陳飛
(山東濟鐵工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司,濟南250000)
近年來,隨著我國社會經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,高速鐵路工程建設(shè)也得到了快速發(fā)展,并取得了不錯的成效,因此,受到了人們的廣泛關(guān)注。高速鐵路工程建設(shè)并不是一項簡單的工作,其涉及多方面內(nèi)容,所處環(huán)境較為復(fù)雜,需要根據(jù)實際情況選擇適宜的結(jié)構(gòu),制訂合理的施工方案,以保障高速鐵路工程施工的順利開展。高速鐵路大跨度連續(xù)梁體施工是其中重要的組成部分,具有一定難度,必須予以高度重視。加強對高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工的研究,有利于促進(jìn)高速鐵路工程飛速發(fā)展,優(yōu)化高速鐵路工程施工技術(shù),滿足人們的出行需求。
高速鐵路大跨度連續(xù)梁體施工具有一定的難度,涉及多方面的專業(yè)知識,施工周期較長,且存在較高風(fēng)險,是高速鐵路工程建設(shè)中的重難點。轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)包含諸多部分,如上盤、下盤、撐腳、球鉸骨架、滑道等。施工時,應(yīng)嚴(yán)格按照以下流程進(jìn)行作業(yè):先開展下承臺施工,做好球鉸安裝工作,設(shè)置轉(zhuǎn)體臨時設(shè)備;然后開展上轉(zhuǎn)盤混凝土施工,完成上承臺施工工序;再進(jìn)行墩身和連續(xù)梁施工,安裝連續(xù)梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu);最后合龍邊跨、中跨,進(jìn)行橋面施工[1]。
在開展高速鐵路大跨度連續(xù)梁施工前,需做好前期準(zhǔn)備工作,應(yīng)做到以下幾點:(1)進(jìn)行工程測量。需要先了解施工區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境和氣候條件,基于當(dāng)?shù)貙嶋H情況,綜合分析所采集的勘察數(shù)據(jù),然后進(jìn)行評估,制訂合理的施工方案,與此同時,確定施工材料的規(guī)格,為后續(xù)施工的實施奠定扎實基礎(chǔ)。高速鐵路大跨度連續(xù)梁和普通橋梁在本質(zhì)上有所不同,雖然可相互借鑒,但有一定的獨特性,對安全系數(shù)要求較高,且在工程造價方面也更高一些。因此,要在掌握高速鐵路大跨度連續(xù)梁施工基礎(chǔ)知識的同時,做到因地制宜,具體問題具體分析,根據(jù)實際情況采取有效施工措施。(2)做好工程設(shè)計工作。由于是大跨度連續(xù)梁,因此,在實際施工中需要盡量避開居民區(qū),或是國家森林保護區(qū),減少對外界環(huán)境的干擾,也不可在斷層帶區(qū)域進(jìn)行施工,以免受到自然災(zāi)害的威脅,影響其安全性,導(dǎo)致高鐵軌道受損[2]。(3)做好施工材料管理工作。需根據(jù)施工設(shè)計的要求來選擇適宜施工材料,并且確保施工材料的質(zhì)量符合要求,只有通過質(zhì)檢的施工材料才能投入使用,杜絕偷工減料等違法行為。
在高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工過程中,球鉸施工是其中的重要組成部分。作為轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的核心,球鉸施工質(zhì)量直接關(guān)系著轉(zhuǎn)體施工結(jié)構(gòu)的整體效果,需要嚴(yán)格按照施工需求來進(jìn)行制作,并做好球鉸安裝工作,保證其精確度,為球鉸施工質(zhì)量提供重要保障。加強球鉸制作與安裝施工管理,可從以下幾方面著手:
1)制作球鉸。球鉸不僅有上球鉸、下球鉸,還包括球鉸之間的四氟乙烯板,以及下球鉸的鋼骨架,需要利用鋼銷來固定上球鉸和下球鉸。球鉸球面半徑一般約為7 m,平面半徑為1.6 m[3];
2)做好球鉸安裝工作。球鉸安裝對質(zhì)量、精度要求非常高,必須根據(jù)施工需求來進(jìn)行安裝,誤差不可超出1 mm,球鉸正面相對高差不可超出0.5 mm。安裝球鉸時,應(yīng)先固定鋼骨架,可使用汽車起重機吊裝下球鉸骨架,經(jīng)過粗略調(diào)整后,使用千斤頂和撬棍進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整,若采取人工精調(diào)方式,需先利用線繩標(biāo)記骨架位置和高程,且數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確。完成骨架調(diào)整工序后,再利用焊接方式連接下承臺架立角鋼和骨架預(yù)留鋼筋,并保證其牢固性。固定球鉸底座,牢固綁扎鋼筋,實施有效混凝土澆筑施工技術(shù),控制好混凝土密度,澆筑時,避免外界對下球鉸骨架造成干擾,一般情況下,混凝土出現(xiàn)收縮狀況也不會對骨架產(chǎn)生過大影響。在安裝下球鉸前,需要做好質(zhì)量檢查工作,確保下轉(zhuǎn)盤球鉸結(jié)構(gòu)設(shè)計符合施工要求,表面橢圓度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。球鉸上應(yīng)預(yù)留6個以上開孔位置,并做好下部混凝土振搗工作,使之更加密實??捎谑┕がF(xiàn)場組裝下轉(zhuǎn)盤球鉸,但要注意的是,必須確保各部位安裝的精確性,并根據(jù)實際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,可使用固定調(diào)整架或通過調(diào)整螺栓懸吊下球鉸,使之到達(dá)中心位置,再根據(jù)標(biāo)高要求上下調(diào)整螺桿。完成位置調(diào)整工作后,開展復(fù)查工作,進(jìn)一步確保下轉(zhuǎn)盤球鉸中心、標(biāo)高達(dá)標(biāo),并且保持良好的平整性。可利用全站儀設(shè)備來進(jìn)行檢查,但是需先校準(zhǔn)此設(shè)備,以免數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。在安裝上球鉸時,要先做好清理工作,使上球鉸、下球鉸球面保持潔凈,然后再將黃油四氟粉放入銷軸套管中,使之垂直度達(dá)到施工要求,控制好間隙。先安裝聚四氟乙烯滑板,再進(jìn)行間隙處理,再吊裝上球鉸,使其在保持水平的同時,垂直于下球鉸外圈。
進(jìn)行滑道安裝時,應(yīng)先清理滑道表面雜物,如若滑道鋼板有銹蝕區(qū)域,要及時處理,確?;榔秸确鲜┕ひ?。檢查滑道、撐腳之間的預(yù)留縫隙,撐腳轉(zhuǎn)體范圍內(nèi)經(jīng)過的所有路徑,都需要一一檢測。將四氟滑板放置于承腳下,四氟面向下,可在滑道上涂抹適量潤滑油,降低其摩阻力。在滑道安裝過程中,需要使用千斤頂,并設(shè)置多個測控點,以便掌握轉(zhuǎn)體中橋梁的平衡狀況,測量中墩垂直度,橋軸線要在正確位置。需要測出中心線,并做好相關(guān)標(biāo)示工作,將墩頂中心作為軸線來進(jìn)行有效的控制。可將高程控制點設(shè)置于梁端翼緣板兩邊,每一邊都應(yīng)設(shè)置2個控制點,用于檢測轉(zhuǎn)體過程中橋梁的整體狀態(tài),看其是否具有平衡性。中墩4個面上可進(jìn)行垂直放線,用于檢測轉(zhuǎn)體垂直度。利用千斤頂來加力上轉(zhuǎn)盤,并且計算出球鉸由靜至動的臨界值??刹捎眠m宜的狀態(tài)測試法來測試其不平衡力矩,合理設(shè)置傳感器。
安裝滑道時,還需要注重?fù)文_安裝工作。需要在掌握稱重結(jié)果之后,于適宜區(qū)域吊裝混凝土塊,應(yīng)注意2方面內(nèi)容:(1)如若各個撐腳和環(huán)道之間存在較大的間隙,可以先用千斤頂進(jìn)行調(diào)整,然后再進(jìn)行配重,以保障四氟板順利安放。進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工前,應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定采取防護措施,包括線索防護、接觸網(wǎng)防護等,在此過程中,可以充分發(fā)揮出硅橡膠絕緣子作用。(2)應(yīng)在撐腳下方設(shè)置環(huán)形滑道,滑道直徑為7.2 m,需要先在專業(yè)廠家進(jìn)行制作,然后在現(xiàn)場進(jìn)行組裝,用調(diào)整螺栓進(jìn)行有效固定,轉(zhuǎn)體撐腳在滑道內(nèi)滑動,需保持一定平衡性,與滑道面高度差不可超過0.5 mm。
進(jìn)行撐腳施工時,應(yīng)在上轉(zhuǎn)盤設(shè)置6組撐腳,每組撐腳需要使用適宜規(guī)格的鋼管,并且在鋼管內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑施工,一般選用C50微膨脹混凝土。在完成撐腳整體制造后,將其運輸至施工現(xiàn)場,等待下轉(zhuǎn)盤混凝土澆筑施工,確保上球鉸安裝到位后,進(jìn)行撐腳安裝,其要和下滑道保持一定間隙,通常約為15 mm。在轉(zhuǎn)體之前,需要將厚鋼板鋪設(shè)于滑道面,其厚度為6 mm,與此同時,還需要鋪設(shè)聚四氟乙烯板,厚度約3 mm,需鋪設(shè)兩層,將滑道和撐腳之間縫隙控制在6~8 mm。
在進(jìn)行高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工時,需要控制好2面的內(nèi)容:(1)牽引動力系統(tǒng)施工。應(yīng)根據(jù)工程概況及施工要求合理規(guī)劃轉(zhuǎn)體系統(tǒng),如設(shè)置2臺連續(xù)千斤頂和液壓泵站,1臺主控臺,連接高壓油管和電纜線。牽引力應(yīng)達(dá)到2 000 kN,額定油壓為25 MPa。每臺千斤頂都要配以相應(yīng)的夾持裝置。連續(xù)千斤頂設(shè)置位置一般平行、對稱分布于轉(zhuǎn)盤兩側(cè)反力墩上,其中心線需相切于轉(zhuǎn)盤外圓,每臺千斤頂?shù)缴限D(zhuǎn)盤的距離都應(yīng)保持一致,主控臺設(shè)置的位置,要能夠縱觀整個現(xiàn)場;(2)牽引索設(shè)置。一般來說,牽引索設(shè)置于轉(zhuǎn)體上轉(zhuǎn)盤中,一般為2束,鋼絞線的選擇要符合施工要求,牽引所的等級應(yīng)達(dá)到1 860 MPa。預(yù)埋牽引索時,要清理干凈所有鋼絞線,不可有污垢、銹跡存在,需纏繞排列于索道中,并穿過千斤頂。每根鋼絞線都要緊實,持力應(yīng)保持一致??蓪恳魉硪欢寺裨O(shè)于上轉(zhuǎn)盤中,實施錨固處理。牽引索鋼絞線左右數(shù)量應(yīng)相等,固定好分絲板,保護成品。
進(jìn)行試轉(zhuǎn)前,需先做好全面的檢測工作,確保每個環(huán)節(jié)都沒有問題,應(yīng)重點檢測轉(zhuǎn)盤、連續(xù)千斤頂?shù)炔课?,可先在小范圍?nèi)進(jìn)行試轉(zhuǎn),確定各設(shè)備能夠正常運行,轉(zhuǎn)體系統(tǒng)安全可靠,了解其各項設(shè)備運行參數(shù),試轉(zhuǎn)前,必須保證吊架的穩(wěn)固性。應(yīng)利用千斤頂擰緊鋼絞線,每根鋼絞線受力要保持均勻,并且要使之平行纏繞于轉(zhuǎn)盤上??稍谥骺嘏_啟動和控制2臺千斤頂,開啟泵站電源,試轉(zhuǎn)時需記錄測試數(shù)據(jù)。要控制好轉(zhuǎn)體每分鐘轉(zhuǎn)速,不可超出設(shè)計范圍內(nèi),可通過點動式進(jìn)行操作,做好測量工作,以得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù),然后保證轉(zhuǎn)體定位的精確性。在試轉(zhuǎn)時,還要檢查轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平衡性是否達(dá)標(biāo),判斷其是否穩(wěn)定,受力部位是否受損,有無出現(xiàn)裂紋,如若在試轉(zhuǎn)時發(fā)現(xiàn)異常狀況,則必須即刻停止轉(zhuǎn)體,查明原因,采取相應(yīng)措施解決后再繼續(xù)試轉(zhuǎn)。
進(jìn)行試轉(zhuǎn)時,需要做好監(jiān)測工作,并采集相關(guān)數(shù)據(jù),包括以下幾點:(1)轉(zhuǎn)體時每分鐘的轉(zhuǎn)速。用于判斷轉(zhuǎn)體時間是否充足,與設(shè)計要求是否相符。(2)點動位移。測量點動時旋臂端轉(zhuǎn)動水平弧線距離,以便于精準(zhǔn)定位。(3)慣性位移值。在停止?fàn)恳?,測量后梁體慣性移動數(shù)據(jù)。試轉(zhuǎn)時需根據(jù)轉(zhuǎn)動時油壓數(shù)值、高壓電源泵壓力值等來判斷轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性,檢查其轉(zhuǎn)體系統(tǒng)是否正常運行。
在完成連續(xù)梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)施工后,需要清除底盤表面,使之保持潔凈,做好安裝焊接工作,下轉(zhuǎn)盤、上轉(zhuǎn)盤要形成一個整體,可通過混凝土澆筑施工來進(jìn)行封固。選用微膨脹混凝土,其坍落度不可超出10~14 m,需做好振搗工作,上轉(zhuǎn)盤要預(yù)留排氣孔,排氣孔直徑約為15 cm。等到封盤混凝土凝固后,可通過灌漿法來填補混凝土空隙,提高上轉(zhuǎn)盤和下轉(zhuǎn)盤的整體穩(wěn)定性。
高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工對施工人員的要求非常高,需要嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行作業(yè),并把控好每一個施工環(huán)節(jié),不斷優(yōu)化施工工藝,充分發(fā)揮轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)作用,以保障高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工質(zhì)量。在實際施工前,既要做好施工現(xiàn)場的勘察工作,又要加強對施工材料的管理工作,為后續(xù)施工順利開展提供重要保障。完成轉(zhuǎn)體施工后,還需要進(jìn)行試轉(zhuǎn),實施全面監(jiān)測,實時掌握轉(zhuǎn)體系統(tǒng)運行狀態(tài)。