城市轨道交通道岔咽喉区渐变连续梁施工技术研究
2021-12-07朱莉
朱莉
(南京工程高等职业学校,江苏 南京 210000)
0 引言
道岔梁是火车站与桥梁连接的重要关口,不仅起到了良好的衔接作用,还能有效节约土地占地。因此,城市轨道交通道岔咽喉区中的渐变连续梁施工技术在客运铁路建设中发挥了至关重要的作用,在道岔结构形式的支持下有效提高了线路通行的稳定性,不但拉动了我国客运交通行业的经济增长,还为人们的安全出行带来了极大便利。道岔标志的数量直接影响着列车沿侧线道岔的速度,因此也影响着列车的折返时间以及列车的运行间隔和效率。道岔作为城市轨道交通的重要线路设备,在日常工作中使用,可以提高其维护水平,使其保持良好的状态,保证运营有序进行。
1 工程概况
在某城市车站两端咽喉区桥孔跨布局中使用了2×53.5m 的道岔连续梁,在施工现场修建2×24.5m 的四线支架现浇连续梁后,将其与小里程侧进行了有效衔接。同时,在此基础上还建设了4×26.5m 的四线支架现浇连续梁,使其与大里程侧进行了有效衔接。
2 道岔的结构
道岔由三个主要部分组成:道岔、连接件、十字头和轨道。过渡段由主轨、尖轨和过渡机构组成,连接段由主轨和导轨曲线组成,横杆和钢轨由主轨、钢轨、翼子板和横杆芯组成。开关将开关机构的开关臂从一侧和另一侧引导至轨道的紧密接合处。在横道和栅栏段,两个轨道之间的最近距离成为横道的咽喉,横道咽喉和实际横道之间的轨距断开部分称为有害空间。列车通过有害空间时,由于车辙断裂,容易造成车轮失控、撞击交叉铁芯,甚至进入交叉口。如果危及行车安全,则必须在交叉线两侧适当位置设置一定长度的护栏,以确保车轮朝着正确的方向移动[1]。
如需提高列车运行速度,可在轨道上设置移动道岔。运动轨迹的主要特点是它可以在横隔板上运动,如果需要在一个方向上创造一条轨迹,带有活动铁芯的车辙在同一方向紧紧地附着在机翼上,并与另一个方向分开,它们的有害空间就会被破坏,运动更加流畅,速度降低,因此特别适合需要高速列车的大型运输,但其在城市轨道交通系统中很少使用[2]。
3 城市轨道交通道岔咽喉区渐变连续梁施工技术要点
道岔转换是使列车从一条轨道过渡到另一条轨道或跨越另一条轨道的一种轨道设备,是轨道的重要组成部分。因为其要达到开辟不同方向的目的,因此必须有规律地转动道岔。道岔通常安装在有两条以上线路的车站,如返回点、有储存线或安全线的中间车站以及大型车辆。在城市轨道交通线路中,道岔分为普通单向道岔和对称道岔、三道岔和双道岔[3]。
4 连续梁支架基础施工
4.1 现浇支架搭设施工
该城市车站两端处设有咽喉区,以满堂支架的方式修建了道岔连续梁桥结构,在此基础上还搭设了WDJ 碗扣式钢管支架。实际上,这种结构设计方式最特殊的地方在于其属于带齿碗扣接形式,不但具有良好的力学强度和自锁性能,还极大地提高了支架施工的拆装效率,有效节约了螺栓作业等多种烦琐的工序,使现浇支架保持良好的均匀受力状态,同时还能有效控制弹性变形等因素。
搭设碗扣式脚手架时,通常需要对顶托和底托两个部位予以高度重视,在正式搭建前必须从实际情况出发科学设计平面布置图,为后续测量放线工作的顺利开展提供可靠参考依据,全面保障底座和整个支架搭设作业的质量。另外,在立杆搭接过程中还应将接长缝错开,结合工程项目的实际建设情况,待拼装持续到3~5 层高,就需要检查各横杆与立杆的搭接程度,确保立杆底座无松动情况发生。一旦发现立杆底座的稳定性不足,还需积极采取有效措施旋紧可调座。待支架搭设与加工处理工作完毕后,在立杆上安设可调顶托,同时安装I20 工字钢、铺设五分板,并在此基础上切实铺装竹胶板,使其形成一个相对稳定的底模[4]。
4.2 桥梁支座安装
4.2.1 支座安装
在该城市车站道岔咽喉区渐变连续梁施工中进行支座安装时,需要事先安设一个固定的支座,并将其他支座设计成可活动的形式。其中,支座材料主要以液压的钢化可调式橡胶支座为主,而固定的支座则需安装在曲线内侧。但在实际安装过程中,在混凝土自身材质的影响下会发生一定的收缩和变形现象,并且受温度和钢束开合等因素的影响,还会导致支座发生不同程度的位移变化。因此,对于可活动的支座,需要科学设定纵向预偏值,有效弥补支座位移带来的影响。
4.2.2 模板安装
在模板安装过程中,通常需要利用定型钢模安装底模和侧模,其中内模大多选用木模板材料。在正式安装前,工作人员需要认真计算和验算钢模板纵梁的强度,按照先底模、后侧模的顺序进行科学安装,利用对拉螺栓有效连接左右两侧的模板,并选用钢管材料将内模进行加固处理,从而对模板起到良好的内撑外拉的安装效果。安装侧模时,通常工作人员需要不断调整侧模位置,采用滑移的方式将其推送到指定位置,使其与底模板保持良好的一致性,并利用顶压杆不断调整侧模在作业现场中的位置,从而有效提高侧模垂直度的合理性,实现侧模和端模的紧密连接。但需要注意的是,在侧模安装作业结束后,还需要全方位检查各个螺栓之间连接的紧密性,确保所有拉杆安装到位。另外,在内模安装过程中,工作人员需要参考模板结构,有针对性地选择内模安装方法。若内模结构以拼装式为主,则可以选择吊装的方式进行内模安装作业,并认真检查各种部件的尺寸、规模以及形状,确保其达到要求和标准;安装端模可以选择波纹管,并将其设在端模各孔中,从而保证端模位置的精确性。在端模安装作业实施过程中,需逐一进行检查,确保其保持良好的衔接效果,禁止侧模与底模之间发生裂缝问题,甚至是漏浆现象[5]。
4.3 支架体系预压
待支架搭设和底模铺设施工完毕后,还需要对支架进行超载预压处理。实施超载预压处理的根本目的在于有效控制支架体系和基础施工中产生的非弹性变形,同时获得支架弹性变形的精确数据,以此为施工预拱度的计量提供可靠参考依据。在支架体系预压过程中,可通过预制混凝土块的方式进行施工处理。另外,支架体系的预压重量也需要划分为不同等级,而加载等级又可划分为50%、70%、120%。
在预压处理过程中,需要分阶段测量支架体系的沉降值。在测量过程中必须沿着线路的方向,每间隔一段距离就截取一个断面,并在每个断面中安设不同的观测点,将最后一次得到的观测数据与预压前的观测数据进行对比分析后,就能够得出支架体系的总沉降值。对支架预压体系进行分阶段卸载处理时,需要围绕着原有观测点重新进行测量,以此得出支架体系卸载后的回弹量。综合计量这两次观测后的数据结果后,即可得知支架体系的弹性变形值。另外,以观测后得出的数据结果为基础,还可以绘制出时间和连续梁支架沉降变化的曲线图。
4.4 混凝土施工
4.4.1 梁体混凝土浇筑
在梁体混凝土浇筑的过程中必须精确浇筑高度,利用插入式振捣器确定梁体作用长度,将浇筑厚度控制在梁体作用长度的1.25 倍左右。在浇筑过程中,应保证其具有良好的连续性。若施工现场周边环境较为特殊必须进行间隔处理时,还需要注意以下几方面的要点:当施工现场温度高于25℃时,可将浇筑时间控制在2.5h 之内;当施工现场温度低于25℃时,则可以适当延长间隔时间,但整体必须控制在3h 之内;在某些特殊情况下会超过3h,因此还需要将施工缝进行接磋处理。
4.4.2 混凝土振捣
目前,可供选择的混凝土振捣方法主要包括垂直振捣和斜向振捣。以垂直振捣为例,在施工期间,振动棒和混凝土接触面之间会保持一定的垂直空间关系,需要科学控制插入点的距离,整体提高插入深度的精准性,从源头上避免漏振现象的发生,有效降低其对钢筋和模板的不良影响,使混凝土在振动作用下保持良好的密实性。在斜向振捣过程中,振动棒的方向会发生一定的改变,与混凝土平面保持40~50o的交角状态,整个过程具有施工便捷、出浆速率高的优势,有效降低了离析现象的发生。但在混凝土振捣过程中还需要注意以下几方面的要点:严格遵守“快插慢拔”的操作规则。“快插”可以有效避免混凝土分层离析现象的发生,而“慢拔”则能降低振动棒的抽出速度,有效控制了空洞情况的发生;均匀分布振动棒的插入点,避免漏振现象发生。此外,在混凝土振捣过程中还需要掌控单次移动的间隔,将其控制在振捣设备作用半径的1.5 倍之内。
4.4.3 混凝土养护
在混凝土浇筑施工完毕后,应及时进行覆盖处理,以此对混凝土起到良好的养护作用,避免水分蒸发现象发生。但需要注意的是,覆盖物与混凝土面之间必须保持一定的距离。禁止直接将其覆盖在混凝土表面上,同时还要全方位检测混凝土状态,待初凝后就立即开展洒水养护工作。另外,在洒水养护过程中,将其持续时间控制在14d 以上,同时科学控制洒水频率,使混凝土始终处于良好的湿润状态。在选择混凝土养护用水时,确保其与拌制用水一致性,并对首次浇水作业予以高度重视,保证混凝土热气完全散发。
4.5 孔道压浆施工
4.5.1 灌浆处理
在灌浆前必须认真挑选灰浆材料,并适当插入灌浆泵。若高压橡胶管出口发生浆体溢出的情况,且该浆体浓度与泵内部材料浓度一样时,必须立即关闭灌浆泵,并将其与高压橡胶管连接,确保其与孔道灌浆管处于密切衔接的状态,从而使浆液顺利压入管道。同时,实时监测排气管的状态。若溢出浆液的稠度和未灌注时的浆液稠度相同,也需要立即关闭排气阀,但要将灌浆作业维持在2~3min 左右,使管道内仍存在一定的压力,待以上操作完毕后即可关闭灌浆阀。
4.5.2 清洗工作
待灌浆工作结束后,应及时清洗空气滤清器和灌浆胶管,通过科学有效地采取清洗措施,以保证灌浆泵、阀门的清洁度。
4.6 梁体封端及封锚施工
在压浆作业完毕后,必须立即进行梁体封端和封锚处理,并确保两项工作同步进行。在正式施工前,对新旧混凝土结合面进行凿毛处理,对所有使用过的锚具采取防锈、防水处理措施,及时清理锚头、垫板等区域中残留的油污,全面保障梁体封锚的质量。
另外,对于锚垫板中的螺孔,还需要拧入带有弯钩的螺栓。当预应力钢绞线锚固作业结束后,将其外露长度控制在30mm 左右,对于无使用价值的超出部位进行割除。同时,全面检查锚后钢筋的稳定性,利用C50 无收缩混凝土材料进行立模、灌注封锚混凝土作业。
5 城市轨道交通工程轨道施工技术管理措施
城市轨道管理在城市建设管理轨道上的特殊性、城市交通的特点和工程的复杂性以及施工场地不规则对施工人员和管理人员的安全构成一定威胁。城市轨道管理涉及城市的交通安全,其施工又涉及多个施工环节,施工难度大,施工过程中的重点质量控制也是一大压力。结构越复杂,交叉施工方法越多,城市交通、交通管理和环境管理的难度就越大,地下管线在不同建筑物中的性能就越大,对施工变形控制的要求也就越高。
由于我国轨道交通发展历程还不长,工程经验还不是很丰富,相关技术上有提升空间,施工标准及管理需要统一,系统配置需进一步完善,设备陈旧,施工研发难度大,通信信号管理没有统一标准,虽然其他系统建设管理贯穿整个城市轨道交通,但建设环境复杂,城市轨道交通建设是开放的,很大程度上取决于天气,可能影响施工进度。轨道施工管理是城市公路工程满足相关要求的重要工具和保证,施工管理对城市交通起着重要的指导和综合管理作用,为了保证整个施工过程的安全和效率,做好城市轨道交通施工管理尤为重要。
5.1 起重吊装安全控制
城市轨道交通绕行控制和安全是重中之重,拆除特种设备时,应通过监管部门审批,检查员必须进行安全检查并清洁设备,确保绕道使用的机器安全,然后才能使用该设备;同时,负责操作的检查员还必须通过入职指导认证,充分了解设备的安全操作。
5.2 消防安全控制
在整个巡查过程中,通过合理的措施控制消防安全。为了使消防安全不受到干扰,必须注意材料的使用,并在所有地方使用防火不燃板。消防管理制度在计算和实施时,工作人员必须提前准备好消防器材,加强特别安全服务,提高所有工作人员的预防措施意识,定期进行应急演练。
6 结语
道岔咽喉区渐变连续梁施工原本就具有一定的难度和复杂度,对施工技术的使用提出了较高的要求,在实际施工过程中也极容易受到各种因素的影响。基于此,在城市轨道交通道岔咽喉区应用渐变连续梁施工技术时,必须从实际的施工情况出发,严格把控各施工环节和施工工艺,遵循质量优先原则有效控制施工技术的使用,将施工过程中可能发生的安全风险控制在最小范围内,在保证施工质量的同时带来可观的工程效益。