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【摘 要】 本文以客运专线上既有繁忙干线铁路连续梁水平转体施工关键技术为研究对象,首先针对开展水平转体施工的前提条件(基本思路)进行了简要分析,进而分别从下承台施工、球铰部件施工、托盘部件及转盘部件施工以及上承台施工这四个方面入手,针对水平转体施工的基本流程给予了详细说明,最后探讨了存在于水平转体施工过程中的关键问题,旨在于为实践工作的开展提供一定借鉴。
【关键词】 客运专线 干线铁路 连续梁 水平转体 施工 技术 分析
刘房子立交特大桥全长3.18km,结构为现浇预应力混凝土连续箱梁。25#、26#主墩分别位于铁路两侧路堑边坡位置。测定数据显示:该客运专线桥梁项目与既有繁忙干线铁路之间的相交角度为25°。为在保障既铁路干线稳定运行的同时,提高客运专线运行质量,需要分别于25#、26#墩位采取满堂支架作业方式进行T构施工,即进行连续梁水平转体施工。本文试对其作详细分析与说明。
一、开展水平转体施工的前提条件分析
结合工程实践,水平转体施工的关键就在于将既有铁路两侧位置的25#、26#主墩承台划分为上部承台以及下部承台这两个部分。与此同时,还需要在下部承台的顶面位置设置专门性的环形滑道装置(该滑道的制作材质应当优先选取为不锈钢材质)。还需要配备与之相对应的助推反力支座以及牵引反力支座。特别需要注意的一点是:在进行水平转体施工之前,还需要专业工作人员在上部承台以及下部承台中间间隔位置布设一个含轴的转动盘装置——球铰。在当前技术条件支持下,球铰装置主要是由上球面板、下球面板、面板中间转轴部件、滑块部件以及下部定位支架这几个部分所共同构成的。
从水平转体施工实践的角度上来说,下球面板自底部,借助于定位支架装置,以嵌入固定的方式实现与下部承台的合理且可靠固定。在此基础之上,需要在下部承台进行实践施工的初始状态之下为其布设临时意义上的锚固系统。而在上球面板与下球面板所间隔的中间位置当中,增设有数量较大的实心滑块部件(滑块部件在制造材料的选取方面以聚乙烯四氟板为优先选择方案)。值得注意的是:在整个球铰部件当中,上球面板的凸面需要最大限度的保障与下球面板凹面的密切契合。同时,顶面部位的型钢部件需要确保与托盘钢筋部件焊接质量的牢固性与可靠性。通过以上设置方式,可保障球铰部件能够得到可靠且有效的运行。
为保障水平转体施工性能得到稳定且有效的实现,除需要针对球铰部件的运行性能加以保障以外,同时还需要注意保障整个转动体系运行性能的稳定与可靠。在当前技术条件支持下,转动体系主要是由下承台部件、滑道装置、托盘装置、转盘装置、墩身以及支座部件等所构成的。需要注意的是:转动单元严格按照设计要求制作并成型之后需要在左右两侧位置的支座部件当中布设连续性的千斤顶装置(千斤顶装置的最大牵引力需要控制在1000kN单位以上),通过对该装置的应用,配合形成牵引动力,确保水平转体后续施工质量的稳定发挥。
二、水平转体施工作业流程分析
1.下承台部件施工作业分析:现场工作人员需要借助于对全站仪设备的合理应用,于下承台封底混凝土表面位置分贝确定各种预埋部件的具体安装与下方位置。在此基础之上,需要严格按照前期所确定的设计要求与规范,预埋包括支座、钢筋以及定位支架在内的各种关键施工部件。此过程当中,需要特别注意的一点是:型钢定位骨架部件的安位置需要确定在环道的下方部位。与此同时,现场施工作业人员需要在确保定位支架安装位置精确确定的基础之上,才能够通过焊接的方式对该支架进行固定。同时,下承台施工过程当中还应当完成的是对下承台混凝土的浇筑作业。此过程当中,考虑到水平转体施工对于混凝土等级的特殊性要求,需要最大限度的避免振动棒与定位支架或者是其他预埋部件产生碰触,从而对整个下承台的施工开展产生不良的影响。
2.球铰部件安装施工作业分析:球铰部件的安装需要分别从下球面板以及上球面板这两个方面入手加以考量。针对上述两类面板的安装措施同样需要加以差别对待。具体而言,应采取的施工作业方式为:首先,对于下球面板中球铰部件的安装施工作业而言,要求现场施工作业人员借助于全站仪测定装置的方式相对于上承台部件放画中心十字线,将其作为定位支架的安装位置。同时,需要借助于电子水准仪设备,测定定位支架安装状态下的顶面高程数据,以预埋钢筋的方式同定位支架进行紧密焊接。在上述操作基础之上,进行下球面板的安装作业,确保其凹面能够朝向上方,在详细核对顶面高程误差符合设计要求的前提下,进行混凝土的浇筑(混凝土强度等级为C50);其次,对于上球面板中球铰部件的安装施工作业而言,要求在混凝土实际强度达到设计强度要求,且充分清理滑块安装槽内杂物的基础之上进行安装。所涉及到的实心滑块部件需要按照设计阶段所编号码进行注意安装。需要注意的是:在滑块安装过程当中,需要按照120(黄油):1(四氟粉)比例方式将混合料均匀涂抹在转轴表面。借助于此种方式,可最大限度的保障上球较面板安装的可靠性与有效性。
3.托盤部件及转盘部件施工作业分析:球铰上面板需要通过圆锥台的托盘部件与上部位置的转盘之间保持可靠性连接关系。更为关键的一点在于:在进行钢筋材料的绑扎作业之间,为最大限度的保障后期所进行封铰处理过程当中能够具备良好的施工作业空间,需要选取浆砌红砖作为转盘部件的底模原材。与此同时,为保障转盘部件底模结构的稳固性与有效性,还需要在所浆砌红砖的表面均匀涂抹一层水泥砂浆。而在转盘部件底层钢筋安装完毕之后,需要实现的是针对钢绞线平面位置以及水平高度的确定工作。此项工作的开展可以通过底层钢筋所固定定位钢板的方式予以获取。通过上述工作的开展,可最大限度的保障后期所进行的索钢绞线牵引作业顺利开展。在托盘部件以及转盘部件所涉及到的相关钢筋全部完成绑扎处理之后,需要对其进行C40强度等级纤维混凝土的浇筑作业。
4.上承台施工作业分析:现场施工作业需要在详细复合转盘部件混凝土实际测定强度达到施工前期所设定强度80%比例以上的情况下,布设相应的竖向振捣预留孔。与此同时,在有关上承台外膜材料的选取过程当中,基于对上承台外观质量的有效保障,需要优先选取综合性能优势相对突出的竹胶板作为外膜施工材料。外模作业需要经由现场监理工作人员验收合格之后,方可对其进行C40强度等级纤维混凝土的浇筑作业。值得注意的一点是:在整个有关纤维混凝土的浇筑过程当中,不但需要防止振动棒影响支架结构稳定,同时还需要加强养护。 三、水平转体施工中的关键问题分析
保障连续梁水平转体施工质量的关键在于滑道设计的合理性以及滑道安装的可靠性。结合本文所研究实际情况,需要在下转盘位置设置3.65m单位外径、2.85m单位内径以及0.8m单位宽度的环形滑道部件。滑道需要由型钢支架、不锈钢板、环形钢板以及四氟板这几个方面所构成。其中,环形钢板的基本尺寸应当为24mm单位,现场施工作业人员可借助于高强螺栓的方式,将环形钢板与型钢支架部件进行可靠的固定。此过程当中,还需要将型钢支架的高程误差严格控制在1mm单位范围之内。与此同时,在完成上述作业之后,需要在滑块内部进行混凝土的浇筑。这一施工过程当中,所浇筑的混凝土强度等级应当为C50等级,且表现为微膨胀形式。与此同时,为保障连续梁水平转体后续施工的稳定与可靠开展,还需要在所浇筑混凝土强度达到设计强度的基础之上,于环形钢板内部安装基本尺寸为5mm单位的不锈钢板(不锈钢板需要通过环氧树脂胶实现与四氟板的有效连接)。在此基础之上,配合对电子水准仪设备的合理应用,可将四氟板表面高程误差控制在0.1mm单位范围之内,保障各施工环节有效开展。
四、结束语
受到运营影响,客运专线上跨既有繁忙干线铁路施工项目有着工期紧、技术含量高以及风险大等特点。通过对连续梁水平转体施工技术的合理应用,可显著提高此类工况下的施工质量与施工效率。值得重视。总而言之,本文分别从施工前提条件、施工作业流程以及施工关键问题这三个方面入手,针对客运专线上既有繁忙干线铁路连续梁水平转体施工过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献
[1] 胡安祥,曹三鹏,刘钊等.完全自行式移动模架造桥机在苏通大桥连续梁中应用[J].施工技术,2005,34(12):51-53
[2] 陈刚.关于铁路客运专线现浇混凝土连续梁的施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(5)
[3] 徐晨,吴冲,潘蕾等.拖拉施工锚固系统对多跨连续槽形钢梁腹板局部受力的影响[J].结构工程师,2009,25(1):30-33,40
[4] 李松,雷志超,肖向榮等.厦门海沧大桥东引桥10跨连续梁DZ-42m/1000t型造桥机设计与施工[C].//中国公路学会桥梁和结构工程学会一九九年桥梁学术论文集.2000:349~354
[5] 周嫚,王福敏,王鹏等.曲线预应力连续梁桥悬拼施工误差敏感性分析[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2011,30(6):1306-1310
[6] 刘爱乔,宋顺忱.高速铁路中承式钢箱混凝土拱式连续梁设计[C].//2010年高速铁路特殊结构桥梁设计技术研讨会论文集.2010:122-128
【关键词】 客运专线 干线铁路 连续梁 水平转体 施工 技术 分析
刘房子立交特大桥全长3.18km,结构为现浇预应力混凝土连续箱梁。25#、26#主墩分别位于铁路两侧路堑边坡位置。测定数据显示:该客运专线桥梁项目与既有繁忙干线铁路之间的相交角度为25°。为在保障既铁路干线稳定运行的同时,提高客运专线运行质量,需要分别于25#、26#墩位采取满堂支架作业方式进行T构施工,即进行连续梁水平转体施工。本文试对其作详细分析与说明。
一、开展水平转体施工的前提条件分析
结合工程实践,水平转体施工的关键就在于将既有铁路两侧位置的25#、26#主墩承台划分为上部承台以及下部承台这两个部分。与此同时,还需要在下部承台的顶面位置设置专门性的环形滑道装置(该滑道的制作材质应当优先选取为不锈钢材质)。还需要配备与之相对应的助推反力支座以及牵引反力支座。特别需要注意的一点是:在进行水平转体施工之前,还需要专业工作人员在上部承台以及下部承台中间间隔位置布设一个含轴的转动盘装置——球铰。在当前技术条件支持下,球铰装置主要是由上球面板、下球面板、面板中间转轴部件、滑块部件以及下部定位支架这几个部分所共同构成的。
从水平转体施工实践的角度上来说,下球面板自底部,借助于定位支架装置,以嵌入固定的方式实现与下部承台的合理且可靠固定。在此基础之上,需要在下部承台进行实践施工的初始状态之下为其布设临时意义上的锚固系统。而在上球面板与下球面板所间隔的中间位置当中,增设有数量较大的实心滑块部件(滑块部件在制造材料的选取方面以聚乙烯四氟板为优先选择方案)。值得注意的是:在整个球铰部件当中,上球面板的凸面需要最大限度的保障与下球面板凹面的密切契合。同时,顶面部位的型钢部件需要确保与托盘钢筋部件焊接质量的牢固性与可靠性。通过以上设置方式,可保障球铰部件能够得到可靠且有效的运行。
为保障水平转体施工性能得到稳定且有效的实现,除需要针对球铰部件的运行性能加以保障以外,同时还需要注意保障整个转动体系运行性能的稳定与可靠。在当前技术条件支持下,转动体系主要是由下承台部件、滑道装置、托盘装置、转盘装置、墩身以及支座部件等所构成的。需要注意的是:转动单元严格按照设计要求制作并成型之后需要在左右两侧位置的支座部件当中布设连续性的千斤顶装置(千斤顶装置的最大牵引力需要控制在1000kN单位以上),通过对该装置的应用,配合形成牵引动力,确保水平转体后续施工质量的稳定发挥。
二、水平转体施工作业流程分析
1.下承台部件施工作业分析:现场工作人员需要借助于对全站仪设备的合理应用,于下承台封底混凝土表面位置分贝确定各种预埋部件的具体安装与下方位置。在此基础之上,需要严格按照前期所确定的设计要求与规范,预埋包括支座、钢筋以及定位支架在内的各种关键施工部件。此过程当中,需要特别注意的一点是:型钢定位骨架部件的安位置需要确定在环道的下方部位。与此同时,现场施工作业人员需要在确保定位支架安装位置精确确定的基础之上,才能够通过焊接的方式对该支架进行固定。同时,下承台施工过程当中还应当完成的是对下承台混凝土的浇筑作业。此过程当中,考虑到水平转体施工对于混凝土等级的特殊性要求,需要最大限度的避免振动棒与定位支架或者是其他预埋部件产生碰触,从而对整个下承台的施工开展产生不良的影响。
2.球铰部件安装施工作业分析:球铰部件的安装需要分别从下球面板以及上球面板这两个方面入手加以考量。针对上述两类面板的安装措施同样需要加以差别对待。具体而言,应采取的施工作业方式为:首先,对于下球面板中球铰部件的安装施工作业而言,要求现场施工作业人员借助于全站仪测定装置的方式相对于上承台部件放画中心十字线,将其作为定位支架的安装位置。同时,需要借助于电子水准仪设备,测定定位支架安装状态下的顶面高程数据,以预埋钢筋的方式同定位支架进行紧密焊接。在上述操作基础之上,进行下球面板的安装作业,确保其凹面能够朝向上方,在详细核对顶面高程误差符合设计要求的前提下,进行混凝土的浇筑(混凝土强度等级为C50);其次,对于上球面板中球铰部件的安装施工作业而言,要求在混凝土实际强度达到设计强度要求,且充分清理滑块安装槽内杂物的基础之上进行安装。所涉及到的实心滑块部件需要按照设计阶段所编号码进行注意安装。需要注意的是:在滑块安装过程当中,需要按照120(黄油):1(四氟粉)比例方式将混合料均匀涂抹在转轴表面。借助于此种方式,可最大限度的保障上球较面板安装的可靠性与有效性。
3.托盤部件及转盘部件施工作业分析:球铰上面板需要通过圆锥台的托盘部件与上部位置的转盘之间保持可靠性连接关系。更为关键的一点在于:在进行钢筋材料的绑扎作业之间,为最大限度的保障后期所进行封铰处理过程当中能够具备良好的施工作业空间,需要选取浆砌红砖作为转盘部件的底模原材。与此同时,为保障转盘部件底模结构的稳固性与有效性,还需要在所浆砌红砖的表面均匀涂抹一层水泥砂浆。而在转盘部件底层钢筋安装完毕之后,需要实现的是针对钢绞线平面位置以及水平高度的确定工作。此项工作的开展可以通过底层钢筋所固定定位钢板的方式予以获取。通过上述工作的开展,可最大限度的保障后期所进行的索钢绞线牵引作业顺利开展。在托盘部件以及转盘部件所涉及到的相关钢筋全部完成绑扎处理之后,需要对其进行C40强度等级纤维混凝土的浇筑作业。
4.上承台施工作业分析:现场施工作业需要在详细复合转盘部件混凝土实际测定强度达到施工前期所设定强度80%比例以上的情况下,布设相应的竖向振捣预留孔。与此同时,在有关上承台外膜材料的选取过程当中,基于对上承台外观质量的有效保障,需要优先选取综合性能优势相对突出的竹胶板作为外膜施工材料。外模作业需要经由现场监理工作人员验收合格之后,方可对其进行C40强度等级纤维混凝土的浇筑作业。值得注意的一点是:在整个有关纤维混凝土的浇筑过程当中,不但需要防止振动棒影响支架结构稳定,同时还需要加强养护。 三、水平转体施工中的关键问题分析
保障连续梁水平转体施工质量的关键在于滑道设计的合理性以及滑道安装的可靠性。结合本文所研究实际情况,需要在下转盘位置设置3.65m单位外径、2.85m单位内径以及0.8m单位宽度的环形滑道部件。滑道需要由型钢支架、不锈钢板、环形钢板以及四氟板这几个方面所构成。其中,环形钢板的基本尺寸应当为24mm单位,现场施工作业人员可借助于高强螺栓的方式,将环形钢板与型钢支架部件进行可靠的固定。此过程当中,还需要将型钢支架的高程误差严格控制在1mm单位范围之内。与此同时,在完成上述作业之后,需要在滑块内部进行混凝土的浇筑。这一施工过程当中,所浇筑的混凝土强度等级应当为C50等级,且表现为微膨胀形式。与此同时,为保障连续梁水平转体后续施工的稳定与可靠开展,还需要在所浇筑混凝土强度达到设计强度的基础之上,于环形钢板内部安装基本尺寸为5mm单位的不锈钢板(不锈钢板需要通过环氧树脂胶实现与四氟板的有效连接)。在此基础之上,配合对电子水准仪设备的合理应用,可将四氟板表面高程误差控制在0.1mm单位范围之内,保障各施工环节有效开展。
四、结束语
受到运营影响,客运专线上跨既有繁忙干线铁路施工项目有着工期紧、技术含量高以及风险大等特点。通过对连续梁水平转体施工技术的合理应用,可显著提高此类工况下的施工质量与施工效率。值得重视。总而言之,本文分别从施工前提条件、施工作业流程以及施工关键问题这三个方面入手,针对客运专线上既有繁忙干线铁路连续梁水平转体施工过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献
[1] 胡安祥,曹三鹏,刘钊等.完全自行式移动模架造桥机在苏通大桥连续梁中应用[J].施工技术,2005,34(12):51-53
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[6] 刘爱乔,宋顺忱.高速铁路中承式钢箱混凝土拱式连续梁设计[C].//2010年高速铁路特殊结构桥梁设计技术研讨会论文集.2010:122-128