高速铁路连续梁工程悬臂浇筑施工技术研究

(整期优先)网络出版时间:2024-05-13
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高速铁路连续梁工程悬臂浇筑施工技术研究

程源李小恒

中交二航局第四工程有限公司

摘要:高速铁路在开展连续梁工程中,为避免出现变形以及箱梁荷载能力低下等问题,在进行浇筑的过程中,工程管理人员通常会选用悬臂浇筑施工技术,利用墩顶块支架预压处理提升采集箱梁整体荷载强度,并将其作为施工执行标准。在使用悬臂浇筑阶段,施工人员可以选择使用重力灌浆处理方式,通过PSB螺纹钢以及双向钢筋网片构建连续梁T构造加固支座,从而避免变形问题的出现,提高高速铁路的施工效率与施工质量。

关键词:高速铁路;连续梁工程;悬臂浇筑施工技术

高速铁路在将悬臂浇筑技术应用到连续梁工程中,需要借助挂篮完成张拉锚固以及浇筑混凝土从而实现整体梁上移,之后完成钢筋绑扎、预应力施工等多个施工环节,待连续梁工程完全施工后才能够进行下一段施工任务。现代社会,随着高速铁路的扩建,从而使建筑工程施工人员所面临的问题越来越多,甚至会发生问题叠加出现的情况,阻碍工程施工进度[1]。为此,工程管理人员需要加强高速铁路连续梁悬臂浇筑施工技术的研究,根据施工所面临的问题,提出合理的解决措施。

1高速连续梁施工特点

1.1施工难度大

在进行高速铁路施工中,最重要的一个环节就是连续梁工程,连续梁的跨度较大并且在工程施工过程中难度较大,连续梁施工中所应用的工艺较为复杂,这也在一定程度上增大了施工难度。连续梁在进行施工中,需要完成混凝土浇筑工作,在开展混凝土浇筑的过程中会受周围环境的影响,而出现多种问题。在这个过程中会增加施工难度,施工人员需要借助悬臂浇筑施工技术,降低施工难度。

1.2桥梁徐变上拱控制

通常情况下,高速铁路连续梁工程的建设都会表现出高且平整的状态,桥梁徐变上拱主要指的是张拉预应力钢束后而造成的梁体向上拱起。因此,需要做好桥梁徐变上拱控制值,保证整个连续梁的徐变上拱值能够达到高速铁路运行标准。

1.3桥梁沉降严格

施工人员在进行连续梁施工过程中,对连续梁沉降需要进行严格的控制。在高速铁路连续梁工程施工中,若没有很好地将连续梁沉降量控制在合理范围内,将会出现多种安全隐患,从而引发巨大安全事故。因此,施工人员在进行施工时,需要严格按照桥梁施工标准进行施工,禁止出现私自施工或更改施工标准的情况。

2高速铁路连续梁工程悬臂浇筑施工技术内容

2.1墩顶块支架预压处理

高速铁路建设中将悬臂浇筑施工技术应用到连续梁工程中,保证最终浇筑效果的关键一点就是箱梁施工质量。为此,施工人员组装完成支架部分后,并不能立即投入使用,而是需要进行预压处理,结合在预压过程中支架所发生的变化,客观分析支架对于整个连续梁工程的承受能力,最后根据支架的承受力控制非弹性变形程度,从而确保悬臂浇筑施工精度能够满足高速铁路连续梁工程的要求。

在进行预压加载处理的过程中,通过钢绞线完成沙袋的运输,从而避免加载严重超标的情况出现。沙袋运输中每袋砂体的质量需要控制在1kg,通过控制砂体质量,降低数据统计以及沙袋运输中复杂度。在此基础上,还需要设置满载质量,将施工最大负荷作为基础,并按照110%的标准完成配重工作,在这个过程中施工人员需要注意采用分级加载的方式进行处理,并根据原定顺序进行压重[2]

在进行加载顺序时,需要按照由下到上的顺序进行操作,之后通过多次压重的方式对数据信息进行采集,在这个过程中施工人员需要确保每次压重保持一致,且压重时间>1h。在加载的总体质量达到额定荷载的1.1倍时,施工人员将压重保持在该水平,并将压重量控制在24h。

在悬臂浇筑施工中预压处理环节是其中最重要的一个环节,预压处理直接关系着混凝土浇筑的总量,甚至还会影响浇筑施工的施工进度。由此看来,在开展预压处理中,需要对一些细节问题进行严格把控,按照对称均衡的方式对加压砂袋进行控制,从而避免因局部应力过大而出现,受力动态监测与实际应力出现偏差的情况。在装卸加压沙袋期间,也需要按照原定顺序,实时监控箱梁整体变形数据,根据压重环节相反顺序进行卸载处理,加强箱梁结构应力,为后续悬臂浇筑施工的顺利进行提供支持。

1.2臂浇筑施工处理

在借助悬臂开展连续梁浇筑处理的过程中,常用的一种灌浆处理方式就是重力灌浆处理。在这个过程中需要施工人员注意的是,箱梁支座底部部位同其他锚栓孔位置缝隙存在的浇筑效果,这两者之间的关系直接影响到浇筑的最终质量,只有确保浇筑的密实程度,才能够保证浇筑混凝土能够得到良好的充填浇筑效果。此外,影响悬臂浇筑质量的因素还包括,墩顶不均衡弯矩从而导致连续梁T构造失稳的情况。为避免这一情况的出现在开展0#块施工的过程中,需要对精扎螺纹钢进行预埋,从而设置临时支座加固处理连续梁的T构造,确保梁体结构的稳定性,在进行临时支座数量的设置中每10m埋设一根,并确保PSB螺纹钢的直径≥32mm[3]

在进行临时支架顶面中,施工人员还需要铺设双线钢筋网片,该网片的直径需≥12mm,并且铺设的间距需要控制在100mm,利用铺设网片的方式实现连续梁工程的精准浇筑,保证建筑工程效果能够满足设计标准。

3高速铁路连续梁工程悬臂浇筑施工技术要点

3.1 0#块施工中技术要点

在进行0#块施工的过程中,施工人员需要对施工现场的情况进行分析,对垂直运输工具进行安装,在完成安装工程后固定墩顶预埋钢板。在墩顶预埋钢板上安装钢绞线,借助托架顶配合千斤顶完成张拉作用,在这个过程中,张力荷载承受力需要控制在1.1倍[4]

3.2悬臂端施工要点

在进行悬臂段施工中主要分为六点。(1)挂篮预压,在开展这项操作中,首先需要在地面上完成预压工作,保证施工场地的平整度,并将其作为调平架的三条顶衡量铺在地面上,从而配合梁体的调平工作。在此基础上,在调平架上安装挂篮主桁架。其次,将前支座安装作为支点,将锚固后端点借助3根扁担梁、6根φ32mm精轧螺纹钢进行安装。然后,结束对前端点的处理。最后,根据张拉作业进行张拉应力分级,确保整个张拉操作的最大荷载。(2)挂篮拼装,进行拼装前需要对梁段顶面进行清理,之后再按照1:2的比例完成砂浆的配置,确定平整位置,利用吊装杆实现挂篮的对称安装。(3)挂篮移动,进行挂篮移动施工的过程中,施工人员需要先测量出梁段顶部轨道位置,完成轨道铺设后脱模。将底膜利用倒链滑车吊挂在外膜走行架上,之后松开主构架的后锚,利用底膜架、挂篮以及外侧模完成挂篮的移动。(4)钢筋施工,在钢筋施工中首先要做的一项操作就是按照底板、腹板以及顶板的顺利完成钢筋绑扎,之后利用细石混凝土垫块作为钢筋的保护层,确保钢筋保护层的强度≥60MPa,在进行绑扎时以梅花形进行布置(图1 梅花形钢筋绑扎),每㎡至少布置4个垫块[5]。(5)混凝土施工,在进行混凝土施工时需要工作人员检测不同阶段是否存在对称以及断面的情况,在确保浇筑施工能够满足施工条件后,可以选择进行分层施工,每层混凝土浇筑厚度需要控制在0.3m。在进行浇筑时先浇筑底腹板倒角,之后再进行腹板的浇筑。在进行混凝土浇筑过程中,施工人员需要注意,若无特殊情况,禁止出现浇筑中断的情况。

图1 梅花形钢筋绑扎

(6)预应力施工,在进行预应力施工的过程中,需要先处理预应力筋孔道,再进行处理的过程中,需要选择一个大于孔道自身的波纹管,通过旋转方式完成接头。在此基础上,为确保预应力施工,需要向内部插入直径在5mm左右的塑料管,完成混凝土灌注。在安装好预应力孔道后,可以将完成切割的钢绞线进行理顺,并且使用扎丝每隔2-3m进行一次绑扎,并且将扎丝放置在钢绞线空隙内,使用卷扬机配合完成穿束工作。在完成穿束后,根据设计顺利进行张拉(表1 预应力钢束布设),完成张拉后在二十四小时内借助真空辅助技术进行孔道压浆施工,挂壁排气阀门,保留真空泵阀门,直至压力达到-0.08MPa后进行压浆。

表1 预应力钢束布设

梁段

预应力钢束数量(束)

钢束直径(mm)

张力(kN)

A

4

15

150

B

6

12

100

C

4

15

140

3.3边跨直线现浇段施工要点

在悬臂浇筑施工中,边跨直线现浇段中所使用的施工方法为支架法,完成支架搭建后,预压荷载最高可荷载重力原始可承受荷载的1.1倍。施工人员完成悬臂端浇筑混凝土操作后,需要立即进行直线段现浇,确保施工的安全性,对于边跨直线现浇段施工的边宽需要在1m以上,底部周边宽在1m以内进行混凝土硬化处理。

3.4合龙段施工要点

进行合龙段施工的过程中,需要先形成合龙吊架,之后再开展混凝土浇筑施工。在悬浇施工到合龙段后,挂篮需要从一侧向后退,另一侧则需要通过迁移的形式进行移动,最终形成井字形合龙吊架,在进行合龙段施工时需要选择一天之内最低温开始施工,并且混凝土浇筑过程中温度变化幅度小,防止混凝土浇筑后出现开裂,影响工程质量。

3.5挂篮拆除

在悬臂浇筑施工技术中,挂篮拆除是最后一个环节,通过钢绞线将挂篮外侧模和底膜放置到河道运输船上,在码头对挂篮进行拆解,对于主桁架部门施工人员可以选择在塔吊处进行拆除。

结束语

综上所述,高速铁路在开展连续梁工程中,应用悬臂浇筑施工技术,能够提高建筑结构承受力,实现较大负弯矩,提高连续梁的稳定性和安全性,为我国高速公路建筑事业的可持续发展提供支持与帮助。

参考文献

[1]李锋,廖永胜,赵兴.大幅宽连续刚构桥悬臂浇筑法施工技术研究[J].工程技术研究,2023,8(22):65-67.

[2]杨忠平,张益铭,蒋源文,等.采动作用下含深大岩溶结构面坡体裂隙扩展及变形破坏规律[J].岩土工程学报,2022,44(08):1397-1405.

[3]甄国君.跨海大桥挂篮法悬臂浇筑施工力学特性及技术方法[J].交通科技与管理,2023,4(19):80-82.

[4]刘臻,张基进.大跨度悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥0#节段支架设计分析[J].交通科技与管理,2023,4(13):78-80.

[5]王荣霞,梁栋,方芳,等.大跨连续梁桥施工及其力学仿真虚拟实验设计与应用[J].科教文汇,2022,(16):58-60.