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新建京港高速铁路桥梁设备提前介入工作的探讨

2021-02-14张黎明中国铁路上海局集团有限公司阜阳工务段

上海铁道增刊 2021年2期
关键词:裂纹高铁桥梁

张黎明 中国铁路上海局集团有限公司阜阳工务段

1 设备概况

京港高铁K716+107-K1048+961(上海局管内商合段),线路全长计332.854 km,桥梁40座(含特大桥16座,大桥3座,中小桥21座),全长307.030 km,占线路总长92.24%,其中最长桥梁为阜阳特大桥,全长51.997 km(见图1)。

图1 阜阳特大桥

2 提前介入

高铁桥梁一般采用标准跨度为32 m、24 m预应力箱梁,部分大跨度桥梁采用了槽型梁、预应力混凝土连续箱梁、连续梁拱、连续刚构拱、矮塔斜拉桥、连续钢混结合梁等特殊结构,桥梁占比大且结构较复杂。为保证京港高速铁路施工质量,按照“及早介入、稳步推进”的原则,中国铁路上海局集团有限公司阜阳工务段(以下简称“阜阳工务段”)成立高铁介入工作组,其中桥梁专业分成三个桥梁介入小组,技术员任小组长、桥梁工任组员,以施工标段为单位,安排人员提前介入。人员入驻各施工工点,对主要施工环节进行盯控,对工程施工质量提前进行检查,熟悉设备状况,掌握重点设备状态,及时发现设计及施工缺陷问题,在施工过程中加以解决,避免质量缺陷带到运营阶段。

3 验收组织

3.1 学习验标

验收前,组织参与提前介入全体人员进行高铁桥梁设备验收知识培训,学习高速铁路桥隧验收标准,掌握桥隧设备结构特点和技术标准,培训合格后,方可参加验收。高速铁路桥隧验收标准主要依据《高速铁路桥隧建筑物修理规则》、《高速铁路设计规范》等相关规范及施工图纸、文件等。

3.2 验收组织

3.2.1 全覆盖计划

桥梁专业提前介入验收依托三个桥梁介入小组,以施工标段为单位,同时开始验收,验收分为检查和销号两个环节。每组每周检查一个施工标段,每周固化周一至周三为检查时段、周四至周五为销号时段,每月对各组管内各施工标段全覆盖检查。同步兼顾标段的时间安排,兼顾设备全质量检查,兼顾区域安全、进度控制。

3.2.2 全设备检查

严格落实国铁集团、集团公司文件精神和验收、维修标准是阜阳工务段全设备检查工作的基本原则。具体包括:①明确检查标准。对检查梁面梁体附属所有设备过程中涉及的所有标准、资料统一明确。②覆盖查。主要是时间周期全覆盖,兑现年度计划和周计划,固化检查人员、检查方法和检查交路,不断提高人员素质和同标段的问题发现能力。③专项查。主要针对现浇梁、过程施工中可能存在的影响后期运营安全的问题。按照每月不少于2次开展突击检查。④联合查。在认真学习检查标准的基础上,不断和建设指挥部沟通联合,确保检查过程步调一致。

全设备检查的主要内容包括:内业资料、外业设备、主要功能和实体质量等几个方面(见表1)。

表1 全设备检查主要内容

3.2.3 全环节监控

对桥梁关键工序、隐蔽工程实施全过程监督把关,并按要求填写《现场施工手册》,其内容包括:施工时间、施工内容、施工质量、施工进度、负责人、现场施工气温等。

3.2.4 全过程分析

每周检查、监控工作结束后,形成《阜阳工务段京港高铁检查监控周分析报告》。其报告内容具体包括:本周检查、监控基本情况;存在问题;问题分析;本周期问题整改情况;下一步检查重点;下周检查计划。并及时反馈给指挥部和各施工单位。

3.2.5 全问题整改

对桥梁关键工序、隐蔽工程施工过程中,当现场发现问题时,通过沟通要求施工单位强化整改并纳入质量重点监控内容。

问题整改期限为2个月:①按指挥部要求,京港各施工标段对阜阳工务段检查发现的问题整改每月完成50%,2个月整改100%;②要求监理对检查发现的问题,督促各相关施工标段整改;③阜阳工务段对问题整改情况进行复查并销号,形成闭环管理。

4 存在主要问题及整改措施

4.1 存在主要问题(见表2)

表2 提前介入检查出的存在问题

4.2 整改措施

(1)支座上下板吊空

采用“壁可”注入法,“壁可”法基本原理:用密封胶将裂缝表面封闭,使其内部空间只通过预先安装的注入座与外界相通,然后通过具有恒定压力(0.3 MPa)的橡胶管注入器,将低粘度高分子树脂修补胶通过预装的注入座注入到裂缝中,渗入到细微裂缝中,恢复结构的一体性和联结强度。

(2)支座砂浆垫层、支承垫石、墩顶、梁端等裂纹、裂缝

除去空鼓、疏松混凝土至坚硬混凝土表面,清理干净后涂上混凝土界面剂,并采用强度等级高于梁体、墩台、支承垫石混凝土强度的聚合物水泥砂浆或聚合物混凝土进行分层捣实修补,并加强修补后的养护。

①裂纹修补措施:表层非贯通裂纹的修补,可用水清洗,干燥后用环氧浆液灌缝或表面涂刷环氧树脂水泥浆(水泥(425)、白水泥、环氧树脂、固化剂)封闭。

②裂缝修补措施:沿裂缝深度切宽3 cm~4 cm“V”字形凹槽,洗净用云石胶(可掺环氧树脂)嵌补,进行裂缝封闭,并沿裂缝走向两侧安装注浆嘴,注浆嘴间距20 cm~40 cm为宜,通过注浆嘴灌注环氧树脂(环氧树脂和固化剂混合液)。待环氧树脂固化后,清理表面密封胶后沿裂纹走向两侧各20 cm涂刷环氧树脂水泥浆,进行裂缝表面封闭。当支撑垫石裂纹/缝数量较多且深度较深上述方法无法处理时,应进行返工处理,返工处理程序:提梁—凿除垫石—绑扎钢筋—立模重新浇筑—养护。

③支座是箱梁重要传力层,其灌浆料出现裂纹,很大程度上是养护不到位原因造成。出现非贯通裂纹/缝时,凿除裂纹/缝部分,冲洗干净,重新进行灌浆处理。当为贯通裂纹/缝时,必须返工处理。在处理过程中,一定要加强梁体顶起和回落的观测,坚持四点受力三点平衡的原则,保护好梁体的水平和竖向平衡。

④对发展的、贯通的、存在受力主要部位的,影响结构使用功能的裂缝,需经过有资质单位进行检测,经过数据分析来判定结果,并由设计院参与共同制定处理方案,有必要时降低等级或返工处理。

(3)防落梁装置与支座垫石间距不满足标准

①对于防落梁挡块与垫石间隙<1cm,联系厂家加工异性防落梁,保证垫石与防落梁间距满足要求。

②对于防落梁挡块与垫石间隙1 cm≤L<2 cm或4 cm≤L<5 cm的位置,可将防落梁挡块靠近垫石侧的橡胶板厚度进行适当调整(1 cm~3 cm间),可满足验收要求。

③对于防落梁挡块与垫石间隙L>5 cm的位置,联系厂家加工切割挡块,调整位置进行焊接、安装,保证垫石与防落梁间距满足要求。

(4)梁端防水层破损、脱落、失效

①防水层因起鼓导致失效的,应用刀片沿起鼓四周挖开,将脱落的防水涂料铲除并清理干净,待梁端混凝土表面完全干燥后,再用聚氨酯防水涂料重新涂刷,涂刷过程中注意新涂刷部位应与旧涂刷部位有重叠。

②防水层因箱梁倒运、支座安装及防落梁挡块安装时产生碰撞受到损坏时,用刀片清除破损的防水层,并按照箱梁的修补方式将破损混凝土修补整平晾干后,再重新进行涂刷。

③对于施工工艺不正确或者成品保护不及时导致的防水层失效,用刀片清除破损的防水层,在重新涂刷即可。

5 体会及建议

通过上述方法,我们完成了京港高速K716+107-K1048+961区段的桥梁设备提前介入工作,并顺利通过桥梁专业静态验收。高速铁路桥梁设备总体上从设计标准到施工质量都有了很大的提高,桥梁设备质量得到增强,为高速列车的安全运行及后期运营维护提供了坚实的基础。结合京港高铁提前介入检查经验,提出几点建议:

5.1 加强业务学习

高铁铁路桥梁设备在结构形式和技术标准方面都较既有线设备有很大的不同,这就要求我们要学习各种设计规范、技术条件、验收标准等内容,熟悉建设过程,掌握施工重点程序和环节。在检查验收中做到心中有数,能抓住重点问题。

5.2 及早提前介入

工务段要尽可能早的提前介入,有条件可提前联系建设单位,在设计审查时参与,站在代维单位的角度上,提出可行性建议。同时在建设过程中及早发现设计、施工中存在的缺陷,并通过相关程序使问题得到尽早解决,避免工程施工后再去整改,造成整改难度大,间接也增加了施工成本。

5.3 优化设计施工

为保障工程建设质量,提前介入过程中,建设、运营、设计、施工等单位共同参与了设计施工优化。

(1)设计优化

为提高工程质量,将栏杆伸缩段的扶手、栏片、托梁与伸缩段立柱一体浇筑,并取消原设计中的螺栓等预埋件;将桥梁墩顶吊篮及检查梯采用的第V套防腐涂装调整为浸锌防腐处理,以提高其耐久性并减少后期养护维修工作量;将非集中排水地段桥墩凹槽取消,以确保凹槽部位的墩身钢筋保护层厚度并避免由于应力集中而产生的裂纹;为便于后期维修,减少吊篮步板类型等。

(2)施工优化

为提高施工效率,对施工工艺进行了创新、优化。如:梁面预埋件保护(套筒采用热缩管)、墩身养护(特制养护罩衣)、墩身模板错台调节装置(采用两个螺帽与钢卡相连)、墩帽钢筋绑扎(顶帽钢筋在墩身原地面绑扎,绑扎完成后进行整体吊装)、特制梁端防水层测厚仪、YBS-扇型混凝土预制箱梁自动喷淋养护系统、墩身混凝土冬期施工养护(采用无机纤维喷涂棉)、防护墙断缝处理(特设3片式模板工装)、采用防护墙滴灌养护工艺保证混凝土的早期强度和质量、冬季预制箱梁温水循环养护(在芯室内蓄水加热后将温水引入桥面进行蓄水循环养护)、预应力整体穿束工艺、高速铁路桥面系混凝土自动养护装置等。

5.4 其他建议

(1)高铁桥梁跨越既有铁路要考虑梁端部集中排水方式,不采用直排或跨越区域下翼缘外挂落水管方式。

(2)跨越铁路、道路(公路、城市道路)的孔跨范围内的装配式混凝土桥梁栏杆(不含板式栏杆)改用钢结构,钢结构采用热浸锌处理。

(3)统一多线地段限高架净高设置标准。在通行机动车道路下穿高铁与普铁桥涵,且高铁和普铁之间无并行铁路方向的机动车道路或不可能通行机动车的条件下,以高铁和普铁桥涵两者之间净高小的为标准设置。

(4)为便于声风屏螺栓养护,声风屏障安装方式建议采用通环〔2016〕8323图纸。

6 结束语

通过京港高速铁路提前介入工作,针对现场检查发现的问题,建立问题库,联合指挥部督促施工单位进行整改,同时对影响人身安全、设备安全、行车安全的设备设施(如声屏障、限高防护架、吊篮等)进行了专项检查和整改销号工作,为静态验收及联调联试提供了依据。通过现场检查,实现了理论与实际相结合,提高了验收人员的技术业务水平、锻炼了职工队伍,为今后设备的安全平稳运营打下了坚实的基础。

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