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摘要:目前随着各省高速公路大规模的建设,对桥梁的施工技术要求也提高了。文章就南杂木互通式立交跨沈吉铁路现浇箱梁施工进行了浅析。
关键词:跨铁路;现浇箱梁;门洞;施工方案
中图分类号:U445文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)21-0158-03
1工程概况
南杂木互通立交为变形苜蓿叶型全立交工程,位于辽宁省抚顺市新宾县南杂木镇东北方向,主线长度为1248m,匝道全长12255.85m,现浇箱梁长3280m(共46联137孔)。共有1座主线上跨桥,8座匝道桥,2座天桥,1座通道桥,16道涵洞,挖方68.12万方,填方82.46万方。工程投资总额为16451.0404万元,工期25个月。其中A匝道大桥在第19孔跨沈吉铁路,与铁路交角97.1223°,预应力混凝土箱梁跨径为30m,箱梁高1.6m,梁底净高10.6m;C匝道1号大桥在第10孔跨沈吉铁路,与铁路交角64.7788°,预应力混凝土连续箱梁跨径为35m、箱梁高1.8m,梁底净高9.93m;DK1+094.333匝道桥在第5孔跨沈吉铁路,与铁路交角94.8775°,预应力混凝土箱梁跨径30m,箱梁高1.6m,梁底净高8.77m。
2跨铁路现浇箱梁方案优化
基于建设过程中保障铁路运营的安全,铁路各管理部门批复手续流程严谨,跨铁路施工需要纳入天窗,天窗时间比较短,沈吉铁路天窗时间:一周只有五天有天窗,一天的天窗时间只有一小时。一般设计跨铁路桥梁为预制T梁,本项目设计为现浇箱梁,同时项目工期比较紧张,从5月份进行跨铁路箱梁施工, 7月份完工,在3个月时间内要完成4联跨铁路现浇箱梁施工,这样跨铁路施工安全保障措施及桥梁施工质量成为各方关注的重点,因此本项目根据桥梁结构形式,结合工期要求、铁路天窗、成本等,多次优化施工方案,并多次邀请沈阳铁路局相关技术部门人员进行现场指导。
方案一:铁路路基边坡浇筑30cm厚C30混凝土台阶。跨铁路箱梁施工设(宽*高)6.5*7.5m的门洞,门洞长12m,门洞用1.5cm厚木胶板围挡。在铁路两侧各设置一排临时墩,临时墩基础为C25混凝土浇筑的条形基础,条基宽×高=1m×1.2m。临时墩采用直径为70cm的钢管、壁厚0.8cm,间距1.5m。两根临时墩钢管立柱采用槽钢焊接牢固,增加立柱稳定性及安全性。临时墩顶放置两根30c工字钢,其上(顺桥向)放置36b工字钢,间距30cm工字钢上铺设一层3cm厚木板,其上搭设支架。门洞两侧及其他孔采用满堂支架施工。经验算门洞及支架满足受力要求。
方案二:铁路路基边坡浇筑30cm厚C30混凝土台阶。跨铁路箱梁施工设(宽*高)6.5*7.5m的门洞,门洞长12m,门洞用1.5cm厚木胶板围挡。在铁路两侧各设置一排临时墩,临时墩基础为C25混凝土浇筑的条形基础,条基宽×高=0.6m×1.2m。临时墩采用直径为35cm的钢管、壁厚1cm,间距1.2m。两根临时墩钢管立柱采用槽钢焊接牢固,增加立柱稳定性及安全性。临时墩顶放置两根30c工字钢,其上(顺桥向)放置36工字钢,间距30cm。工字钢上铺设一层3cm厚木板,其上搭设支架。门洞两侧及其他孔采用满堂支架施工。经验算门洞及支架满足受力要求。
由于跨铁路施工天窗时间短(每天天窗只有1小时,一周只有5天有天窗),采用钢管立柱做临时墩要用吊车安装,和人工现场焊接,比较费时,并且在有限的天窗时间内作业危险性也比较高。以上两个方案均保证不了工程工期,经施工方、建设方和铁路部门共同研究,采用以下第三方案:
方案三:铁路路基边坡浇筑30cm厚C30混凝土台阶。跨铁路箱梁施工设(宽*高)6.5*7.5m的门洞,门洞长12m,门洞用1.5cm厚木胶板围挡。在铁路两侧各设置一排临时墩,临时墩基础为C25混凝土浇筑的条形基础,条基宽×高=1.4m×0.5m。临时墩采用碗扣钢管支架,钢管D=4.8cm,壁厚t=3.5mm。每侧横桥向设置4排立杆,每排41根,立杆纵、横向间距均为30cm,步距120cm。临时墩支架顶托上横桥方向放置15cm×15cm方木,其上顺桥放置I36b的工字钢,长度为8.5m,间距0.3m(为了完全,对腹板处工字钢进行加密,验算按0.3m计算)。I36b工字钢上采用碗扣钢管支架,钢管D=4.8cm,壁厚t=3.5mm。立杆纵向间距为90cm,横向间距为30cm,步距120cm(本桥I36工字钢上碗扣支架最小立杆高度50cm)。支架顶托上顺桥方向放置10cm×15cm方木,在10cm×15cm方木上横桥放置10cm×10cm方木,中到中间距20cm,模板采用1.5cm厚木胶板。门洞顶及其他部位采用满堂支架施工。经验算门洞和满堂支架均满足受力要求,同时本方案施工便捷、成本低、施工安全、省时省力、能够保证工程工期。
3跨铁路现浇箱梁施工
3.1排架地基处理
铁路边坡人工清除表面绿化种植土,并挖成台阶,浇筑30cm厚混凝土。满堂支架部分地基处理将原地面整平,压路机进行压实,然后填筑40cm砂砾。砂砾填筑时分两层进行,每层20cm,用25吨压路机碾压4～5遍,压实度不小于98%。碾压完成后由试验人员随机进行压实度检测,压实度满足要求。
填筑时,设置横向路拱,用压路机压实。同时在桥位两侧设置开挖30cm×30cm排水沟,防止在施工场地内形成积水,造成地基不均匀沉降,引起支架失稳,出现安全隐患和事故。
3.2排架搭设
基础处理完成,经检测满足要求后,其上用宽15cm×3cm木板沿纵桥向按0.9m间距依次排开,木板上接支架底托。
根据地面与现浇箱梁标高计算支架排距、顶托、底托高度。箱梁采用DWJ型碗扣式支架满堂式布设,立杆纵横间距90×90cm,横杆步距1.2m,横杆步距底下一层为0.9m。顶、底托伸出长度不得超过1/3顶缘长。碗扣支架间用铁锤敲击锁紧。使支架纵向直顺,横向水平,垂直偏差小于架高的1/500。立好立杆后,及时设置扫地杆和第一步大小横杆,桥台与墩柱处应按支架排距增设立杆。支架纵横向沿全高设置剪刀撑,斜杆与地面的夹角为45°。剪刀撑必须随立杆、纵向和横向水平拉接杆同步搭设,剪刀撑要落地,在腹板处增设剪刀撑。
箱梁支架顶托上顺箱梁方向放置10cm×15cm方木,在10cm×15cm方木上横桥放置10cm×10cm方木,中心到中心间距20cm。
3.3排架预压
为清除支架及门洞的变形和因地基沉陷而引起的箱梁早期开裂,同时为验证支架、门洞的安全性和预拱值的准确性,保证成品箱梁的外观质量,支架进行加载预压。预压在横桥向10cm×10cm方木铺设完成后,按设计荷载1.2倍换算出压载重量,用砂袋在底板上,模拟现浇重量加载预压。预压重量(以C匝道1号大桥跨铁路为例)计算如下:
现浇混凝土自重,取最不利断面计算,面积S=8.42m2。
断面顺箱梁方向每米重量:
8.42m2×1.0m×26kN/m3=218.92kN
顺桥方向每米排架预压荷载按照1.2倍箱梁重量计算,则218920÷9.8×1.2=26806kg
每个砂袋重量为980kg,则顺桥方向每延米放27个砂袋进行预压。
支架预压时在底模上设沉降观测点。观测点5米一个断面,每断面左、中、右3个点。在预压重量达设计荷载50%、75%、90%、100%时进行观测,并派有专职施工人员、质检人员和安全员观测支架变形情况,一旦发现支架变形超出允许范围,必须立即停止预压,并分析原因,待处理完善后方可再进行预压。
预压时1天观测3次,由专人用水准进行沉降观测。测算出最终沉降量,以此来调整底模预拱度,保证连续箱梁具有设计要求的上拱度和线形。
若连续48小时沉降在5mm范围内则进行预压荷载卸载。卸载后方木表面清理干净。
3.4模板安装
模板安装应符合规范要求。预压卸载后安装底模,根据梁底设计标高、预留拱度和支架的弹性变形值进行模板标高的调整,确保模板的标高、平整度。模板采用组合木模,侧模和底模采用“邦夹底”形式,内模在地面上提前加工牢固,底板钢筋加工好后用吊车直接起吊安全。在箱梁的顶板上根据施工需要设置人孔,以便将内模拆除。
3.5钢筋绑扎及波纹管安装
在调好底模及侧模后,经监理工程师检查批准后,开始底、腹板普通钢筋绑扎,在底、腹板钢筋工作完成后,安装内模,再绑扎顶板钢筋,并且注意在顶板处预留人孔。根据设计预应力钢束的坐标确定波纹管的位置。波纹管按正确位置 放置好后,用钢筋焊框架固定波纹管,以免在混凝土的浇筑过程中位置发生变动,确保预预应力筋坐标的准确。在波纹管竖曲线的顶部预埋排气孔,排气管道采用半硬质塑料管。
3.6混凝土浇注
箱梁砼采用拌和站集中拌和,混凝土运输车运输,泵送入模。混凝土一次浇筑,采用分层逐段由跨中向支点浇筑的方法进行。混凝土振捣采用插入式ZL50振捣器,尤其加强对钢筋密集处和倒角等部位的振捣。振捣时避免振捣棒碰撞模板、波纹管,振捣密实的标志是表面泛平,不再下沉,无明显气泡冒出。在混凝土浇筑过程中,安排专人负责模板、排架等的检查。保证箱梁模板不跑模。
3.7预应力施工
预应力连续箱梁在混凝土强度达到设计要求后进行张拉作业,预应力箱梁混凝土浇筑及预应力张拉顺序按设计图纸进行。
3.7.1钢绞线的选用及检验采用φs15.2高强度低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa,进场后按现行国家标准进行检验,检验合格并将检验结果报监理工程师认可后方可使用。
3.7.2钢绞线的下料、穿束后张法现浇箱梁穿钢绞线,采用整体方式进行穿过孔道。传统的钢绞线穿束均采用单根人工穿孔,需要很多的人员和时间才能穿完一束,还要装载机等配合,耗费大量的人力、财力,浪费宝贵的施工时间。由于现浇箱梁数量比较多,现浇箱梁施工周期长,在施工中采用人工配合机械整束穿孔。具体方法:在钢绞线下料时,下料长度比设计长度长30～50cm,再把钢绞线错位点焊在一起(子弹头形式),中心焊接在直径为10mm、长3m的I级钢筋上,钢筋的另一端连接拉力机钢丝绳上,在孔道的另一端启动拉力机械。钢束穿完后用切割机切除焊接端头。一联钢绞线穿孔只需24小时。节省大量的人力、物力、财力,同时缩短工程工期。辅助施工方法:当在桥中施工第一联时,在地面上加工好钢绞线,在孔道的两端采用滑轮进行辅助,减少穿孔的困难,同时也保证了高空穿钢绞线人员的安全。
3.7.3钢束张拉预应力钢束张拉按对称原则从中间向两边张拉,每次张拉不少于两束。在满堂支架上浇注的混凝土强度达到设计的100%,且龄期不小于10天后进行张拉。张拉时采用双控,即以应力控制为主,伸长量作为检验。根据《公路桥涵施工技术规范》给定的计算公式,计算出钢绞线的理论伸长值,张拉时实际伸长值与理论伸长值相比较误差应保证在±6%以内,张拉过程中如发现异常应停止张拉,查明原因采取处理措施后再进行操作。
3.7.4孔道压浆钢束张拉完毕后,待应力比较平稳时进行真空灌浆,灌浆步骤如下:清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆孔道通畅;连接好真空灌浆设备;搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到浆体技术要求指标;启动真空泵抽真空,使真空度达到-0.08 ～-0.1MPa并保持稳定;启动灌浆泵,灌浆过程中,真空泵保持连续工作;待抽真空端的透明钢丝管中有浆体经过并进入贮浆罐时,关闭连接在真空泵与贮浆罐之间的阀门,然后关掉真空泵,稍后(15秒内)打开贮浆罐上的排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭保压阀;灌浆泵继续工作,压力达到0.7MPa左右,持压2分钟;关闭灌浆泵及灌浆端阀门,完成灌浆;拆卸外接管路、附件,清洗空气滤清器及阀等,接到另一孔道重复以上步骤继续压浆。
4注意事项
南杂木互通式立交跨铁路现浇箱梁施工的一些注意事项:
(1)跨铁路方案的编制、优化及跨铁路手续办理。由于铁路手续办理比较复杂,为了保证工程工期,要对整个工程的施工进行合理的安排和组织,提前做好跨铁路施工手续的审批办理及施工天窗办理。
(2)跨铁路现浇箱梁地基处理及排水。地基处理好坏直接关系到整个箱梁施工质量及施工的安全。
(3)跨铁路铁路路基边坡上的排架地基的防水和稳定性。施工中一定要把铁路边坡上的表层浮土及绿化种植土清理干净,按照方案开挖台阶,做好受力验算,并进行防水处理,防止路基边坡失稳。
(4)排架门洞基础及门洞搭设。排架门洞设计要按照铁道部要求进行设计,对整个门洞进行受力计算,并采取安全措施,编制施工安全预案。在施工前,准备好使用的材料(如工字钢、排架、方木等),集中人力、机械设备,集中在施工天窗内作业,在天窗结束提前10分钟拆离铁路现场。
(5)排架搭设检查。排架搭设要组织检查验收,如排架支撑悬空、碗口裂纹、碗口锁扣不到位、顶托悬空、顶托丝扣外漏过长(超过20cm)等。
(6)波纹管坐标检查。
(7)张拉施工严格按照张拉规程作业,由专业的张拉工张拉,张拉端两端必须有项目质检员在场指挥,并做好记录。张拉中发现异常要查明原因。
(8)施工中的安全管理。跨铁路箱梁施工人员比较集中,周期长,安全形势严峻,施工中的安全成为重中之重。项目部一定要加强管理,24小时在现场设置铁路施工专职安全人员轮流值班,加强对队伍、作业人员及管理人员的安全教育,提高安全意识;严禁施工人员穿越铁路,列车运行时,铁路范围上方禁止有人,铁路施工严格纳入天窗。做好门洞防护措施,防止高空坠物落到铁路上造成安全事故。
5结语
在南杂木互通式立交跨铁路箱梁施工中,施工单位通过精心管理及铁路部门的配合,保质保量地按期完成了施工任务,实现安全零事故的安全管理目标,同时严格执行了跨铁路施工手续的办理程序、天窗施工及跨铁路施工要求。以上施工技术和施工管理希望为施工单位和建设管理部门在跨铁路施工和管理时提供一些帮助。
参考文献
[1] 中华人民共和国交通部标准.公路桥涵施工技术规范(JTJ 041)[S].北京:人民交通出版社,2000.
[2] 中华人民共和国铁道部.铁路技术管理规程(第十版)[M].北京:中国铁道出版社,2006.
[3] 交通部第一公路工程总公司.桥涵公路施工手册[M].北京:人民交通出版社,1999.
[4] 杜荣军.混凝土工程模板与支架技术[M].北京:机械工业出版社,2004.
关键词:跨铁路;现浇箱梁;门洞;施工方案
中图分类号:U445文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)21-0158-03
1工程概况
南杂木互通立交为变形苜蓿叶型全立交工程,位于辽宁省抚顺市新宾县南杂木镇东北方向,主线长度为1248m,匝道全长12255.85m,现浇箱梁长3280m(共46联137孔)。共有1座主线上跨桥,8座匝道桥,2座天桥,1座通道桥,16道涵洞,挖方68.12万方,填方82.46万方。工程投资总额为16451.0404万元,工期25个月。其中A匝道大桥在第19孔跨沈吉铁路,与铁路交角97.1223°,预应力混凝土箱梁跨径为30m,箱梁高1.6m,梁底净高10.6m;C匝道1号大桥在第10孔跨沈吉铁路,与铁路交角64.7788°,预应力混凝土连续箱梁跨径为35m、箱梁高1.8m,梁底净高9.93m;DK1+094.333匝道桥在第5孔跨沈吉铁路,与铁路交角94.8775°,预应力混凝土箱梁跨径30m,箱梁高1.6m,梁底净高8.77m。
2跨铁路现浇箱梁方案优化
基于建设过程中保障铁路运营的安全,铁路各管理部门批复手续流程严谨,跨铁路施工需要纳入天窗,天窗时间比较短,沈吉铁路天窗时间:一周只有五天有天窗,一天的天窗时间只有一小时。一般设计跨铁路桥梁为预制T梁,本项目设计为现浇箱梁,同时项目工期比较紧张,从5月份进行跨铁路箱梁施工, 7月份完工,在3个月时间内要完成4联跨铁路现浇箱梁施工,这样跨铁路施工安全保障措施及桥梁施工质量成为各方关注的重点,因此本项目根据桥梁结构形式,结合工期要求、铁路天窗、成本等,多次优化施工方案,并多次邀请沈阳铁路局相关技术部门人员进行现场指导。
方案一:铁路路基边坡浇筑30cm厚C30混凝土台阶。跨铁路箱梁施工设(宽*高)6.5*7.5m的门洞,门洞长12m,门洞用1.5cm厚木胶板围挡。在铁路两侧各设置一排临时墩,临时墩基础为C25混凝土浇筑的条形基础,条基宽×高=1m×1.2m。临时墩采用直径为70cm的钢管、壁厚0.8cm,间距1.5m。两根临时墩钢管立柱采用槽钢焊接牢固,增加立柱稳定性及安全性。临时墩顶放置两根30c工字钢,其上(顺桥向)放置36b工字钢,间距30cm工字钢上铺设一层3cm厚木板,其上搭设支架。门洞两侧及其他孔采用满堂支架施工。经验算门洞及支架满足受力要求。
方案二:铁路路基边坡浇筑30cm厚C30混凝土台阶。跨铁路箱梁施工设(宽*高)6.5*7.5m的门洞,门洞长12m,门洞用1.5cm厚木胶板围挡。在铁路两侧各设置一排临时墩,临时墩基础为C25混凝土浇筑的条形基础,条基宽×高=0.6m×1.2m。临时墩采用直径为35cm的钢管、壁厚1cm,间距1.2m。两根临时墩钢管立柱采用槽钢焊接牢固,增加立柱稳定性及安全性。临时墩顶放置两根30c工字钢,其上(顺桥向)放置36工字钢,间距30cm。工字钢上铺设一层3cm厚木板,其上搭设支架。门洞两侧及其他孔采用满堂支架施工。经验算门洞及支架满足受力要求。
由于跨铁路施工天窗时间短(每天天窗只有1小时,一周只有5天有天窗),采用钢管立柱做临时墩要用吊车安装,和人工现场焊接,比较费时,并且在有限的天窗时间内作业危险性也比较高。以上两个方案均保证不了工程工期,经施工方、建设方和铁路部门共同研究,采用以下第三方案:
方案三:铁路路基边坡浇筑30cm厚C30混凝土台阶。跨铁路箱梁施工设(宽*高)6.5*7.5m的门洞,门洞长12m,门洞用1.5cm厚木胶板围挡。在铁路两侧各设置一排临时墩,临时墩基础为C25混凝土浇筑的条形基础,条基宽×高=1.4m×0.5m。临时墩采用碗扣钢管支架,钢管D=4.8cm,壁厚t=3.5mm。每侧横桥向设置4排立杆,每排41根,立杆纵、横向间距均为30cm,步距120cm。临时墩支架顶托上横桥方向放置15cm×15cm方木,其上顺桥放置I36b的工字钢,长度为8.5m,间距0.3m(为了完全,对腹板处工字钢进行加密,验算按0.3m计算)。I36b工字钢上采用碗扣钢管支架,钢管D=4.8cm,壁厚t=3.5mm。立杆纵向间距为90cm,横向间距为30cm,步距120cm(本桥I36工字钢上碗扣支架最小立杆高度50cm)。支架顶托上顺桥方向放置10cm×15cm方木,在10cm×15cm方木上横桥放置10cm×10cm方木,中到中间距20cm,模板采用1.5cm厚木胶板。门洞顶及其他部位采用满堂支架施工。经验算门洞和满堂支架均满足受力要求,同时本方案施工便捷、成本低、施工安全、省时省力、能够保证工程工期。
3跨铁路现浇箱梁施工
3.1排架地基处理
铁路边坡人工清除表面绿化种植土,并挖成台阶,浇筑30cm厚混凝土。满堂支架部分地基处理将原地面整平,压路机进行压实,然后填筑40cm砂砾。砂砾填筑时分两层进行,每层20cm,用25吨压路机碾压4～5遍,压实度不小于98%。碾压完成后由试验人员随机进行压实度检测,压实度满足要求。
填筑时,设置横向路拱,用压路机压实。同时在桥位两侧设置开挖30cm×30cm排水沟,防止在施工场地内形成积水,造成地基不均匀沉降,引起支架失稳,出现安全隐患和事故。
3.2排架搭设
基础处理完成,经检测满足要求后,其上用宽15cm×3cm木板沿纵桥向按0.9m间距依次排开,木板上接支架底托。
根据地面与现浇箱梁标高计算支架排距、顶托、底托高度。箱梁采用DWJ型碗扣式支架满堂式布设,立杆纵横间距90×90cm,横杆步距1.2m,横杆步距底下一层为0.9m。顶、底托伸出长度不得超过1/3顶缘长。碗扣支架间用铁锤敲击锁紧。使支架纵向直顺,横向水平,垂直偏差小于架高的1/500。立好立杆后,及时设置扫地杆和第一步大小横杆,桥台与墩柱处应按支架排距增设立杆。支架纵横向沿全高设置剪刀撑,斜杆与地面的夹角为45°。剪刀撑必须随立杆、纵向和横向水平拉接杆同步搭设,剪刀撑要落地,在腹板处增设剪刀撑。
箱梁支架顶托上顺箱梁方向放置10cm×15cm方木,在10cm×15cm方木上横桥放置10cm×10cm方木,中心到中心间距20cm。
3.3排架预压
为清除支架及门洞的变形和因地基沉陷而引起的箱梁早期开裂,同时为验证支架、门洞的安全性和预拱值的准确性,保证成品箱梁的外观质量,支架进行加载预压。预压在横桥向10cm×10cm方木铺设完成后,按设计荷载1.2倍换算出压载重量,用砂袋在底板上,模拟现浇重量加载预压。预压重量(以C匝道1号大桥跨铁路为例)计算如下:
现浇混凝土自重,取最不利断面计算,面积S=8.42m2。
断面顺箱梁方向每米重量:
8.42m2×1.0m×26kN/m3=218.92kN
顺桥方向每米排架预压荷载按照1.2倍箱梁重量计算,则218920÷9.8×1.2=26806kg
每个砂袋重量为980kg,则顺桥方向每延米放27个砂袋进行预压。
支架预压时在底模上设沉降观测点。观测点5米一个断面,每断面左、中、右3个点。在预压重量达设计荷载50%、75%、90%、100%时进行观测,并派有专职施工人员、质检人员和安全员观测支架变形情况,一旦发现支架变形超出允许范围,必须立即停止预压,并分析原因,待处理完善后方可再进行预压。
预压时1天观测3次,由专人用水准进行沉降观测。测算出最终沉降量,以此来调整底模预拱度,保证连续箱梁具有设计要求的上拱度和线形。
若连续48小时沉降在5mm范围内则进行预压荷载卸载。卸载后方木表面清理干净。
3.4模板安装
模板安装应符合规范要求。预压卸载后安装底模,根据梁底设计标高、预留拱度和支架的弹性变形值进行模板标高的调整,确保模板的标高、平整度。模板采用组合木模,侧模和底模采用“邦夹底”形式,内模在地面上提前加工牢固,底板钢筋加工好后用吊车直接起吊安全。在箱梁的顶板上根据施工需要设置人孔,以便将内模拆除。
3.5钢筋绑扎及波纹管安装
在调好底模及侧模后,经监理工程师检查批准后,开始底、腹板普通钢筋绑扎,在底、腹板钢筋工作完成后,安装内模,再绑扎顶板钢筋,并且注意在顶板处预留人孔。根据设计预应力钢束的坐标确定波纹管的位置。波纹管按正确位置 放置好后,用钢筋焊框架固定波纹管,以免在混凝土的浇筑过程中位置发生变动,确保预预应力筋坐标的准确。在波纹管竖曲线的顶部预埋排气孔,排气管道采用半硬质塑料管。
3.6混凝土浇注
箱梁砼采用拌和站集中拌和,混凝土运输车运输,泵送入模。混凝土一次浇筑,采用分层逐段由跨中向支点浇筑的方法进行。混凝土振捣采用插入式ZL50振捣器,尤其加强对钢筋密集处和倒角等部位的振捣。振捣时避免振捣棒碰撞模板、波纹管,振捣密实的标志是表面泛平,不再下沉,无明显气泡冒出。在混凝土浇筑过程中,安排专人负责模板、排架等的检查。保证箱梁模板不跑模。
3.7预应力施工
预应力连续箱梁在混凝土强度达到设计要求后进行张拉作业,预应力箱梁混凝土浇筑及预应力张拉顺序按设计图纸进行。
3.7.1钢绞线的选用及检验采用φs15.2高强度低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa,进场后按现行国家标准进行检验,检验合格并将检验结果报监理工程师认可后方可使用。
3.7.2钢绞线的下料、穿束后张法现浇箱梁穿钢绞线,采用整体方式进行穿过孔道。传统的钢绞线穿束均采用单根人工穿孔,需要很多的人员和时间才能穿完一束,还要装载机等配合,耗费大量的人力、财力,浪费宝贵的施工时间。由于现浇箱梁数量比较多,现浇箱梁施工周期长,在施工中采用人工配合机械整束穿孔。具体方法:在钢绞线下料时,下料长度比设计长度长30～50cm,再把钢绞线错位点焊在一起(子弹头形式),中心焊接在直径为10mm、长3m的I级钢筋上,钢筋的另一端连接拉力机钢丝绳上,在孔道的另一端启动拉力机械。钢束穿完后用切割机切除焊接端头。一联钢绞线穿孔只需24小时。节省大量的人力、物力、财力,同时缩短工程工期。辅助施工方法:当在桥中施工第一联时,在地面上加工好钢绞线,在孔道的两端采用滑轮进行辅助,减少穿孔的困难,同时也保证了高空穿钢绞线人员的安全。
3.7.3钢束张拉预应力钢束张拉按对称原则从中间向两边张拉,每次张拉不少于两束。在满堂支架上浇注的混凝土强度达到设计的100%,且龄期不小于10天后进行张拉。张拉时采用双控,即以应力控制为主,伸长量作为检验。根据《公路桥涵施工技术规范》给定的计算公式,计算出钢绞线的理论伸长值,张拉时实际伸长值与理论伸长值相比较误差应保证在±6%以内,张拉过程中如发现异常应停止张拉,查明原因采取处理措施后再进行操作。
3.7.4孔道压浆钢束张拉完毕后,待应力比较平稳时进行真空灌浆,灌浆步骤如下:清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆孔道通畅;连接好真空灌浆设备;搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到浆体技术要求指标;启动真空泵抽真空,使真空度达到-0.08 ～-0.1MPa并保持稳定;启动灌浆泵,灌浆过程中,真空泵保持连续工作;待抽真空端的透明钢丝管中有浆体经过并进入贮浆罐时,关闭连接在真空泵与贮浆罐之间的阀门,然后关掉真空泵,稍后(15秒内)打开贮浆罐上的排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭保压阀;灌浆泵继续工作,压力达到0.7MPa左右,持压2分钟;关闭灌浆泵及灌浆端阀门,完成灌浆;拆卸外接管路、附件,清洗空气滤清器及阀等,接到另一孔道重复以上步骤继续压浆。
4注意事项
南杂木互通式立交跨铁路现浇箱梁施工的一些注意事项:
(1)跨铁路方案的编制、优化及跨铁路手续办理。由于铁路手续办理比较复杂,为了保证工程工期,要对整个工程的施工进行合理的安排和组织,提前做好跨铁路施工手续的审批办理及施工天窗办理。
(2)跨铁路现浇箱梁地基处理及排水。地基处理好坏直接关系到整个箱梁施工质量及施工的安全。
(3)跨铁路铁路路基边坡上的排架地基的防水和稳定性。施工中一定要把铁路边坡上的表层浮土及绿化种植土清理干净,按照方案开挖台阶,做好受力验算,并进行防水处理,防止路基边坡失稳。
(4)排架门洞基础及门洞搭设。排架门洞设计要按照铁道部要求进行设计,对整个门洞进行受力计算,并采取安全措施,编制施工安全预案。在施工前,准备好使用的材料(如工字钢、排架、方木等),集中人力、机械设备,集中在施工天窗内作业,在天窗结束提前10分钟拆离铁路现场。
(5)排架搭设检查。排架搭设要组织检查验收,如排架支撑悬空、碗口裂纹、碗口锁扣不到位、顶托悬空、顶托丝扣外漏过长(超过20cm)等。
(6)波纹管坐标检查。
(7)张拉施工严格按照张拉规程作业,由专业的张拉工张拉,张拉端两端必须有项目质检员在场指挥,并做好记录。张拉中发现异常要查明原因。
(8)施工中的安全管理。跨铁路箱梁施工人员比较集中,周期长,安全形势严峻,施工中的安全成为重中之重。项目部一定要加强管理,24小时在现场设置铁路施工专职安全人员轮流值班,加强对队伍、作业人员及管理人员的安全教育,提高安全意识;严禁施工人员穿越铁路,列车运行时,铁路范围上方禁止有人,铁路施工严格纳入天窗。做好门洞防护措施,防止高空坠物落到铁路上造成安全事故。
5结语
在南杂木互通式立交跨铁路箱梁施工中,施工单位通过精心管理及铁路部门的配合,保质保量地按期完成了施工任务,实现安全零事故的安全管理目标,同时严格执行了跨铁路施工手续的办理程序、天窗施工及跨铁路施工要求。以上施工技术和施工管理希望为施工单位和建设管理部门在跨铁路施工和管理时提供一些帮助。
参考文献
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[4] 杜荣军.混凝土工程模板与支架技术[M].北京:机械工业出版社,2004.