王子?xùn)|/中鐵六局集團(tuán)路橋建設(shè)有限公司
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跨運(yùn)營鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)
王子?xùn)|/中鐵六局集團(tuán)路橋建設(shè)有限公司
【摘 要】以茂名至湛江鐵路塘口上行聯(lián)絡(luò)線跨黎湛線特大橋36#-39 #(15.1+26+15.1m)連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)槔?,介紹了跨鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋施工的特點(diǎn)難點(diǎn)、施工程序、施工方案、施工技術(shù)及既有線施工安全措施。
【關(guān)鍵詞】連續(xù)剛構(gòu)橋;跨鐵路;封鎖施工;支架;施工技術(shù)
本橋?yàn)樾陆琳拷F路塘口上行聯(lián)絡(luò)線跨黎湛線特大橋36#~39#(15.1+26+15.1m)連續(xù)剛構(gòu)橋,與線路法線交角50度,既有黎湛線為雙線非電氣化鐵路,線間距5m,設(shè)計(jì)凈空7.24m,施工期間滿足凈高5.5m。連續(xù)剛構(gòu)梁平面位于曲線上,全長57.2m,橋梁建筑總寬4.9m。剛構(gòu)墩橫向?qū)?.8m,縱向?qū)?.3m,37#、38#墩墩高均為9m。
1.斜交剛構(gòu)跨既有黎湛線,列車通過頻率高,如何保證既有線的施工安全是本橋施工難點(diǎn)。
2.需要既有鐵路要點(diǎn)封閉,分次進(jìn)行搭設(shè)和拆除剛構(gòu)梁的施工支架,施工占用時(shí)間長,施工過程中的安全防護(hù)難度大。
首先對施工范圍內(nèi)影響的既有設(shè)備進(jìn)行改移,主要包括貫通線、自閉線、防護(hù)柵欄、水溝、通信、信號電纜等設(shè)備;然后對既有路基采用人工挖孔樁進(jìn)行防護(hù);鉆孔樁采用旋挖鉆機(jī)成孔,吊機(jī)下放鋼筋籠,導(dǎo)管法澆筑水下砼成樁;承臺采用機(jī)械開挖,墩身采用定型鋼模進(jìn)行施工。
斜交剛構(gòu)連續(xù)梁在所有下部結(jié)構(gòu)施工完畢后,進(jìn)行邊跨支架地基整平碾壓并硬化處理,梁部主跨采用門式支架,邊跨采用鋼管腳手滿堂支架現(xiàn)澆施工。支架搭設(shè)完后進(jìn)行預(yù)壓,然后綁扎鋼筋、支模板,澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)。最后施工橋面擋碴墻、電纜溝及橋面防水等工作,橋面附屬施工完畢后進(jìn)行支架拆除,施工流程為:施工準(zhǔn)備—路基防護(hù)—鉆孔樁施工—承臺施工—墩身施工—支架基礎(chǔ)處理、邊跨滿堂支架、門式支架—梁部—橋面系—支架拆除。
(一)有線路基防護(hù)
37#、38#承臺邊距既有線路較近,為了保證行車安全,施工前需對路基加固處理,采用人工挖孔樁對基坑防護(hù),每個(gè)承臺設(shè)Φ1.25m挖孔樁8根,長6m,挖孔樁護(hù)壁采用C20速凝砼,樁身C25鋼筋砼;開挖施工隨時(shí)觀測既有線軌頂標(biāo)高,確認(rèn)無變化后方可繼續(xù)施工。
(二)墩身施工
36#、39#橋墩采取墩身與托盤、頂帽、支座墊石兩次施工成型。37#、38#橋墩不設(shè)托盤、頂帽、支座墊石,采用一次施工成型。腳手架采用鋼管式支架,承臺混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa以上時(shí)進(jìn)行支架搭設(shè)。
(三)邊墩支座安裝
36#、39#墩頂?shù)啄0惭b前,進(jìn)行永久支座安裝;支座安裝前工地應(yīng)檢查支座連接狀況是否正常,不得任意松動上、下支座連接螺栓;安裝灌漿模板并做好支座灌漿準(zhǔn)備工作;支座就位,用鋼楔塊楔入支座四角,找平支座,并將支座調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高,在支座底面與支承墊石之間應(yīng)留20~30mm空隙,用高強(qiáng)度無收縮材料灌漿。
(四)剛構(gòu)梁梁部施工
1.門式支架施工。
(1)主跨施工方法
37#~38#墩主跨,位于既有線上方,采用局部滿堂支架+鋼管門字支架法跨線現(xiàn)澆施工。在施工承臺、墩身混凝土?xí)r,在承臺頂面設(shè)置預(yù)埋件,預(yù)埋件由長0.6m直徑25mm的螺紋鋼筋以及20mm厚鋼板焊接而成,在墩身預(yù)埋鋼板φ(700-300)x20mm兩塊。在安裝φ800mm鋼管立柱時(shí),鋼管底部支撐在承臺預(yù)埋鋼板上,并與支撐鋼板焊接。φ800x8mm支架鋼管立柱橫橋向每側(cè)2根并用鋼管連接,形成支架豎向支撐系統(tǒng),支架立柱采用傾斜布置,通過φ426mm鋼管與墩身附著。每側(cè)2根立柱頂面設(shè)置柱頂橫向分配梁。支架縱向主梁采用3000x1500mm貝雷梁,沿著順橋向通長設(shè)置,底板下橫橋向2片貝雷梁采用450mm標(biāo)準(zhǔn)支撐架連為一榀,榀間距為250mm,翼緣下橫橋向2片貝雷梁采用900mm標(biāo)準(zhǔn)支撐架連為一榀,直接跨過既有線,主縱梁頂部設(shè)防護(hù)竹膠板。主縱梁連接系采用450mm標(biāo)準(zhǔn)支撐架+∠75×75×8m角鋼進(jìn)行連接,間距為3.0m。
(2)主跨支架搭設(shè)施工步驟
剛構(gòu)連續(xù)梁主跨采用局部滿堂支架+鋼管立柱支架(同時(shí)作為防護(hù)棚架)現(xiàn)澆施工。搭設(shè)支架需要封閉點(diǎn)內(nèi)施工7次。
第一步:吊裝鋼管立柱并安放橫向分配梁,利用2次天窗點(diǎn)進(jìn)行,每次封閉線路70分鐘。
第二步:吊裝主縱梁并聯(lián)接主縱梁,同步完成中跨滿堂鋼管支架搭設(shè),主縱梁需吊裝8榀,6榀長17.82m,2榀長24m,利用2次天窗點(diǎn)進(jìn)行,每次封閉線路70分鐘。
第三步:吊裝方木、底模竹膠板及防護(hù)竹膠板,利用3次天窗點(diǎn)進(jìn)行,每次封閉線路70分鐘。
(3)邊跨滿堂支架施工
在墩身施工完成后,在兩側(cè)邊跨沿橋梁順橋向?qū)Τ信_外鋼管支架范圍內(nèi)地面進(jìn)行加固處理,地基進(jìn)行回填處理,并用壓路機(jī)碾壓密實(shí)并保證平整度,用輕型觸探儀測設(shè)所有處理后墊層底面處地基承載力不得小于15t/m2,再在其上澆筑20cm厚的C20砼;同時(shí)在支架兩側(cè)設(shè)深0.6,底寬0.5m梯形排水溝。支架底座設(shè)置在厚度20cm砼基礎(chǔ)上??奂戒摴苤Ъ芰U的間距為0.6mx0.6m;支架縱橫桿步距為1.2m。底層分配梁為120×150mm縱向方木。
(4)支架預(yù)壓
底模安裝就位后,支架采用砂袋堆載預(yù)壓,對現(xiàn)澆梁主跨及邊跨支架分別進(jìn)行預(yù)壓,加載重量為梁重120%。由于兩側(cè)邊跨地基處理、支架設(shè)置完全相同,故預(yù)壓時(shí)只對39#墩一側(cè)邊跨支架進(jìn)行120%的加載,36#墩一側(cè)預(yù)壓根據(jù)39#墩一側(cè)的預(yù)壓結(jié)果加載到可以消除支架的非彈性變形即可。通過支架預(yù)壓,得出支架的非彈性及彈性變形值,卸載后根據(jù)觀測到的支架的彈性變形值,結(jié)合設(shè)計(jì)給定的施工階段圖中提供的撓度值最終確定,調(diào)整底模標(biāo)高,進(jìn)行梁部施工。
2.模板工程。底模采用12mm厚優(yōu)質(zhì)竹膠板,側(cè)模為考慮吊裝安全問題,采用木模,人工現(xiàn)場分片安裝。側(cè)模面板采用12mm厚竹膠板,翼板下采用鋼管支架,縱橫向方木均采用80mm×100mm 方木,剪刀撐每3排1道。
3.鋼筋及混凝土工程。鋼筋加工驗(yàn)收合格后,利用吊機(jī)提吊至施工作業(yè)面,進(jìn)行綁扎施工。采用兩臺混凝土輸送泵一次性澆注,順橋向方向分層澆筑,兩臺泵車從兩邊向中間,每層澆注厚度40cm。
4.橋面系施工。橋面鋪裝施工包括擋碴墻、人行道支架、步行板及欄桿安裝、橋面防水層、保護(hù)層、伸縮縫等安裝施工,防水層及保護(hù)層應(yīng)在擋碴墻澆筑后鋪設(shè)。
5.主跨模板支架拆除。采用自上而下、主縱梁橫向滑移、逐步拆除的方法。分3次進(jìn)行要點(diǎn)施工,每次封閉線路70分鐘。第一次拆除梁部翼緣下方防護(hù)方木、竹膠板、縱梁限位、兩側(cè)縱梁各1榀,同步將加厚段梁底滿堂支架一并拆除,第二次拆除梁底中間6榀貝雷梁,第三次拆除橫向分配梁及鋼管立柱。
跨既有鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋施工對鐵路運(yùn)營干擾影響大,安全風(fēng)險(xiǎn)極高,技術(shù)難度大,在細(xì)化優(yōu)化施工方案的同時(shí),需要與鐵路運(yùn)營單位密切聯(lián)系配合,做好應(yīng)急措施,確保施工安全快速完成。