摘要:上行式移動(dòng)模架現(xiàn)澆梁施工質(zhì)量控制難度比較大,但在特定條件下,仍然是高速鐵路橋梁施工的主要技術(shù)?;诖?,本文結(jié)合工程實(shí)例,在簡(jiǎn)要分析此種施工技術(shù)特點(diǎn)和原理的基礎(chǔ)上,闡述了上行式移動(dòng)模架現(xiàn)澆梁施工在高速鐵路橋梁中的具體應(yīng)用,分析結(jié)果表明,結(jié)合高速鐵路橋梁特點(diǎn),嚴(yán)格按照施工工序開(kāi)展施工作業(yè),可充分發(fā)發(fā)揮上行式移動(dòng)模架的優(yōu)勢(shì),既能提升施工效率和質(zhì)量,也有利于保證施工的安全性,值得大范圍推廣應(yīng)用。
Abstract: It is difficult to control the construction quality of cast-in-place beams with upward moveable formwork, but under certain conditions, it is still the main technology for high-speed railway bridge construction. Based on this, this article combines engineering examples and briefly analyzes the characteristics and principles of this construction technology, and elaborates the specific application of the upward moveable formwork cast-in-place beam construction in high-speed railway bridges. The analysis results show that combining the characteristics of high-speed railway bridges and carrying out construction operations in strict accordance with the construction procedures can give full play to the advantages of the upward moveable formwork, which can not only improve the construction efficiency and quality, but also help ensure the safety of construction, and is worthy of widespread promotion and application.
關(guān)鍵詞:上行式;移動(dòng)模架;現(xiàn)澆梁;高速鐵路橋梁
Key words: upward;upward moveable formwork;cast-in-situ beam;high-speed railway bridge
中圖分類(lèi)號(hào):U445.463? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):1006-4311(2020)09-0149-02
0? 引言
目前上行式移動(dòng)模架被廣泛應(yīng)用公路橋梁、鐵路橋梁施工中,是一種比較先進(jìn)的現(xiàn)澆梁施工方法。但上行式移動(dòng)模架施工荷載比較大,普通模架自重就達(dá)到500t,如果是雙線簡(jiǎn)支梁則自重可達(dá)900t,梁體+移動(dòng)模架種總重超過(guò)1400t。而且高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,移動(dòng)模架過(guò)孔難度比較大,拼裝施工難度也比較大,需要進(jìn)行詳細(xì)驗(yàn)算,保證上行式移動(dòng)模架經(jīng)過(guò)連續(xù)梁時(shí)梁體受力的均勻性?;诖耍_(kāi)展上行式移動(dòng)模架現(xiàn)澆梁施工在高速鐵路橋梁中的應(yīng)用研究就顯得尤為必要。
1? 工程概述
新建貴陽(yáng)至南寧高速鐵路GNQZ-3標(biāo)位于河池市環(huán)江縣境內(nèi),起止里程DK249+062.65~DK277+042.441,正線長(zhǎng)23.38km。下南3號(hào)雙線特大橋起止里程為:DK250+428.75~DK251+749.25,全橋長(zhǎng)1320.5m,全橋有40孔現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁。
2? 上行式移動(dòng)模架的特點(diǎn)和原理
2.1 特點(diǎn)? 上行式移動(dòng)模架的承重的主梁系統(tǒng)通過(guò)支腿的支撐處于橋梁端或者墩頂上方,而外模系統(tǒng)的吊掛在承重主梁之上,在過(guò)孔施工中,為更好的避開(kāi)外模系統(tǒng)橫向開(kāi)啟,保證外模系統(tǒng)能夠隨著主梁系統(tǒng)進(jìn)行縱向移動(dòng),支腿可獨(dú)立向前倒轉(zhuǎn)。和傳統(tǒng)模架相比,上行式移動(dòng)模架占用空間比較小,即便是那些低矮的橋墩,也可以良好應(yīng)用,施工中首跨、末跨、連續(xù)梁的施工更加便捷,可有效滿(mǎn)足通過(guò)高壓線等障礙物的要求,而且便于短距離轉(zhuǎn)換場(chǎng)地和外面系統(tǒng)的拆除轉(zhuǎn)移[1]。
2.2 原理? 通過(guò)梁端部和橋梁安裝支腿,將支腿支撐主梁系統(tǒng),外模和模架則吊掛在逐年系統(tǒng)之上,從而形成一個(gè)可以縱向移動(dòng)的橋梁制造平臺(tái),在此平臺(tái)上進(jìn)行橋梁施工,移動(dòng)模架下落脫模,橫向開(kāi)啟保證上行式移動(dòng)模架可以安全通過(guò)橋墩,縱向前移過(guò)孔達(dá)下一個(gè)施工工位,通過(guò)橫向合攏施工,形成施工平臺(tái),完成下一孔操作,如此循環(huán)往復(fù)。節(jié)段頂推拼裝技術(shù)是以移動(dòng)模架自帶的縱移系統(tǒng)為推進(jìn)裝置,在橋臺(tái)后場(chǎng)搭設(shè)臨時(shí)支架,主梁和鼻梁邊推進(jìn)邊拼裝,上橫梁、掛梁模板穿插施工,實(shí)現(xiàn)快速拼裝。
3? 上行式移動(dòng)模架搭設(shè)
3.1 移動(dòng)模架安裝
3.1.1 墩頂臨時(shí)支撐? 在應(yīng)用上行式移動(dòng)模架現(xiàn)澆梁施工技術(shù)時(shí),為保證拼裝主梁的穩(wěn)定性和主梁橫移的需求,因此,在首跨拼裝時(shí),需要在墩頂安裝臨時(shí)支撐,并將臨時(shí)支撐的下部、頂部預(yù)埋件牢牢錨固,上部安裝塑料滑板以滿(mǎn)足主梁橫向滑動(dòng)的需求。
3.1.2 鼻梁安裝? 本工程單側(cè)鼻梁主要分為三節(jié),分別為1#、2#、3#,其重量分布為15.8t、16t、14t,為滿(mǎn)足施工需求,保證施工的安全性,采用了鼻梁?jiǎn)为?dú)拼裝方式,其中2#和3#鼻梁提前預(yù)拼完成后整體吊裝。
3.1.3 主梁安裝? 本工程主梁也分為3節(jié),從后到前,依次為主梁1#、2#、3#,具體吊裝順序和構(gòu)件相關(guān)參數(shù)如表1所示。
主梁層和層之間、節(jié)和節(jié)之間用10.9級(jí)摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接,摩擦面的摩擦系數(shù)不能低于0.45,在對(duì)接時(shí)通過(guò)三坐標(biāo)組合橫移鎬對(duì)主梁精確定位,并用手拉葫蘆和千斤頂進(jìn)行微調(diào),當(dāng)主梁精確定位之后,通過(guò)高強(qiáng)度螺栓將主梁和連接板相互連接。
3.1.4 橫梁安裝? 本工程橫梁由兩部分共同組成,包括:上橫梁、下掛梁。其中上橫梁安裝示意圖如圖1所示。
具體安裝順序?yàn)椋合冗M(jìn)行左側(cè)橫梁安裝,然后再安裝中間橫梁及左側(cè)主梁連接,在橫梁和主梁連接時(shí),高強(qiáng)度螺栓先不擰緊,等右側(cè)橫梁連接完成之后,再擰緊[2]。
下掛梁安裝順序?yàn)椋合仍诘孛嫫囱b,保證左右兩側(cè)掛梁的對(duì)稱(chēng)性,然后通過(guò)模板開(kāi)合橫移的方法,完成兩側(cè)掛梁對(duì)接。
3.2 模板安裝? 上行式移動(dòng)模架組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,僅外模板就由翼緣板、腹板、底板、模板橫肋等組成。安裝時(shí)要進(jìn)行橫梁螺旋頂安裝,然后根據(jù)橫坡的實(shí)際高差合理調(diào)整螺旋頂?shù)男龈叨龋惭b上下對(duì)齊,左右對(duì)稱(chēng)的方法安裝底模板。底模板安裝完成之后,調(diào)整模板安裝精度,確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后,再進(jìn)行側(cè)模板安裝,最后安裝腹板和翼緣板。
3.3 上行式移動(dòng)模架預(yù)壓? 為檢驗(yàn)上行式移動(dòng)模架使用質(zhì)量,需要進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn),選擇1.1倍的最大節(jié)段箱梁自重,預(yù)壓加載在箱的起始段,本工程起始段箱梁的總長(zhǎng)度為32.6m,混凝土量為316m3,重量為758.4t,而內(nèi)模重量為25t,梁體鋼筋為55t,鋼絞線重量約9t,因此,預(yù)壓自重約為932t,在40#臺(tái)~39#墩跨之間進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)。選擇沙袋為預(yù)壓材料,分級(jí)加載,分別為60%、100%、110%,加載完成之后,靜待8h后,卸去荷載[3]。
3.4 上行式移動(dòng)模架縱移操作? 縱移操作是上行式移動(dòng)模架現(xiàn)澆梁施工的重中之重,為保證施工質(zhì)量,需要高度重視以下幾點(diǎn):第一,在施工之前,必須清理干凈滑道上的各種雜物,并涂抹潤(rùn)滑油,降低縱移動(dòng)摩擦力。第二,保證縱移過(guò)程中,所有的千斤頂能夠同步運(yùn)行,千斤頂要作用在鼻梁上縱移千斤頂要保證提前受力,且推力不能低于20t。第三,保證支腿和墩身了臨時(shí)固定達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,才能開(kāi)始縱移槽,否則不準(zhǔn)縱移。
4? 上行式移動(dòng)模架現(xiàn)澆梁施工技術(shù)的具體應(yīng)用
4.1 模板制作和安裝? 本工程現(xiàn)澆箱梁由底模、外模板、外模板、端模共同組成。底模在安裝時(shí)隨時(shí)采用水平儀檢查底板,保證平整度,符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)及時(shí)清除安裝的殘余灰漿[4]。外模板安裝時(shí),要保證板面平整光潔,將側(cè)模和底模相互對(duì)接,通過(guò)頂壓桿調(diào)整側(cè)模垂直度,并和端模聯(lián)接。外模板安裝時(shí),要保證固定的穩(wěn)固性,避免發(fā)生跑模、漏漿等,安裝完成之后,詳細(xì)檢查各部位尺寸,保證安裝質(zhì)量。端模安裝的重點(diǎn)是保證垂直度符合要求,避免發(fā)生變形。
4.2 鋼筋安裝? 鋼筋安裝在上行式移動(dòng)模架上完成,鋼筋骨架和箱梁頂?shù)装褰娱L(zhǎng)時(shí),要盡量避開(kāi)較大處,并安裝相應(yīng)的施工技術(shù)及規(guī)范要求,盡量錯(cuò)開(kāi)接頭布置,通過(guò)焊接的方法合理拼裝骨架,通過(guò)樣板控制骨架位置,先進(jìn)行下部焊接,后進(jìn)行上部焊接。在鋼筋綁扎時(shí),先安裝底板、腹板鋼筋,再安裝橫隔梁、梁端鋼筋、波紋管等,最后安裝頂板鋼筋和各預(yù)埋件[5]。
4.3 混凝土施工? 選擇C50混凝土,控制坍落度在16~20cm之間,通過(guò)兩臺(tái)汽車(chē)泵輸送。由于本工程混凝土澆筑量比較大,需要采用上分層澆筑的方法,保證每層澆筑量在30cm左右,邊澆筑邊振搗。振動(dòng)器要插入混凝土內(nèi)部,插入深度控制在50~100mm之間,嚴(yán)禁碰撞鋼筋和模板。在混凝土澆筑時(shí),要派遣專(zhuān)業(yè)人員采用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備,對(duì)箱梁各變性部位嚴(yán)格檢測(cè),重點(diǎn)檢測(cè)牛腿變形、主梁檢測(cè)、每組橫梁跨變形,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,保證混凝土施工質(zhì)量。混凝土澆筑完成后要立即開(kāi)展養(yǎng)護(hù),為混凝土固化成型提供良好的環(huán)境,避免形成裂縫?;炷潦┕な巧闲惺揭苿?dòng)模架現(xiàn)澆梁施工的核心環(huán)節(jié),在本工程施工為最大限度提高混凝土抗裂性能為核心,從施工原材料、配合比等方面同時(shí)入手,對(duì)混凝土力學(xué)性能、長(zhǎng)期變形性能、耐久性能、新拌混凝土性能四個(gè)方面進(jìn)行了試驗(yàn)分析??偨Y(jié)出各原材料及配合比參數(shù)對(duì)混凝土性能影響規(guī)律,為配制高抗裂、良好和易性混凝土提供試驗(yàn)和理論依據(jù)。最終配置出適于移動(dòng)模架施工的緩凝長(zhǎng)、坍落度大、水化熱低、開(kāi)裂敏感性弱的混凝土。
4.4 預(yù)應(yīng)力施工? 全橋縱向預(yù)應(yīng)力束采用ΦS15.2鋼絞線,鋼絞線fpk=1860MPa,所有鋼絞線均采用鍍鋅金屬波紋管成孔。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,且混凝土齡期超過(guò)5天后,才能進(jìn)行張拉操作,張拉時(shí)理論伸長(zhǎng)值和實(shí)際伸長(zhǎng)值之間的誤差要控制在±6%之間[6]。具體張拉程序?yàn)椋?→初始張拉噸位(10%σk)→100%σk張拉噸位→持荷5分鐘錨固。
5? 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,本文結(jié)合工程實(shí)例,分析了上行式移動(dòng)模架現(xiàn)澆梁施工在高速鐵路橋梁中的應(yīng)用,分析結(jié)果表明,高速鐵路橋梁施工難度較大,并且施工環(huán)境比較復(fù)雜,傳統(tǒng)施工技術(shù)局限性較大,不利于保證施工的安全性和施工質(zhì)量。而上行式移動(dòng)模架具有更強(qiáng)的靈活性,并且可保證施工安全、質(zhì)量,值得推廣應(yīng)用。
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作者簡(jiǎn)介:毛愛(ài)東(1988-),男,寧夏銀川人,本科,畢業(yè)于西安科技大學(xué)。