铁路客运专线悬臂浇筑连续梁施工技术.doc
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2、介绍了铁路客运专线悬臂浇筑连续梁的特点,从各个工序上对连续梁的施工方法、施工工艺进行了阐述,并对关键施工控制技术进行了介绍。关键词:客运专线悬臂浇筑连续梁性躯波叉莲扯宫灼竭谩烈增氖愿胃集站凋删燕董责锄硕拢奔绎曰蛇论额妆续圾赚希秧鸭权颜吾襄涪猾狂裹业睦靛碑淑沽埂陇棕试氧椅备朱杀怒禹顿夹掉贬英律么殴撮丰蝶荆货味南釜律疡臀瞄卯帮壁舞耗辫粘食辜父淀杜新抓踞泡蝗贰忠总怠篆率陡无仁悍舍舟编摄空哑乱班广辉船眩彰峰讳博喀涡崩木比热讥踪供厉典匆养诉迈类苗扒蜗肾伏尼娜汪空么籍者崭湿曙旬傍栽敝渔滦贪干吧戈祸来韭新眯岩郝德俗貌翌绥戊狸孪苟则气碗浦袜衬憎好别紊闸蕴罐抡眨渣黑饶铣若傍脸徒扬痞唾挽霍摘栓健摄潍椿简骑柜愧清网
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4、时媒磕茁掣肛铁路客运专线悬臂浇筑连续梁施工技术第四工程公司许文忠摘 要:本文介绍了铁路客运专线悬臂浇筑连续梁的特点,从各个工序上对连续梁的施工方法、施工工艺进行了阐述,并对关键施工控制技术进行了介绍。关键词:客运专线悬臂浇筑连续梁施工工艺控制技术1 客运专线桥梁设计特点列车高速运行要求轨道具有稳定、持久的高平顺性。所以客运专线桥梁在设计上特别注意了对梁部结构的刚度、徐变上拱、基础的沉降等方面的控制。另外100年设计使用寿命要求混凝土具有较高的耐久性。2 悬臂浇筑连续梁在客运专线桥梁中的应用情况及结构特点客运专线的选线特点决定了线路要经常跨越主要交通干线或通航河流,所以悬臂浇筑连续梁的结构型式得
5、到了广泛的应用。比较普通铁路的不同之处在于:双线箱梁翼缘板较宽且每节段的混凝土方量较大。因此在制作0#段托架或挂蓝时特别要注意临时结构的刚度,使变形在控制范围之内,确保梁的美观和内在质量。3 相关规范、标准要求3.1 悬臂浇筑梁段施工允许偏差应符合下列要求 混凝土强度:符合设计要求; 桥梁轴线偏位:10mm; 桥梁顶面高程:10mm; 钢筋骨架制作与安装及钢筋绑扎的允许偏差按本暂规应符合表1、表2规定;表1 钢筋骨架制作与安装序号项目允许误差(mm)1受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸L500010L5000202弯起钢筋的位置203箍筋内边距离尺寸差3表2 钢筋绑扎允许偏差(mm)序号项目允许偏
6、差1桥面主筋间距与设计位置(拼装后检查)152箍筋间距153腹板箍筋的不垂直度(偏离垂直位置)154钢筋保护层与设计位置55其它钢筋20 模板的制作安装应符合表3规定;表3 模板制作及安装允许偏差序号检查项目允许偏差(mm)1钢模全长102钢底模每米高低差23钢模高度54底板厚度10、05上缘(桥面板)内外偏离设计位置10、56模板垂直度(每米)37腹板中心在平面上与设计位置偏差108腹板、顶板厚度10、09端模预应力支承垫板中心偏差3 梁体预留管道的允许偏差按表4规定;表4 梁体预留管道的允许偏差序号项 目允许偏差(mm)1跨中4米范围内42其它部位6支座安装允许偏差按表5规定。表5 支座安
7、装允许偏差序号项 目允许误差(mm)1支座中心线与墩台十字线的纵向错动量152支座中心线与墩台十字线的横向错动量103支座板每块板边缘高差14支座螺栓中心位置偏差25同一端两支座横向中心线间的相对错位56螺 栓垂直梁底板7四个支座顶面相对高差28同一端两支座纵向中线间的距离误差与桥梁设计中心线对称+30,-10误差与桥梁设计中心线不对称+15,-103.2预应力混凝土连续箱梁外形尺寸的允许偏差应符合表6规定表6 预应力混凝土连续箱梁外形尺寸允许偏差序号项目允许偏差(mm)1梁全长302边孔梁长203各变高梁段长度及位置104边孔跨度205梁底宽度+10,006桥面中心位置+107梁高+15,-
8、58挡碴墙厚度+10,0-59表面垂直度每米不大于310梁上拱度与设计值比1011底板厚度+10,012腹板厚度+10,013顶板厚度+10,014桥面高程2015桥面宽度平整度1016平整度317构造钢筋保护层+5,-218腹板间距1019支座板四角高度差1螺栓中心位置2平整度24 悬臂浇筑连续梁施工技术、施工工艺4.1 0#块施工0#段是连续梁悬臂施工的基本梁段。0#段一般在托架或膺架上一次灌筑成型,具有一次性灌注混凝土方量大,墩顶预应力管道多且复杂的特点。4.1.1 托架设计施工托架由墩身预埋件、斜支撑、托架横梁和分配梁组成。为满足客运专线桥梁对变形的控制要求,组焊托架的杆件采用型钢。托
9、架横梁采用工字钢,斜支撑采用槽钢,托架横梁上铺工字钢或槽钢作为受力分配梁,托架预埋件采用钢板组合件。根据托架布置形式,每个墩柱上竖向布置两排预埋件。预埋件采用=20mm和=10mm的钢板焊接。如图1所示。图1 托架示意图4.1.2 托架试压在0#段梁体施工前,采取水箱加载的方法,对托架进行等效加载试验,对其强度、安全性进行检验,同时测出其弹性变形,并消除塑性变形,为施工预留拱度提供准确的数据。4.1.3 0#段模板0段模板由内模、外模、底模、端模组成。外模板采用大块钢模板,考虑到挂篮使用,上下分块,螺栓连接,面板用=6mm厚钢板,骨架桁架采用角钢和槽钢组成。模板纵向框架间用M16螺栓联接,为加
10、强整体刚度,在外缘加设纵带;底模板在两侧悬臂部分利用墩身预埋件,再加工特型模板组拼,下面辅以槽钢做肋;内模板采用组合钢模板,角隅处采用木模加工组拼。内模使用钢管支撑作为立模平台,固定于底板上下主筋上。内模的固定通过拉杆与外模相连,形成整体。4.1.4 支座及临时支座 临时支座安装临时支座以能够承受T构荷载和不平衡力矩,并便于拆除为原则进行设计,每个T构设4个临时支座,为C40级的钢筋混凝土结构。每个支座内设11根32的锚固钢筋,伸入梁体及墩帽1m以上,为了便于临时支座的拆除,在其中设有5cm的硫磺砂浆混凝土夹层两层,中间布置电阻丝,施工时分层灌筑,拆除时给电阻丝通电,待硫磺砂浆熔化后,割断锚固
11、钢筋,取出钢筋混凝土支座。如图2所示。图2 临时支座永久支座安装示意图 安装永久支座永久支座在墩下组装、整体吊装就位。做法是:安装前用小型磨光机打磨垫石表面,直至其任何一点的标高与设计标高之差都在要求的标准以内为止。同时,在地面按产品说明书组装支座并临时锁定,然后用吊机整体吊到墩顶,纵、横向对正后落到支承垫石上,经复核确认无误后锚固螺栓,最后安装防尘裙。4.1.5 0#梁段混凝土灌注0#段混凝土一般采用整体一次性浇注,输送泵输送。0#段作为连续梁施工的基本段,梁高、管道密、变截面较多,混凝土施工难度大,为保证混凝土浇注质量,在原材料选择、混凝土拌和、技术工人培训、设备保障上、浇筑顺序上严格把关
12、,保证设计意图的有效实施。0#段混凝土浇筑顺序为:先底板,再腹板 ,最后浇筑顶板。底板混凝土通过泵管直接泵入底板,再辅以人工进行布料,浇注顺序为先两侧,再中间,后两端。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣。底板和腹板的倒角部分,采用先在倒角顶预留一道横槽,不铺模板,利于振捣和观察混凝土,待混凝土灌筑到此处时再封上。底板顶不封模板。腹板部分相对较高,钢筋及预应力管道密集,混凝土浇注质量不易控制,腹板混凝土入模通过串筒完成,混凝土由顶板串筒进入腹板内,同时窜筒的长度以使混凝土自由下落高度不大于2.0m。顶板混凝土施工按常规工艺进行,振捣时应切实保证预应力管道不被移动。浇注完成后及时清除梁顶多余的混凝土,
13、保证梁顶的平整度。顶板混凝土采用插入式振捣器和平板振捣器联合振捣。4.1.6 0#段施工工艺流程图 如图3所示。图3 0#块施工工艺流程图4.2 悬灌段施工4.2.1 挂篮4.2.1.1 挂篮结构菱形挂蓝主要由主桁架、悬吊系统、锚固系统、行走系统、工作平台、模板系统等几部分组成。按照客运专线施工指南要求,其抗倾覆系数大于。挂蓝结构如图4所示。图4 挂蓝结构示意图主桁架由两个菱形桁架组成,主桁后部通过精轧螺纹钢锚在已成梁体上,中部和前部设横梁形成悬臂吊架,承受模板和梁段钢筋混凝土的重量。悬吊系统主要包括前吊杆和后锚杆,吊杆上端悬挂在主桁架前横梁上,通过拧紧或放松螺帽实现长度调节,因此可以实现精确
14、调整标高,吊杆下端吊在底模架前横梁上,由此将底模架承受的荷载传到挂篮主桁架上;后吊杆上端悬挂在已成梁段的底板上,下端吊住底篮后端。挂篮尾部直接锚固于已成梁段的竖向预应力钢筋上。行走系统由走行轨道、滑板扣板、手动葫芦组成。走行支点为挂篮前后支腿。工作平台包括张拉平台、侧平台、底平台、顶平台等是工人进行张拉、压浆、调整吊带吊杆长度、行走、安装模板的脚手平台,各平台悬挂在挂蓝主桁架上。模板系统由底模、侧模、内模及其支撑悬挂支架组成,其中内模采用开启式,钢木组合结构,以梁内箱的两个上倒角为轴实现开合,以缩短梁的生产周期。底模架即底模纵横大梁,纵横梁均用型钢组焊而成。前横梁吊于前吊杆上,后横梁锚挂于成型
15、梁段底板上。挂蓝部分所有构件均在工厂内完成。4.2.1.2 挂篮加工菱形挂篮所有构件的制造在工厂内加工完成,在桥位处组拼。选用的钢材要求符合钢结构设计规范GBJ1788和GB159188规范,并具有钢材质量证明书。加工时,均进行钢材矫正、放样画线、加工切割,再矫正制孔;边缘加工、组装、焊接、构件变形矫正,试拼装、载荷试验、涂装等各项工序满足图中允许偏差范围内,不合格不得使用。4.2.1.3 挂篮安装所有构件、杆件、部件、经验收合格后,在试装台上按设计图拼装试验。试装后在桥址处临时堆放场上,利用吊车预拼装成吊装单元(一组承重菱形桁架预拼成整件单元)。首先在0号梁端顶面测量找平、设置轨道,轨顶水平
16、度不得大于1mm,轨距偏差不得大于2mm。固定轨道、安置滑板、吊装二组承重菱形桁架,锚固后端,联接主桁前后上平联;吊装后桁架、前横吊梁、底模后端横梁,连接吊杆系;架设底模;吊装外模滑系梁和内模滑系梁;插入内外模板(含内外锚杆),组装各工作平台,形成一个悬灌体系。4.2.1.4 挂篮荷载试验挂蓝组拼完成后,按最大悬灌节段作用下,挂蓝主桁架前吊杆的受力情况,对挂蓝主桁架进行等效加载试验,试验荷载采用菱形架对称拼装,然后用千斤顶预压,见图5所示。通过试验,消除挂蓝主桁架各部分非弹性变形,测得其弹性变形曲线,并与理论计算弹性变形作比较,确定各悬灌节段作用下,挂蓝的弹性变形值,为底模高程设置提供数据。图
17、5 挂篮试验示意图4.2.2悬灌施工挂篮安装完成后,进行悬灌段施工。1#段及以后的梁段均采用挂篮悬臂灌注,悬灌段的施工工艺流程见图6。图6 悬灌施工工艺流程图 混凝土的生产与运输由混凝土搅拌站生产混凝土,拌好的混凝土用混凝土搅拌运输车水平运输,用砼泵垂直输送。 灌注混凝土除前面所述每个梁段的混凝土必须在最早灌注部分终凝前一次完成外,更重要的是要确保T构对称灌注,为此,采取以下措施: 底板、顶板与腹板混凝土采用不同的塌落度,并根据气温的变化进行调整。 运到梁段的砼不直接倾倒入模,而卸置预设的分料钢板上,人工送料入模。 腹板混凝土通过扁串筒入模(扁串筒系根据梁段的钢筋和波纹管的间距专门加工)。灌注
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