温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司 浙江温州 325000
摘要:铁路工程中连续梁混凝土这一施工工艺在现阶段是一个较为现实且重要的课题,随着近些年我国铁路事业不断发展,其施工的质量也开始受到社会广泛的关注。对于铁路项目而言,其施工难度较高且施工复杂性较大,所以在实际施工时很容易出现问题,而有效控制连续梁混凝土施工的质量则可以在一定程度上缩短施工周 期,同时还可以减少不必要的资金投入。本文以实际工程案例为背景,对连续梁施工工艺进行深入研究,希望可以为相似工程提供参考,以此来提高我国铁路建设的效率和质量,最终使我国铁路行业实现稳定且健康的发展。
关键词:铁路连续梁工程;混凝土施工;质量
1工程简介
温州市域铁路S2线一期土建工程SG8标段:起讫里程DK82+919.0~DK88+843.5、RARDK0+493.41~RARDK1+447.21,标段全长6.993公里,全部为高架线。
跨中心路(49+60+49)m连续梁为三跨双线预应力混凝土变高连续梁桥,全桥长157.8m,对应里程为DK82+919~DK83+077。跨中心路(49+60+49)m连续梁采用钢管贝雷片+满堂支架现浇施工,连续梁横截面为单箱单室斜腹板,顶板厚度35cm,腹板厚度分别为50cm、65cm、80cm,底板厚度由跨中的46cm按圆曲线变化至中支点梁根部的70cm,中支点处加厚到100cm。箱梁桥面板宽10.6m。中支点截面中心线处梁高4.0m,跨中截面中心线处梁高为2.25m。
2 连续梁工程混凝土施工重难点分析
1)墩顶支座附近钢筋布设较密,预应力管道纵横交叉,如何保证该部位混凝土的密实是施工的重点。
2)连续梁混凝土方量大,连续梁混凝土方量1688m3,整联连续梁采用一次浇筑成型,混凝土浇筑方量大、时间长,各阶段的紧前、紧后工作衔接至关重要,过程中要严密组织施工。
3)混凝土裂缝是连续梁混凝土质量通病的防治重点,混凝土结构裂缝除了受荷载、温度变化影响外,混凝土原材料选用、配合比设计、搅拌、浇筑、养护等无不与裂缝的产生密切相关,尤其是早期裂缝,因此混凝土工程施工工艺与裂缝控制不能分开,施工中需采取有效措施控制裂缝的产生。
3 铁路连续梁工程混凝土施工技术要点
3.1碗扣支架搭设
碗扣支架搭设前,根据支架设计方案进行支架位置放样,在混凝土垫层上弹出边框线及每排立杆的位置,安放立杆可调底座,将旋转螺丝顶面调整在同一水平面上。支架杆件安装从一端开始或中间向两边推进,杆件安装必须确保立杆与横杆的连接接头锁紧。支架杆件安装应满足如下要求:底层水平框架的纵向直线度应≤L/200,横杆间水平度应≤L/400;架体全高的垂直度应小于L/500;最大允许偏差应小于100mm。
支架纵、横向设置剪刀撑,以确保支架的稳定性,提高支架整体受力,剪刀撑采用普通钢管用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆或立杆上,斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间,每道剪刀撑间隔距离为5~7排立杆。支架立杆、横杆安装过程中,应同步设置剪刀撑,剪刀撑斜杆应由底至顶连续设置,接长宜采用搭接,搭接长度不应小于1m,应采用不少于3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离不应小于10cm。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于15cm。
3.2连续梁模板安装
在模板安装以前要对板面平整与清洁程度进行检查,同时仔细清理各个接口,避免泥灰以及油污等对施工产生影响。当完成检查工作之后,则需要开始安装模板,铺设底模、侧模安装还有内模安装是模板安装之中最主要的三个环节。当完成了模板安装之后,必须要对其连接紧密性进行检查,防止出现漏浆等问题。
3.3混凝土拌制
本工程连续梁混凝土等级为C50,混凝土方量1688m3,按泵送混凝土设计配合比,混凝土坍落度控制为160~200mm。
3.4混凝土运输
混凝土的运输主要是运用专门的搅拌车进行运输,且要根据实际的施工情况和自然环境因素来制定运输混凝土的时间。如果是在20℃到30℃之间运输混凝土,则需要使用无搅拌的设施在30 分钟内运输到施工现场,如果使用的是有搅拌的设施,则应当在60 分钟之内运输到施工现场。施工人员在装车运输混凝土的时候,需要保证匀速运输混凝土,保证搅拌好的混凝土可以在运输过程中,匀速继续进行搅拌。当混凝土运输完成后出现崩塌的问题时,可以对混凝土进行再次搅拌,但是在搅拌的时候需要注意水和其他材料的比例,否则会影响混凝土的质量。
3.5混凝土浇筑
在开展浇筑作业时,施工部门需要指定专业的技术人员检查模板、发现螺栓以及钢筋等,倘若在检查过程中发现有松动情况要及时进行加固。
混凝土浇筑时,纵桥向按“斜向分段、水平分层”的方法从主墩顶最低处向主跨跨中、边墩方向浇筑,斜向分段长度为4~5m,分层摊铺厚度不超过40cm。腹板混凝土采用纵向分段、水平分层的浇筑方法:将腹板底部沿纵向2~3m范围内满铺混凝土一层,人工用小口径振动棒振捣密实后,再返回来浇筑上一层混凝土。
对于混凝土而言,振动的时长需要由混凝土表面无气泡逸出、不再下沉以及开始泛浆的时间进行决定,但是绝不能低于30s,施工技术人员在该过程中要注意积累相关经验,从而对振动的最佳时间有一个明确掌握。在混凝土振捣的过程中应当有专业人员进行指挥、监督以及振捣,同时还要将责任切实落实到每一个人。
3.6墩顶区域混凝土浇筑
由于梁段较高,在浇筑底板混凝土时,混凝土通过在顶板开天窗挂设串桶下料,以免混凝土离析及混凝土直接冲击模板、钢筋及波纹管,天窗设置避开预应力筋位置,串筒下混凝土倾落高度不得大于2m。边角处通过人工牵拉串桶布料。混凝土分层厚度控制在30cm左右。
腹板纵向预应力管道、钢筋密集,为防止混凝土下落后发生离析,按照4m间距每侧腹板布置3处串筒。混凝土泵送后通过串筒入模,布料时要均匀布料,水平分层。
墩顶顶板在混凝土入模过程中,要随时保护管道不被碰瘪。混凝土直接泵送入模,布料时先将顶板与腹板相连部位的混凝土填满,然后从外侧翼缘板向内侧翼缘板推进。
混凝土浇筑时需派两名人员专门跟踪检查支架、拉杆及模板变形情况,并根据检查情况及时采取相应的处理和加固措施。
其中对于受力支架,在浇筑过程中,主要观察钢管是否变形,扣件是否松动,钢管垂直度是否变化,剪刀撑是否存在错位移动等;侧模背带的型钢是否有变形,连接是否密贴、牢固,焊缝是否出现脱焊现象等;模板方面主要观察内、外模板是否变形,漏浆错位等现象,模板的拉杆在受力后,螺丝帽是否存在脱丝滑动,拉杆是否存在松紧不一现象等。
3.7混凝土养护
混凝土浇注完成后,及时采用覆盖保温保湿的方式进行养护,养护时间不少于14天。本联连续梁混凝土施工在冬季期间,混凝土采用覆盖保温的方式进行养护,主要措施为:混凝土浇筑后,对外露混凝土面依次采用塑料薄膜、工程棉被、彩条布进行完全覆盖,并在箱室内放置电暖器供暖升温,确保混凝土在养护期间不得受冻。
3.8混凝土拆模及外观验收
混凝土拆模一般规定:非承重模板应在混凝土强度达到2.5MPa以上,且其表面及棱角不因拆模而受损时,方可拆除;承重模板应在达到拆除支架条件时方能拆除。混凝土内部温度开始降温前,混凝土芯部与表面之间的温差、混凝土表面与环境之间的温差大于15℃时不得拆模。大风或气温急剧变化时不应拆模。
混凝土外观质量基本要求:混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀,不得又露筋、蜂窝、空洞、疏松、麻面和缺棱掉脚等缺陷。
4 结语
对于连续梁混凝土这一施工工艺而言,其是铁路施工过程中极为常见且有效的一种施工工艺,施工技术人员一定要掌握工艺要点,制定出更多更有效的改善措施,进而确保混凝土结构强度,提高连续梁混凝土施工质量。
参考文献:
[1]朴雄伟.大跨度混凝土连续梁桥施工监控关键技术分析[J].中国水运(下半月),2020,20(10):121-122+130.
[2]尹振海.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].建筑技术开发,2020,47(02):44-45.