高速铁路56m节段预制胶接拼装梁场建规划
2018-02-16杨军
杨军
摘 要:以贵阳至南宁高速铁路澄江双线特大桥56m节段预制胶接拼装简支箱梁工程为依托,针对其跨越澄江国家湿地公园、岩溶发育区特殊敏感地段,通过合理的临建工程规划选址、功能区划、设备选型等关键要点控制,实施效果、经济及社会效益反映良好,研究成果可为类似节段梁场建工程提供借鉴。
关键词:高速铁路;节段预制;胶接拼装;场建规划
中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)22-0098-02
近年来我国从市政、公路、铁路等桥梁上部结构采取节段预制拼装得到了迅速的发展,节段预制、拼装结构形式不断创新,工艺日趋成熟。从2017年底郑阜高铁周淮特大桥首座铁路连续梁预制胶拼成功应用,到正在施工的银西高铁漠谷河2号特大桥、贵南高铁澄江双线特大桥56m节段预制胶接拼装简支箱梁的首次建造,体现我国高铁桥梁设计和施工的又一次突破。本文通过对预制梁场的临建工程规划选址、功能区划、设备选型等关键技术进行探析,可为类似节段预制梁场建工程提供借鉴。
1 工程概况
澄江双线特大桥位于广西壮族自治区都安瑶族自治县,跨越G75兰海高速公路,穿澄江国家湿地公园及都安县澄江河饮用水源二级保护区等环境敏感路段。大桥起讫里程为DK362+872.758~DK378+380.550,全长15507.792m,为贵南高铁全线跨度最大、线路最长桥梁。其中116#~162#墩间节段拼装梁46跨(節段598节)。节段胶接拼装梁采用短长线偶配结合法集中预制,专用运输车运送,造桥机逐孔拼装施工工艺。
拼装箱梁计算跨度55.4m,梁端距支座中心0.85m,梁全长57.1m,横向支点距5.2m。箱梁为单箱单室截面结构。每跨梁采用奇数分块,跨中不设接缝,共分13个节段。如表1所示。
2 节段梁场建规划设计
预制场地充分利用高铁桥梁横向18m规划红线用地及已征用4m宽的临时便道范围,位于澄江双线特大桥161#墩至176#墩之间,位于澄江国家湿地公园界外。预制场的规划与布置原则为:
(1)满足长线法预制施工的场地布局。(2)满足制架梁工期要求的生产规模和存梁场地。(3)预制区、存梁区、通道布置合理,方便预制节段移梁。(4)临时工程、工装设备基础地基具备足够承载力。(5)确保经济合理、安全环保,能标准化作业。
2.1 规划选址
节段拼装梁场规划整体呈南北向布置,平面布置为长方形,其南北向长500m,东西向宽50m,总面积为25000m2,选址通过了第三方机构地质灾害安全评估。如图1所示。
2.2 功能区划
2.2.1 生活、办公区
主要由生活区、办公区、围墙和大门组成。办公用房、住宅房及生活辅助用房均采用装配式活动板房;梁场周边围墙高2.0m,宽0.24m。办公及生活用房区域分开,场地及主要道路硬化并适当绿化。办公区域内设停车场、文娱活动场地和升旗台等设施。生活区域主要包括住宅房、食堂、浴室、厕所等。
2.2.2 生产区
场区内生产线依次布置钢筋堆场及加工车间、钢筋绑扎区、节段预制胶接拼装简支箱预制区、节段预制胶接拼装简支箱堆存区。辅助生产区布置于生产区西侧自南向北依次设置现场仓库、节段预制胶接拼装简支箱修整区、节段预制胶接拼装简支箱堆存区。
钢筋绑扎区:设在生产线同侧,钢筋施工采用在绑扎胎具台座上先将梁段钢筋绑扎成整体骨架,再用20吨龙门吊整体吊放入模的工艺流程。根据工程进度推算和预制台座的数量,钢筋绑扎台座与各条生产线的预制台座数量相匹配,共计3个。
预制台座区:节段梁预制区预制台座设计4个(两个长线、两个短线)。为确保雨季施工的箱梁质量和工期要求,预制台座区需修建活动雨棚。
修整区:梁段先从预制台座转运至修整台座,需对匹配面、预留预埋管件进行清理,并修复混凝土缺陷。修整完毕后吊运至存梁区。共设6个修整台座。
存梁区:梁段严格按存梁规则堆存于存梁区,不超过两层存放,共设55个存梁台座,拼装前梁段存放期不少于45天。
测量塔:测量塔是长短线匹配法预制线型控制的主要设施,必须满足“精度高,变形小、无明显沉降”的条件要求,定期对测量塔和测量仪器进行校核。场地内共布置3个测量塔。
2.2.3 喂梁区
162#-164#墩间为喂梁区,包括2500t造桥机杆件存放区、造桥机拼装区等。整体向小里程方向胶接拼装架设。
2.3 设备机械选型
预制场主要工装设备有:制架梁台座、模板体系、起重设备、钢筋加工设备、养护设备等。其大型设备需经过安监部门鉴定,计量设备经省级以上技术监督部门标定。
2.3.1 大小龙门吊
根据施工生产需要,预制场内配置的大型设备主要有:①20吨龙门吊两台,主要用于钢筋骨架吊装、混凝土浇筑及小型构件物料转运;②200吨龙门吊两台,主要用于预制梁段吊运。梁场处理后的地基压应力不小于200Kpa,满足龙门轨道地基承载力要求。如图2所示。
2.3.2 模板系统
箱梁模板与预制台座相匹配,节段预制共投入六套模板系统,模板全部为组合钢模,模板系统配置液压千斤顶与顶伸螺杆装置以方便操作。模板系统委托专业厂家设计、制造,包括底模、侧模、固定端模和内模。其总体结构型式示意见图3。
2.3.3 拌和站
混凝土由设置于都安制梁场搅拌站拌制,配置180m3/h+120m3/h搅拌能力的搅拌站,集中拌和,混凝土罐车运输至节段梁场。
2.4 附属设施
2.4.1 临时用电
预制场施工用电由设在生产区南侧的箱式变电站提供,选用一台500KVA的变压器并配置无功补偿器,箱式变电站至各用电控制柜间铺设地下电缆,各用电控制柜至用电设备则采用明敷线路,大小龙门吊采用滑线触取电。另配置一台柴油容量为300KVA的发电,能够满足生产需要。
2.4.2 临时用水
制梁场用水量主要包括工程用水、机械用水和生活用水三大部分,采用就近自来水及河水(检验合格)。生活与生产给水在水井分开敷设,均采用水池备用供水系统。给水管均采用水泥管埋地敷设,埋设深度0.8m。
2.4.3 临时排水
为保证雨季正常施工时,梁场设置0.6m×0.6m主水沟和0.3m×0.3m次水沟两种水沟,并利用当地已有的排水沟,综合布置,合理安排,保证场内排水顺畅,满足场内泄洪要求。场内设置尺寸为10m×4m,深度2m的三级沉淀池,场内的生活污水和施工污水经过三级沉淀池沉淀过滤,满足排污标准后排出西侧既有水渠。
3 降噪、环水保要求
桥梁跨越澄江国家湿地公园及都安县澄江河饮用水源二级保护区,施工作业时应采取有效措施,尽量减少对周围环境的影响,桥梁两侧设置遮光屏障,减缓列车运行噪声、灯光等对鸟类的影响。使湿地、耕地、水资源等得到有效保护,减少水土流失,防止饮用水源污染,努力建设资源节约型和环境友好型铁路。
4 结语
预制场选址及规模应综合考虑造桥机型式、移运拼装方向及顺序、材料设备资源、地形地质地貌、水电供应和环水保要求等诸多因素,整体应体现经济适用,便于标准化作业。
参考文献
[1]刘瑞朋.64m节段拼装预应力混凝土简支箱梁梁场规划设计[J].城市建设理论研究,2014,(10):1.
[2]铁道部工程管理中心.节段预制拼装移动支架造桥机施工技术要点手册[M].中国铁道出版社,2009.
[3]张立青.铁路节段预制胶接拼装法建造桥梁技术与应用[J].铁道建筑技术,2015,(1):8-11.