跨既有铁路线连续箱梁桥转体施工技术研究
2019-01-22朱韶军
朱韶军
(中交一公局西北工程有限公司,陕西 西安 710000)
所谓连续箱梁桥的转体施工也就是在桥梁结构的非轴线位置先进行浇筑或者预制成型,然后再通过转盘结构和滑道等设备将其转体到轴线位置的技术方法。通过转体施工技术可以有效减少在跨既有铁路线时对其正常运营的影响,因此在现代桥梁工程的跨既有铁路线施工中得到了越来越广泛的应用。但由于连续箱梁桥的转体施工技术对于施工的技术水平和施工工艺都有较高的要求,其在施工过程中也存在较高的安全风险,因此施工单位应全面了解连续箱梁桥转体施工的技术方法,准确掌握相关的操作规范,加强对各施工工序的施工管理,以保证桥梁工程的施工质量和效率。
1 跨既有铁路线连续箱梁桥转体的施工技术难点
在跨既有铁路线连续箱梁桥转体的施工中,其技术难点在于转体系统的施工。通常在转体系统中主要包括上下转盘、转动球铰以及相关的辅助性部件等[1]。在施工过程中主要通过牵引系统转动,使上转盘转动到合拢位置,并直至与桥梁工程的设计轴线完全重合一致。
2 跨既有铁路线连续箱梁桥转体施工技术要点分析
2.1 安装转盘以及转体系统
跨既有铁路线连续箱梁桥的转体系统主要包括上下转盘、牵引系统以及球铰等部分,而整个转体系统的支撑基础是下转盘,其需要对转体结构的全部重量提供支撑。当完成转体施工后,上下转盘将形成整体性的基础结构。而滑道、下球铰以及千斤顶的反力座等均需要安装在下转盘上。在下转盘的施工中,需要采用分次浇筑的方法,分别在转体系统的竖向钢筋、底层和侧面安装完成后,将滑道及下球铰安装到位及调整固定后进行浇筑,在两次浇筑施工时均应设置好模板,然后再进行分层浇筑施工[2]。在上转盘的施工中同样也需要进行两次浇筑,即在完成砂箱、上球铰以及钢撑脚等部分的安装施工后,应将牵引钢束和钢筋安装到位,并进行上转盘的第一次浇筑施工;然后在完成预应力束和钢筋的安装施工后,再进行上转盘的第二次浇筑施工。
2.2 连续箱梁桥转体施工技术要点
2.2.1 合理确定转体施工的工艺流程。
首先应将转体施工范围内的障碍物等进行清理,并对临时固结的砂箱和工字钢等拆除,然后需要通过称重试验来确定配重,最后将牵引设备安装到位并进行相应的调试运行。在调试过程中,应对其启动牵引力以及梁端在连续自动转速点的惯性位移等参数进行准确的测量。完成测试后应对梁体采取临时固结措施。
在经过试转后,应与既有铁路线的管理部门协调转体的准确施工时段,并在规定的时段内将临时固结结构拆除,实施转体施工,且应保证转体准确达到设计轴线位置,同时要对转体的精度和质量进行详细的检查,并对其梁端标高以及轴线等进行精调,确认无误后再将小钢楔子楔入上转盘和下转盘的撑脚位置,且应通过焊接方式对滑道和撑脚进行固定。在完成球铰模板和钢筋的安装施工后,就可以开始进行封铰浇筑了。在完成封铰后,再进行边跨直线段的浇筑。合拢中跨前应将桥墩顶部的临时固结结构拆除,并要根据监测数据来配重。
2.2.2 施工准备阶段的技术要点
在施工准备阶段应将临时固结结构拆除,并将砂箱和工字钢的连接切断,然后对滑道进行清理,并在滑道和撑脚间隙垫好聚四氟乙烯材质的滑板,并将黄油均匀涂抹其上,同时对撑脚下方空间进行详细的检查[3],在配重时应严格按照称重试验结果来进行。
2.2.3 准确计算转体施工的相关参数
在施工前应准确计算转体时间、转体结构的安全系数以及索引力,以确保各项指标性参数均符合设计标准,从而保证转体施工的质量和安全。
2.2.4 开展称重试验
梁体的称重试验应由具有专业资质的检测机构来进行,在完成称重试验后应出具试验报告,并及时按照称重数据来进行配重处理。
2.2.5 连续箱梁桥试转体施工技术要点
在桥梁的试转体施工中,可以将试转角度设定为6 ℃,并详细测定转速、点动位移和惯性位移以及启动和转动时的油压值等各项参数,为正式的转体施工提供参考依据。
2.2.6 连续箱梁桥正式转体施工技术要点
在正式的转体施工过程,施工人员应对设备的运行状态进行动态监测,准确掌握桥面转体和动力系统所有设备的实时状态,每当梁端完成5 m的转动后,都要向施工指挥人员进行汇报。而当到达与终点相距5 m左右的位置时则应每完成1 m的转动就进行依次汇报。当转体与终点相距50 cm左右时,应按照转过2 cm一次的频率进行实时汇报。当转体的转角仅为1 m且与终点间距不到50 cm时,千斤顶可以停止连续工作,并改用点动方式来完成后续的转体施工,同时应在梁端与终点间距在10 cm左右时开始精调作业,以确保其中线与设计轴线完全重合。然后要继续对转体分别进行横纵向的精调。在对横桥向进行精调时,千斤顶可以选择液压为500T的型号,并将千斤顶设置于横桥向相对较低的位置。在顶升到一定高度时,应对其标高进行调整,并在横桥向的各撑脚下分别楔入4个小钢楔子。在对纵桥向进行精调时也可以使用液压为500T的千斤顶设备,其精调过程与横桥向精调基本相同。
在多次精调后要对桥梁的线型以及标高进行实时监测,直至将中跨精调到位。要注意的是,应根据设计限值准确控制精调的顶升力,并应将垫块设置在上承台地面和千斤顶顶面间,从而使局部应力有效分散。完成精调后应将小钢楔子楔入撑脚下方,然后采用焊接方式锁定滑道和撑脚,并浇筑混凝土完成封铰,使转盘结构尽快实现固结[4]。然后应对转盘底部进行清理,并将上下转盘的预埋钢筋焊接牢固,并对转盘进行二次封固,以促使上下转盘形成整体性结构。
在转体施工过程中还要严格控制桥梁的高程以及轴线。在施工中应通过全站仪等设备进行轴线的测放,并在上承台设置转体角度的标识,同时将指针安装在下承台上,这样就可以按照浇筑标识来对转体角度进行准确的控制。同时还要通过全站仪等设备完成轴线的测放,并设置好轴线标尺。在实施转体的过程中应对设计轴线与实际轴线之间的差值进行测算,从而提高精调的准确性。在控制高程时,其观测断面应选择在墩顶以及悬臂两端,并在每个断面分别设置观测点3个,以便全程监测转体施工,在观测时可以选择水准仪等设备来进行。
3 结语
跨既有铁路线连续箱梁桥试转体施工技术能够有效减少新建桥梁工程对既有铁路线正常运营的影响,因此在现代桥梁工程的建设中得到了越来越广泛的应用。为了更好地保证桥梁转体施工的质量和安全,施工单位应深入研究连续箱梁桥转体施工技术,科学的制定施工方案,做好充分的物质准备和技术准备工作,在施工过程中要严格遵守转体施工工艺流程,准确把握各工序环节的施工技术要点,加强对施工质量的控制管理,保证施工的质量和安全,从而全面提高我国跨既有铁路线连续箱梁桥转体施工技术水平。