中铁十一局集团第一工程有限公司
摘要:在铁路工程项目的施工过程中,特大桥混凝土连续梁转体施工技术的难度非常高,因此,对其相关的施工技术进行深入的研究有助于推动整个工程施工质量的提升。本文主要针对转体施工工艺的流程及其施工工序进行详细的分析与说明,希望为其他类似工程提供一定的借鉴。
关键词:跨越既有铁路;转体;施工技术
1、工程概况
胡岙跨甬台温铁路特大桥中心里程DK177+005.3,桥长1317.6m,孔跨结构为:3-24m+16-32m+(72+128+72)m转体连续梁+6-32m+(40+64+40)m连续梁+3-32m+2-24m简支梁。
桥梁下部及基础结构有双线一字形桥台、圆端形实体墩(空心墩)、桩基础、挖井基础、明挖基础;桥梁上部结构有预制简支箱梁、钢筋混凝土连续梁、转体钢筋混凝土连续梁。
2、特大桥混凝土连续梁转体施工技术的研究
2.1转体桥施工工艺及方法
本标段胡岙跨甬台温铁路特大桥跨越既有甬台温铁路,为了使铁路上部结构的施工对既有线路行车安全带来的不利影响降到最低,在施工时选择平衡转体施工。先在既有铁路线外侧悬灌浇筑梁体,然后水平转动梁体,使主梁到预定位置处,然后再对梁体的线形以及封固球铰转动体系的上、下盘进行一定的调整,最后再进行合龙段的浇筑工序,使得全桥贯通。
2.2连续梁转体结构施工工艺流程
连续梁转体结构施工工艺流程见图1。
图1连续梁转体结构施工工艺流程图
2.3转体体系
在转体体系中,整体有以下几个部分组成:第一,上转盘;第二,球铰;第三,转体牵引系统;第四,下转盘;第五,助推系统;第六,轴线微调系统。
图2转体体系示意图
2.4转体施工
在完成梁体及边跨现浇直线段后,拆除挂蓝及上、下承台间沙箱和钢楔块,解除转体约束,通过连续千斤顶牵引上承台内部的牵引钢束,使梁体转动到设计位置。
2.4.1脱架并形成转动体系的形成
在浇筑完毕体系上部结构的箱梁混凝土悬臂之后,待混凝土的龄期以及强度度达到要求,并且完成了纵向预应力的张拉时,说明已经具备了转动体系脱架的基本条件。在转体桥的施工过程中,脱架并形成转动体系是一道重要的工序,它的目标是要求脱架完成后,整个转动体系的重要都支承在四氟乙烯片上(注:该四氟乙烯片安装在下球铰上),此时整个转动体系的标高下降数量理论上应该是四氟乙烯片承受的压力产生的弹性压缩值,它取决于正压力和四氟乙烯片材料的弹模。脱架完成后,转动体系的重量不应该支承在撑脚和环道上,因此,可安装撑脚时撑脚与环道之间留置3.0cm空隙。如果脱架后,撑脚底钢板与环道钢板间隙偏大,可以在撑脚下临时挂一块适当厚度的钢板随同转体,增加防倾斜的保险度。
2.4.2试转体
在施工过程中,试转体主要有以下几个主要目的:第一,对转体方案的可靠性以及实用性进行一定的检验;第二,对整个指挥系统的协调性进行一定的检验;第三,对施工操作人员的职位操守以及施工反应能力进行一定的检验;第四,通过转体施工找出施工中的不足,并在施工中尽可能的完善预定施工方案;第五,对千斤顶的连续加载之后的工作性能进行一定的测试,并将合理的转速参数确定下来。
①要提前一个月的时间将转体施工方案以及相关计划上报给铁路管理部门,并在箱梁翼板外缘的位置上设置一道安全防护网;对箱梁内部以及外部的杂物进行认真的清理,并将封住箱梁的两端用过高密度的钢丝网封住,以免一些非施工人员进入到施工区域内。在施工过程中,一切施工设备以及施工原材料都不能留在箱梁的顶上。
②进行上转盘与下转盘之间支撑沙箱的拆除;并在拆除之后对主要受力部位进行一定的检查,看其是否出现裂缝以及其他异常情况,若出现,则要对其进行及时的处理。其次,通过监测得出的结果标注出T构的重心,如果出现偏移情况,则要对其进行一定的配重处理,从而使其满足平衡转动的相关条件。在处理完毕之后要对整个结构进行一定的静置监测,注意监测时间要控制在两个小时以上。
③在下承台顶部的位置上进行转体牵引系统的布置,其中,主要有系统工具以及设备、锚具的布置,注意要将控制台、泵站以及千斤顶之间的信号线连接好,其次,再连接好泵站以及控制台的电源,将泵站与千斤顶之间的油路连接好之后进行设备的调试即可。
④进行钢绞线的人工理顺,将将钢绞线牵引索顺着牵引方向绕过转盘后穿入连续千斤顶,先用1-5KN对钢绞线进行逐根的预紧处理,以使每根钢绞线的受力都处于均匀状态;再在2MPa的油压之下,对该束钢绞线进行整体的预紧操作,以使同一束牵引索中每根钢绞线的持力保持一致,注意要对称进行钢绞线的预紧操作,
⑤接通泵站以及主控台的电源,启动泵站,利用主控台对两台千斤顶进行统一的控制,使其同时施力转体。如果转动不了,则要利用预先备好的辅助顶推千斤顶同时出力,从而对其超静摩擦力进行一定的克服,进而使桥梁转动起来,如果这时还是无法启动,那么就要停止试转,并进行其他方法的研究与处理。
⑥在转体的过程中,要进行转速以及转动时间的详细记录,并根据实测结果与计算结果进行一定的对比,从而对转速进行适当的调整。
⑦在试转的过程中,要对转体结构的稳定性进行一定的检查,看其是否存在故障,并看其关键受力的部位是否发生变形与开裂等异常。若是出现异常情况,则要立即停止试转,在查清楚原因后对措施进行一定的整改,然后才可继续进行试转。
⑧在试转成功之后,要对施工现场的相关设备进行一定的保护,并切断电源,派专门人员对其进行看护。
2.4.3正式转体
根据试转体对转体进行一定的指导,转到预定的位置之后立即停止牵引操作。在转体即将到达预定位置时,要以最快的速度将两台螺旋千斤顶以及型钢、钢板对称的放置到助推反力孔上面组合而成一个限位装置,以免转体达到预定位置之后继续前行。
2.5限位措施
借助反利孔对转体进行限位操作,具体的步骤为:将一根钢棒插入到反力孔内,对限位梁进行架设,并将限位梁与撑脚接触的位置控制在比设计角度大一度的位置处,以保证具有一定的调节余地。
2.6转动单元的精调
对转动单位进行精调,主要是为了使转体后的桥体满足设计的相关要求。在精调时,先在下承台顶面与纵横桥向比较低的位置上分别安放两台限位千斤顶,并对桥体纵横方向上的高程进行一定的调整。在对纵横桥向高程进行测量时利用电子水准仪,在对桥梁的轴线进行监测时利用全站仪。当高程以及轴线都符合了设计的要求之后,要在钢撑脚的下面揳入四个小钢楔子,这就完成了对T构的精调。
2.7锁定与封铰
在精调完毕之后,要立即在内外助推反力支座与钢撑脚之间的位置处安放一个型钢反力架,锁定转动单元。其次,再进行滑道的清理工作,将一些赃物以及润滑剂等都要清理干净。接来下,要对上下承台间的预埋钢筋以及钢件等进行焊接,并立模浇筑C50微膨胀混凝土进行封铰。操作完成之后要加强对整体的养护,使承台形成一个整体。
3、结束语
综上所述,在铁路施工中的转体施工较为常见,然而却是非常重要的施工环节,因此,一定要从施工准备工作开始,做好每一道工序的工作,以保证转体施工达到设计的要求,从而使特大桥混凝土连续梁转体施工技术能够顺利完成,确保整体工程质量。
参考文献:
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[2]张晓明.跨越既有铁路连续梁转体施工技术研究[J].科技创业家,2014(09):22-23.
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