铁路专用线风雨棚结构施工技术研究
2024-05-29张琳
摘要:风雨棚在铁路专用线建设运营过程中应对抗风、抗雨能力具有很重要作用。基于此,本文以安庆港长风港区铁路专用线风雨棚工程为背景,对该风雨棚的结构形式及基本概况进行简要介绍,然后从支架搭设、钢筋绑扎施工、模板施工、混凝土施工四个方面详细阐述了风雨棚结构施工工艺及施工方法,通过狠抓施工技术、落实现场质量管理,使风雨棚施工中每道工序、每个环节都在控制之下,保证了安庆港长风港区铁路专用线风雨棚整体施工质量符合设计要求。
关键词:铁路专用线;风雨棚;施工技术
文章编号:2095-4085(2024)01-0049-03
0引言
风雨棚采用框架作为主体结构具有明显的优点,主要表现为构造成整体,刚度大、稳定性强。基于此,以安庆长风港区铁路专用线风雨棚工程为背景对其施工工艺及施工方法展开分析研究。
1工程概况
安庆长风港区铁路专用线风雨棚位于DK11+550.00~DK12+480段,设置在U型槽上方,风雨棚基础设置在U型槽侧壁上,与路基U型槽合建,覆盖面积为10230m2,投影面积10230m2,总长度930m,建筑总高度(屋脊)8.0m(自轨道顶面算起),结构类型为框架结构,七度抗震,二级耐火等级。
2风雨棚结构施工
2.1支架搭设
在进行风雨棚支架搭设时利用盘扣式钢管脚手架满堂支架。基于支架布置图,明确支架边线以及底托标高,按照立杆位置摆放对底拖进行调整,应按先立杆后水平杆再斜杆的顺序搭设,形成基本的架体单元,应以此扩展搭设成整体支架系统。采用立杆连接套管对相邻立杆进行连接,在连接过程中需要注意同一水平高度内的立杆连接套管接头位置需要合理错开,并且要求错开高度需要超过75mm。在每一步支模架搭设结束之后均应该对水平杆步距以及立杆的纵横距进行校正,确保其垂直偏差和水平偏差均在标准范围之内,符合施工设计要求。
在进行支架设计时,需要全面考虑结构荷载、施工荷载和地基承载力情况,具体支架布设如下:
支架设计为:支架采用盘扣式脚手架搭设。立杆横向间距0.9m,纵向间距为0.9m,局部遇梁、柱部位立杆间距调整为0.3m、0.6m以调整盘扣架模数,如模数不匹配时,在板间或梁侧板边位置设置“调节跨”,则采用扣件式钢管连接。水平杆步距为1.5m,架体四周扫地杆采用扣件式连接,距地面高度为0.3m(如图1)。
支架搭设高度不大于8m,支架架体四周外立面向内的第一跨每层都需要布设竖向斜杆,同时架体底层和顶层也需要布设竖向斜杆,架体内部从底层至顶层每隔1跨需要布设竖向斜杆,以提升支架稳定性。
2.2钢筋绑扎施工
(1)柱钢筋绑扎:严格按照图纸设计间距,对每根柱子的箍筋数量进行准确计算,在此基础上将箍筋套在底部伸出的钢筋上,通过直螺纹套筒与柱上部钢筋进行连接。在柱箍筋绑扎之前首先需要画好箍筋位置线,然后按照位置从下到上对套好的箍筋采用缠扣进行绑扎。钢筋绑扎施工技术要点主要包括如下几个方面:一是箍筋与主筋要保持垂直并且贴紧,对于箍筋转角处以及主筋交点位置均需要进行绑扎,对于主筋与箍筋非转角部分交点采用梅花交错绑扎方式进行绑扎。二是箍筋的弯钩叠合位置处需要沿着柱子方向采用交错方式布置竖筋,然后进行绑扎。三是箍筋端头需要弯成135°,这部分长度需要超过10倍箍筋直径。四是抗扭箍筋搭接长度需要超过30倍箍筋直径。
(2)梁钢筋绑扎:在进行梁钢筋绑扎时首先绑扎主梁下部纵向受力钢筋和弯起钢筋,然后绑扎次梁下部纵向受力钢筋及弯起钢筋,在绑扎过程中需要严格按照画线位置套好箍筋并进行绑扎。在布设主梁和次梁架立筋时,需要间隔固定距离对架立筋和箍筋进行绑扎,该过程中箍筋间距需要满足设计施工要求。在架立筋绑扎结束之后,再对主筋、构造筋和拉筋等进行绑扎。上述作业完成之后,在框架梁上部和下部分别通过纵向钢筋贯穿中间节点和伸入中间节点进行锚固,需要注意锚固长度以及伸过中心线长度均应该满足设计要求。梁端与柱交接位置处以及主梁和次梁交接位置处,均需要对箍筋进行加密处理,确保交接位置处牢固可靠。在主梁和次梁受力筋下方绑上混凝土垫块,该过程中需要保障保护层厚度满足设计要求。如果受力筋为双排布设时,可以采用直径超过25mm的短钢筋置于双排钢筋之间。
(3)顶板钢筋绑扎:基于设计间距对顶板实际需用钢筋根数进行准确计算,之后基于具体位置在顶板模板上弹出钢筋位置线,控制最外边那根钢筋与模板边距离约为50mm。先对顶板下层钢筋进行绑扎,按照先后顺序摆放受力主筋以及分布钢筋,受力主筋在受力过程中发挥主要作用,分布钢筋将受力主筋连接起来,确保受力主筋在受力过程中其位置不会发生移动,从而起到整体均匀受力的效果。对于单向板来说,受力钢筋需要布设在受力方向,分布钢筋需要布设在非受力方向。对于双向板来说,两个方向均需要布设受力钢筋,并且受力较大方向的受力钢筋需要布设在下层,受力小方向的受力钢筋布设在上层。在顶板下层钢筋绑扎结束之后,放置顶板钢筋保护层应用混凝土垫块,在具体施工中可以采用梅花型布置方式,间距控制在1m作用。在下层钢筋上间隔1m左右摆放一个马凳,并在马凳上沿纵横两个方向布设定位钢筋。最后对顶板负弯矩钢筋进行绑扎,控制好墙、柱预留钢筋的位置,然后对其进行绑扎,钢筋甩出长度、甩头错开比率及错开长度等均需要符合设计要求。
2.3模板施工
梁、板采用木模板,柱采用钢模板。钢模板采用螺栓连接,木模板采用钢管、方木、拉杆定位加固。模板必须具有足够的强度、刚度和稳定性,支模后轴线、标高、断面尺寸、位置等,偏差必须符合要求[1]。木模使用前进行试拼,检查合格才能使用,模板表面刷非油性脱模剂,模板缝嵌海绵条或支立后用腻子刮平。因泵送混凝土坍落度较大,在模板下口与基层结构面接触处,用1∶2水泥砂浆贴角座缝,避免漏浆。
(1)底板模板施工:底板边梁侧模可采用15mm厚覆膜胶合板,次背楞使用50mm×100mm木方,间距300mm;主背楞使用100mm×100mm木方,间距900mm。底板边梁钢筋绑扎完成之后,在模板内侧每隔1.5m设置一道Φ20定位筋,防止模板偏移。
(2)柱模板施工:模板采用钢模,螺栓加固。钢模面板厚6mm,宽度等于结构截面的宽度,每节高度1.5~2.0m,并配有短节以调整与结构高度一致的模数,模板间用螺栓连接。模板支立后在高约3.0m和模板上口处设四角对称的缆风拉筋,用于固定和调整模板垂直度。
(3)梁板模板施工:在柱子混凝土上弹出梁的轴线及水平线,并复核,搭设满堂支撑架,延架体四周及内部纵横向打上剪刀撑,满堂架上搭设操作跳板,梁底铺设安全网。调整梁底钢管标高,调平后,铺设梁底次龙骨。铺设底模时,梁底模两侧用扣件锁紧,防止梁底模跑位;绑扎梁钢筋时,注意钢筋保护层厚度;安装梁侧模板时,将梁侧模板放在梁底模板侧,同时安装U型托,调整板底扣架高度以满足标高要求。将板底主龙骨放在可调支撑的U型托上,主龙骨上铺次龙骨。按配置方案将模板摆放好,模板拼缝要严密,用钉子把模板固定。楼板模板压在梁侧模上。
现浇梁、板采用满堂支架支撑体系,支架顶铺设方木,在方木顶安装底模。梁、板底模按其跨度设预拱度(当梁跨度L>4.0m时,梁跨中按梁跨度L/300起拱;梁跨度L>10m时,梁跨中按梁跨度L/200起拱;板跨度L>4.0m时,支模时跨中按板跨度L/400起拱),梁钢筋骨架安装完毕后,再安装侧模板(见图2)。
2.4混凝土施工
(1)柱混凝土的浇筑:在进行浇筑之前首先在底部铺垫适量的减石子砂浆,其配合比与混凝土保持一致,然后采用分层浇筑方式进行浇筑,每层浇筑厚度控制在40cm。在振捣过程中需要注意振捣棒不能对钢筋和预埋件造成损坏,同时要求振捣均匀,避免出现多振或漏振的现象。在下料过程中为了避免骨浆分离需要均匀下料,要求混凝土自由落体高度在2m之内,在浇筑过程中应及时对搭接钢筋进行整理[2]。为了确保下料均匀可以将软管在柱口处来回挪动。柱混凝土浇筑高度应在梁底以上30~50mm标高位置处,混凝土达到凝固强度之后拆模。拆模结束之后在柱上口弹出梁底以上10mm线,人工剔除高出部分,露出石子。
(2)梁、板混凝土浇筑:首先剔凿柱表面浮浆,露出石子,然后用水进行冲洗,之后再浇筑一层水泥浆。板与梁混凝土需要同时进行浇筑,基于梁高进行分层,采用分层浇筑方式,从梁一端开始浇筑为梯形。在混凝土达到板底位置时,同时对梁和板进行浇筑。楼板混凝土在浇筑过程中,联合采用插入式振捣器和平板振捣器进行振捣,通常先采用插入式振捣器沿着混凝土浇筑方向在混凝土浇筑过程中进行振捣,基于标高线采用卷尺对混凝土厚度及表面标高进行检查。在采用插入式振捣器进行振捣时,振捣间隔控制在40cm左右,同时振捣点应该分布均匀,按照一定顺序进行移动,以避免出现漏捣现象。第一次振捣结束之后,等待约20~30min,然后采用平板振捣器进行第二次振捣,可以有效消除构件四周水泡以及缩水裂缝,要求平板振捣器移动方向与混凝土浇筑方向保持垂直,压边长度控制在100mm以上。在振捣过程中需要特别留意预留洞、预埋件和钢筋太密的部位,一方面避免对预留洞、预埋件和钢筋等造成损伤,另一方面确保振捣紧密,对于不密实的部位及时补浇混凝土[3]。
(3)混凝土的养护:混凝土达到凝固强度之后拆除模板,然后对混凝土进行浇水养护。对于水平结构的梁、板来说,浇水之后需要在其表明覆盖麻布,有助于减少水分蒸发,让混凝土表面保持湿润,常温浇水养护时间应该大于14d。为了确保混凝土养护质量,有必要成立专门的混凝土养护小组。
3结语
本文针对安庆港长风港区铁路专用线风雨棚工程施工工艺及施工方法进行了详细分析,通过加强风雨棚施工过程与施工质量管理,持续优化施工方法与施工工艺,加强现场作业人员对风雨棚施工关键点进行熟练掌握,并确保每道工序、每个环节都符合设计施工要求,进而提高施工效率与质量。实践证明,安庆港长风港区铁路专用线风雨棚施工质量达到了预期目标,观感质量优质,可为类似工程提供可借鉴经验。
参考文献:
[1]蒋东宇.高铁客站清水混凝土雨棚模板体系研究[J].建筑技术开发,2021,48(4):24-25.
[2]李谊宁.铁路郑州南站联方网壳结构清水混凝土雨棚施工技术[J].建设监理,2022(7):105-108.
[3]康博.大型高铁站房清水混凝土雨棚施工技术研究[J].砖瓦,2022(10):131-133,136.