曹衛(wèi)軍, 白曉紅
(中鐵二局集團(tuán)有限公司,四川成都 610031)
青藏鐵路憂曲大橋地處海拔約4 270 m,晝夜溫差達(dá)20 ℃,跨越憂曲河,該橋建成通車于2006年7月。橋梁全長約290 m,上部結(jié)構(gòu)采用16 m跨后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁,下部結(jié)構(gòu)采用圓端形墩和T形橋臺(tái),基礎(chǔ)采用鉆孔樁基礎(chǔ)。全橋位于直線上,橋上線路坡度i=4.0%。2018年5月30日,工作人員發(fā)現(xiàn)憂曲大橋0#臺(tái)左側(cè)翼緣板斷裂。
事故發(fā)生后,工務(wù)段立即采取列車限速運(yùn)行,在線路左側(cè)緊急對(duì)道床進(jìn)行了臨時(shí)加固穩(wěn)定,在橋臺(tái)兩側(cè)臺(tái)頂翼緣下方采用方木支撐,24 h派專人現(xiàn)場(chǎng)看守等措施。隨后與有關(guān)部門進(jìn)行協(xié)商,組成專家組對(duì)斷裂情況進(jìn)行了仔細(xì)研究。結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,經(jīng)實(shí)地調(diào)查、仔細(xì)研究后,得出如下結(jié)論:由于該橋地處高寒高海拔地區(qū),自然環(huán)境惡劣,氧氣稀薄,晝夜溫差大,加上雨水結(jié)冰凍脹作用,在干濕交替、凍融循環(huán)作用下,形成冰脹壓力和滲透壓力聯(lián)合作用的疲勞應(yīng)力,使混凝土產(chǎn)生由表及里的剝蝕破壞,在剝蝕破壞逐步積累并不斷擴(kuò)大后,逐漸發(fā)展成貫通裂縫,使混凝土的強(qiáng)度逐步降低,致使橋梁結(jié)構(gòu)病害產(chǎn)生。
由于高寒高海拔地區(qū)自然環(huán)境惡劣,物資和機(jī)械設(shè)備供應(yīng)匱乏、補(bǔ)給慢、成本高,并且不能中斷既有鐵路的正常運(yùn)營,故采用工廠定制、全鋼結(jié)構(gòu)、快速施工、現(xiàn)場(chǎng)拼裝的整治施工方案。該方案主托架采用兩根I20b工字鋼,二者通過螺栓連接,根部通過在T臺(tái)臺(tái)身進(jìn)行植筋,預(yù)留鋼板,通過螺栓和T臺(tái)臺(tái)身進(jìn)行連接。在上托架預(yù)留位置,設(shè)置7.5號(hào)角鋼立柱,立柱上依次安裝角鋼橫梁、型鋼人行步板。整治方案參見圖1、圖2。
圖1 標(biāo)整治方案立面布置
施工工藝流程見圖3。
圖3 施工工藝流程
(1)施工準(zhǔn)備。施工前做好施工方案編制,施工手續(xù)完善,人員教育培訓(xùn)及材料機(jī)具的準(zhǔn)備工作。
(2)操作平臺(tái)搭設(shè)、翼緣板臨時(shí)加固。操作平臺(tái)采用鋼管腳手架進(jìn)行搭設(shè),斷落翼緣板位置立桿間距0.6 m×0.6 m,其余位置立桿間距1 m×1 m,水平桿間距1 m,并按規(guī)范要求設(shè)置掃地桿和剪刀撐。斷落翼緣板和鋼管之間安設(shè)頂托,讓支架將斷落塊支撐住。人工操作位置滿鋪木板或竹跳板,平臺(tái)外圍設(shè)置密目安全網(wǎng)。
(3)光纜保護(hù)、道床加固。將80 mmPPR管對(duì)剖,將光纜放入一半管內(nèi),扣上另一半管,用膠帶、鐵絲將管牢牢扎住。利用光纜余留長度,盡可能將光纜移出斷落塊下方,然后將管道架空。為避免斷落翼緣板拆除后,道砟松、溜,影響行車,在拆除前對(duì)道床進(jìn)行加固。道砟防護(hù)采用3015/2015鋼模板進(jìn)行攔擋,攔擋長度7 m,高度0.5 m。在距斷縫內(nèi)側(cè)0.1 m位置鉆直徑0.028 m的孔,孔深0.15 m,間距1 m。在孔內(nèi)灌入植筋膠,插入直徑為25 mm的鋼筋,鋼筋露出混凝土面0.5 m。在模板外側(cè)設(shè)置兩道20號(hào)槽鋼,兩端深入橋梁和路基各1 m,用0.1 m×0.1 m方木分別支撐在橋梁欄桿和路基上,增加整體剛度。
(4)人行道欄桿、步板、擋碴板拆除。人行道欄桿、步板、擋碴板用繩索吊下,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,將有用的堆放整齊,認(rèn)真保管,無用的按垃圾進(jìn)行處理。
(5)斷落部分移除、錐坡拆除。先用吊車將混凝土塊吊住,將鋼筋切斷后,將混凝土塊吊出。掛繩時(shí),吊鉤的投影與吊塊重心重合,并栓上纜風(fēng)繩。起吊時(shí)緩慢、勻速,并利用纜風(fēng)繩控制吊塊晃動(dòng)。錐坡采用風(fēng)鎬拆除,及時(shí)清運(yùn)廢碴,待支架安裝完后按設(shè)計(jì)要求對(duì)坡體進(jìn)行防護(hù)。
(6)鉆孔、錨栓安裝、鋼架安裝。按設(shè)計(jì)要求,在相應(yīng)位置鉆孔,錨栓安裝后進(jìn)行鋼架安裝。鋼架采用工廠統(tǒng)一加工,現(xiàn)場(chǎng)拼裝。完成后,根據(jù)要求安設(shè)人行道板及擋碴板。
錨栓安裝工序流程:彈線定位→鉆孔→洗孔→注膠→植筋→固化養(yǎng)護(hù)。
彈線定位:根據(jù)設(shè)計(jì)位置,在臺(tái)身上標(biāo)記出錨栓孔位置,復(fù)核無誤后開始鉆孔。
鉆孔:根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的鉆頭,采用水鉆方式,達(dá)到設(shè)計(jì)孔深,鉆頭始終與臺(tái)身保持垂直。
洗孔:用毛刷套上加長棒,伸至孔底,來回反復(fù)抽動(dòng),帶出灰塵、碎渣,再用壓縮空氣吹出孔內(nèi)浮塵。吹完后用脫脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔內(nèi)壁,并請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)等有關(guān)單位驗(yàn)收,合格后方可注膠。
注膠:取一組植筋膠,裝進(jìn)套筒內(nèi),安置在專用手動(dòng)注射器上,慢慢扣動(dòng)板機(jī),將鉑包口處較稀的膠液排出廢棄,然后將螺旋混合嘴伸入孔底。如長度不夠,可用塑料管加長。為使鋼筋植入孔內(nèi)后膠液飽滿且不溢出,孔內(nèi)注膠80 %即可立即進(jìn)行植筋操作。
植筋:植筋前把鋼筋植入部分用鋼絲刷反復(fù)刷,清除銹污,再用酒精或丙酮清洗。完成后,立即將其放入孔口,慢慢單向旋入,不可中途逆向反轉(zhuǎn),直至鋼筋伸入孔底。
固化養(yǎng)護(hù):根據(jù)設(shè)計(jì)要求,固化養(yǎng)護(hù)后方可進(jìn)行下一步工序施工。
(7)道床恢復(fù)、輔助設(shè)施拆除、場(chǎng)地清理。以上工序全部施工完后,將道砟恢復(fù)并振搗密實(shí)。達(dá)到強(qiáng)度后拆除鋼模板,采用手持砂輪機(jī)切除支撐鋼筋,再拆除腳手架,最后將場(chǎng)地衛(wèi)生清理干凈。
此處病害整治工作自進(jìn)場(chǎng)至工程竣工,歷時(shí)一個(gè)多月,經(jīng)驗(yàn)收,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。整治后,各加固部位保持使用狀態(tài)良好,鐵路恢復(fù)原速運(yùn)營至今,說明整治措施正確有效。
在高寒高海拔地區(qū),由于自然環(huán)境惡劣、物資供應(yīng)匱乏等一些客觀因素,給橋梁病害整治的實(shí)施帶來了一系列的工程技術(shù)挑戰(zhàn)。文章結(jié)合工程實(shí)例,制定了與當(dāng)?shù)貤l件相配套的橋臺(tái)病害整治施工方案,并對(duì)施工工藝流程、施工工藝要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)論述,方案的實(shí)施便在較短的時(shí)間內(nèi)和各種不利的因素下,既滿足了設(shè)計(jì)和施工規(guī)范,又高效地完成了橋臺(tái)病害整治施工任務(wù)。為今后類似橋梁病害的整治施工,提供了一定的參考價(jià)值。