施工为工程背景,从转体基础施工、滑道和下球铰安装、下承台第二次浇筑、上球绞安装、撑脚安装、上承台施工、牵引索安装、临时锚固等方面,详细介绍了桥梁转体桥基础施工技术。
        1.中铁一局集团第四工程有限公司  陕西咸阳  712000
        摘要: 本文以新建桥梁上跨铁路采用(48+80+48)m连续梁转体合龙施工为工程背景,从转体基础施工、滑道和下球铰安装、下承台第二次浇筑、上球绞安装、撑脚安装、上承台施工、牵引索安装、临时锚固等方面,详细介绍了桥梁转体桥基础施工技术。取得了较好的施工效果,为类似工程提供了借鉴和参考。
        关键词: 连续梁;转体合龙;基础施工;技术研究
        1  工程概况
        新建桥梁上跨铁路采用(48+80+48)m连续梁。上跨部分线路与即有铁路夹角29°,采用转体施工。先采用满堂支架法施工连续梁段,然后1#、2#墩逆时针旋转25°平转到设计位置,再施工合拢段。由于新建桥梁上跨既有铁路的净空有限,跨中合拢段采用钢壳法合拢施工,以确保合拢施工中既有铁路的营运安全。
        2  工程重难点
        (1)基坑开挖深度6m,基坑开挖边已侵入既铁路路基边坡,且该铁路为繁忙干线之一,天窗点少,开挖、吊装以及砼浇筑施工对铁路影响较大,安全风险高。
        (2)转体部分重35000KN,转体球铰距梁顶13m,由于转体重量大、重心高,球铰安装时微小的误差都会对转体过及就位后精度控制程造成重大影响。同时,由于转体重量全部由球铰承受,故在下承台大体积混凝土浇筑时,应严格保证球铰下混凝土浇筑密实性,以及大体积混凝土施工水化热的控制,防止球铰周围混凝土裂纹情况发生。
        3  施工方案
        3.1基础施工
        1号、2号墩承台基坑侵入既有线边坡,且基坑开挖较深(1号墩深6m),施工中存在安全隐患。在承台基础施工前,基础靠近铁路线路一侧采用人工开挖直径1.25米,桩长10米的钢筋混凝土灌注桩对既有铁路路基进行防护。施工完后进行基坑开挖。
       
        图1承台基坑开挖防护桩平面布置图
        3.2 滑道和下球铰安装
        下承台第一次砼浇筑2m后,安装滑道定位骨架和下球铰骨架,采用全站仪用十字法和坐标法精确定位后,将骨架与预埋件焊接牢固。然后使用吊车安装滑道钢板,最后安装下球铰。
        (1)球铰定位支架安装
        球铰安装顶口顶面任意2点误差不大于1  mm;球铰转动中心务必位于设计位置,误差:顺桥向±1mm,横桥向±1.5mm。 
        (2)滑道及下球铰安装
        滑道板接缝高差要求≤0.5 mm。装完后将整个滑道检测1遍,确保滑道任何位置高差≤1mm /3m,滑块前进方向为负误差。
        3.3 下承台第二次浇筑
        在滑道及下球铰的定位精度及牢固性均满足要求后,浇筑混凝土。由于下球铰处钢筋较密,且灌筑困难,为保证下球铰下混凝土密实,首先确保混凝土需具备良好的流动性。同时在浇筑时混凝土从球铰的一边向另外一边流动,并利用球铰球面的振捣孔进行振捣, 不得过振和欠振,待混凝土溢出孔后封堵振捣孔。混凝土灌筑完毕及时清理下球铰处污染物并封闭保护。
       
        图2下承台第二次混凝浇筑示意图
        3.4 上球绞安装
        上球铰安装前应彻底打磨清理下球铰,安装四氟乙烯滑片,安装销轴,均匀涂抹四氟乙烯黄油。上球铰吊装就位,安装后顶口务必水平,顶面任意2点误差不大于1mm;球铰转动中心与设计位置要求重合,误差:顺敲向±1mm,横桥向±1.5mm。  
       
        图3上球绞安装示意图
        3.5 撑脚安装
        安装撑脚时预留撑脚与下滑道之间2cm间隙,转体前在滑道铺设5mm厚不锈钢板及5mm厚聚四氟乙烯板。同时为确保上部结构施工时转盘、球铰结构部不发生移动,用钢楔将撑脚与环道之间塞死,每组撑脚对称布置6个钢楔。
       
        图4撑脚布置示意图
       
        图5撑脚安装大样图
        3.6上承台施工
        上转盘(上承台)分两次浇筑施工。第一次在上球铰、钢撑脚完成后,安装上球铰钢筋网片、转台钢筋,浇筑转台0.6m高混凝土;第二次在安装完成上转盘其他钢筋、墩身预埋筋后,浇筑上转盘2.2m高混凝土。承台采用C40纤维砼,浇筑顺序由周边向中心,平面分层浇筑高度30cm到40cm左右,砼浇筑过程中严格控制,避免振动棒触碰定位钢定位架或其预埋件。
       
        图6上转盘模板安装
        3.7牵引索安装
        上承台底层钢筋安装完成后,安装定位两束牵引索,牵引索采用7-φs15.2钢绞线,为保证转体时,牵引索之间互不干扰的工作,牵引索钢绞线左、右旋均布。牵引索在砼内的预埋端采用15-7H型锚具锚固,并利用固定在底层钢筋上的定位钢板确定钢绞线的平面位置和高度,同一对牵引索的锚固端在同一直线上并对称与转台的圆心,每根索的预埋高度和牵引力方向应一致,每根索埋入转盘长度1.6m以上,施工时,预埋牵引索支撑钢筋,钢绞线在出上转盘处预埋φ80钢管,以使钢绞线传里顺畅,牵引索外漏部分圆顺缠绕在转盘周围,互不干扰地搁置于预埋筋上,并做好防护措施,防止施工过程中钢绞线损坏或生锈。
       
        图9牵引索安装
        3.8 临时锚固
        (1)上、下承台间的临时锚固  
        墩梁施工时,为保证不发生相对位移和转动。在浇筑上下转盘过程中,在桥墩对称轴线附近沿半径R=410cm的圆周预埋型钢及钢板、套筒。施工墩梁时为进一步固结上下转盘,上转盘的撑脚与下转盘的滑道之间采用钢楔块顶紧。墩梁施工完毕,在转体之前,松开临时固结型钢螺母,同时卸掉钢楔块,以利于转体。
        (2)墩梁临时锚固
        本桥墩梁临时固结用钢筋砼进行临时固结,临时支墩内部竖向钢筋,在墩顶施工时预埋,要求钢筋安装前必须放线定位,确保其位置准确。采用C50混凝土浇筑,中部设置10cm厚的M50硫磺砂浆。主墩垫石的截面尺寸为180×180cm,采用C50混凝土浇筑。施工时严格控制好垫石及锚栓孔的位置,并控制好垫石的顶面标高,因为每个墩的两个支座高度不同,左右两个垫石标高存在差异。
        4  结  论
        本文以新建桥梁上跨铁路采用(48+80+48)m连续梁转体合龙施工为工程背景,从转体基础施工、滑道和下球铰安装、下承台第二次浇筑、上球绞安装、撑脚安装、上承台施工、牵引索安装、临时锚固等方面,详细介绍了桥梁基础施工技术。取得了较好的施工效果,为类似工程提供了借鉴和参考。
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