连续梁挂篮施工在铁路桥梁建设中的应用
2016-12-01王建军中铁二十局集团有限公司东北工程指挥部黑龙江哈尔滨150000
王建军(中铁二十局集团有限公司东北工程指挥部,黑龙江 哈尔滨 150000)
连续梁挂篮施工在铁路桥梁建设中的应用
王建军
(中铁二十局集团有限公司东北工程指挥部,黑龙江 哈尔滨 150000)
摘 要:我国铁路运输事业一直以来都是国家关注的重点,国家在铁路桥梁施工建设中投入了大量的人力物力,因此我国铁路桥梁事业的发展迅速,桥梁工程的数量日益增多,越来越多的新型施工技术开始应用到铁路桥梁施工中,铁路桥梁建设将会进一步发展。当前施工中使用最为广泛的技术之一是连续梁挂篮技术,该技术在铁路桥梁施工中的应用可以有效地提高施工质量,并缩短施工周期。本文以某铁路桥梁建设工程作为实例,结合当前施工中所应用到的连续梁挂篮技术展开了分析,对施工过程进行了简要叙述,最终对该技术的施工要点进行了详细的论述。
关键词:连续梁;建设;铁路桥梁;挂篮;施工
1 案例分析
1.1 工程概述
某铁路线路工程中,某桥梁建设中心里程为DK27+424,整个桥梁全长为1253.78m,该桥梁工程的建设为该铁路线路的重点工程。整个桥梁桥台数量为两个,桥墩数量为34个。桥体线路具有24‰坡度,该桥在设计时,设定行车速度为120km/h。通过计算可以得知,该桥梁的桥跨为792m,在桥墩中21号桥墩与20号桥墩作为连续梁的主墩,主梁的施工手法为挂篮悬臂灌注法。除此之外,其他为简支梁,其架设方法为架桥机架设,梁体采取工厂预制的方式。在该工程中,20号主墩高67m,而21号主墩高47m。在该桥体连续梁19号至22号桥墩之间连续梁梁体全长可达192m,在施工汇总混凝土的设计总量为1730.9m³。该工程中,桥体设计数据包括:底板为4.4m宽,桥面为7m宽,梁体设计分割12段。最长段可达5m。在零号块处,最高界面为6.5m,长为12m。边跨界面高位3m,现浇段长为5m。
该桥梁工程的连续梁体系特征为纵向预应力体系,其箱型界面采用单箱单室模式。工程中所使用的钢筋以及所应用的管道较为密集,且结构材料较为复杂,为了保证工程质量能够达到设计施工要求,0#块施工方式采用了墩顶托架的方式,另外使用挂篮外侧模的方式进行侧模的施工。在该施工内容中,主要采用了适量的木模以及组合式钢模的方式,而在挂篮施工中则全部采用定型钢模,在施工中采用汽车吊进行垂直运输。在浇筑施工方面,主要采用三角挂篮悬臂的方式进行施工,采用2#混凝土拌和站,对混凝土材料进行集中式拌和,并采用罐装车进行运输,振捣采用插入式捣固棒进行处理。另外还需要按照设计要求对边跨现浇段以及悬臂段予以处理。
1.2 连续梁施工分析
首先,在完成墩身以及基础施工后,进行墩旁托架的安装,此时需要进行临时支墩座以及永久支墩座的安装,这里需要依照实际的施工需要进行选择,然后进行0#块施工。
然后对施工挂篮进行安装,同1#块悬灌施工相对称,并进行连续对称设置指导最后一段。然后进行合拢段挂篮的安装,同时对靠边跨侧挂篮进行移动,将劲性骨架安装好,进行锁定。并对临时锁进行张拉,对梁体进行锁定,最后进行合拢段的浇筑。将骨戒体系拆除,完成支墩体系转换,进行边跨直线段的支架搭设,进行浇筑施工。
完成上述步骤后,将靠边跨侧挂篮进行移动,并进行A12#钢筋以及模板的架设安装,对该节段进行挂篮悬浇。
最后再次移动挂篮,并对合拢段的模板以及钢筋进行安装,同时进行劲性骨架的设置,锁定梁体,对合拢段进行浇筑。
2 连续梁挂篮的设计
挂篮的组成部分主要包括五个方面,首先是主桁架系统,其次是底模系统和走行以及锚固系统,最后是模板和悬吊系统。
2.1 主桁架系统的设计
在挂篮体系中,最主要的承重部分就是挂篮系统,它主要由四个节点以及槽钢干构成,桁架的主要形式为三角架形式。
槽钢是底模架最常采用的材料,在前横梁处,设置有六个吊点,在下横梁前后各设置有六个吊点。纵横梁也主要使用槽钢,面板材料规格为5mm的钢板。为了方便施工中,在箱梁端部进行立模以及张拉便捷,需要在底模前段设置一个走台,并在走台周围设置保护栏杆。
2.2 前上横梁
前上横梁采用的为钢板阻焊的箱型结构,在前段节点部位进行联接,对两片桁架进行联接,形成一个整体,其上有12个吊点,对底模架进行吊装,其中还有两个吊点对外侧模进行吊装,4个吊点则对内模进行吊装。
2.3 模板设计
(1)外模
槽钢以及5mm的钢板是组成箱梁外侧模的主要材料,外侧模支承被设置于外模走行梁处,前段设通过吊点设置于上横梁处,后端则悬吊于箱梁外侧顶板,并且通过后吊装置将走行梁同吊杆联接,而外侧模同外走行梁共同沿着后吊装置前行。
(2)内模
钢模同挂篮一体的形式是腹板同内模顶板经常采用的方式,而内模的底板以及腹板则大多使用木模。
3 连续梁挂篮技术要点分析
3.1 拼装技术
3.1.1 安装轨道
所有的施工都需要以施工设计作为指导,施工中只有保证严格依照施工设计,才能确保施工质量符合工程要求。连续梁挂篮施工中,首先需要在0#段混凝土浇筑时埋设精轧螺纹钢筋,并确保依照设计标准完成该梁段的张拉,然后使用中粗砂在铺枕部位进行找平。继而进行港枕的铺设:将三根钢垫枕安装在前支座部位,保证钢枕间距≤500mm。完成上述步骤后,将四根钢枕分别由0#块中心向两侧安装,每侧各两根,令轨道穿入预埋精轧螺纹钢(预埋在箱梁腹板处),进行轨道顶面找平。对安装完成的轨道进行测量,确保轨道中心位置符合标准要求后,锁定轨道。
3.1.2 三角形主桁架施工
在三角形主桁架施工中,分片吊装具有重要意义。将桁架吊装至支座上,保证桁架稳定,从而避免由于位置偏移而导致桁架倾倒,一般施工中都会使用脚手架对桁架进行临时支撑。完成上述步骤后进行竖向连接系的安装,竖向连接系为三角主桁架之间保持稳定的关键,一般施工中竖向连接系多由L10角钢焊接而成。
3.1.3 后锚施工
完成梁的吊装后需要对主构架进行固定,一般施工中多使用扁担梁、精轧螺纹钢在已经完成的梁上对主构架进行锚固,锚固位置为主构架后端,主桁架的下弦杆同轨道之间使用扁担梁进行固定。
3.1.4 前上横梁施工
在进行前上横梁的施工中需要注意,施工前必须事先放置主构梁,依照施工设计在作业平台上讲主构梁安放完成后,由操作人员进行安装,这种方式便于施工人员操作,但需要注意操作平台必须依照安全施工规定安装防护栏杆。完成前上横梁的吊装后,需要将安装好的第衡量、吊带等整体进行吊装。
3.2 加载试验
完成挂篮拼装后,需要针对首次完成的挂篮模拟加载试验,从而确定挂篮荷载变形,通过荷载作用下挂篮的形变数据进行预拱度的确定。若没有进行理论计算,那么可以预先在地面上对主桁架梁进行加载预压试验,从而对其安全状况进行测定。加载预压后将主桁架梁的非弹性形变计算出来,并对每级挂篮系统进行变形程度推算,从而控制系统标高。
3.3 悬臂灌注施工
T块应从第一段开始进行施工,挂篮施工完成后便可以开始悬臂灌注。具体分析连续梁挂篮施工中悬臂灌注流程为:
首先进行钢筋安装预应力管道的构造,通过将腹板同底板绑扎在一起,并进行内模架的安装。
其次依照梁段高度对内模板进行调整,并完成端模板的安装;继而连结内模板和外模板。
完成上述施工步骤后将顶板钢筋绑扎号,进行预应力管道的安装,并进行1#梁段混凝土的一次性灌注,这一步骤需要注意对混凝土进行科学合理的养护,以保证混凝土结构质量。
最后卸落内模,进行预应力张拉,对孔道进行压浆,完成孔道的压浆作业后将侧模卸下,完成挂篮系统施工,进行挂篮行走。
结语
我国铁路桥梁施工发展迅速,随着铁路线的延伸,铁路桥梁施工技术发展迅速,在目前铁路桥梁建设中,越来越多的施工技术被应用其中,其中连续挂篮设计在施工中最为常见,同时发挥了巨大的作用。虽然连续挂篮设计在实践应用中不断发展完善,但是在施工中仍旧会存在或多或少的问题,需要施工技术人员予以改进。例如构建外形尺寸不标准,因而导致结构轮廓不顺直,或者由于模板安装温度而造成的跑模以及走模现象。而解决这些问题,需要从混凝土浇筑前就进行关注和预防,通过检查模板的加固质量,针对安装的模板进行螺栓的检查,从而确保在施工过程中,施工质量可以得以保障,更好地推进我国铁路事业的发展。
参考文献
[1]田武平,周思锋,詹应超.大跨度连续梁悬臂浇筑挂篮的设计及施工[J].公路,2010(8).
[2]杨慧茹.铁路桥梁连续梁挂篮施工控制措施分析[J].城市建筑,2012(17).
[3]颜炳仁,刘猛,刘荣桂,滕斌,姚彬.四线曲线桥悬浇挂篮的检算与施工技术[J].铁道建筑,2014(4).
中图分类号:TU74
文献标识码:A