馬文平 馬淑芬(中鐵三局橋隧公司,河北 邯鄲 056036)
中國(guó)國(guó)土遼闊,有三級(jí)階梯,地形多樣,修筑鐵路時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到江河、山谷、公路或者與另外一條鐵路交叉,這就需要修建各種各樣的鐵路橋梁來(lái)使鐵路順利地跨過(guò)這些障礙。
鐵路橋梁在中國(guó)的歷史較悠久。中國(guó)最早的鐵路橋梁是19世紀(jì)70年代修筑的吳淞鐵路,由于當(dāng)?shù)氐暮拥澜诲e(cuò)、河網(wǎng)密布,這段鐵路修筑了十余座中小橋梁,在這中間吳淞蘊(yùn)藻浜橋是最長(zhǎng)的,約50米左右。雖然吳淞鐵路僅僅一年就被拆除,所修建的鐵路橋梁沒(méi)有再使用,但是鐵路橋梁的巧思在唐胥鐵路上得到了延續(xù)。唐胥鐵路是第一條中國(guó)人自主修建的鐵路,當(dāng)它向西延伸的時(shí)候,在茶淀與漢沽間的薊運(yùn)河上修建了長(zhǎng)173.72米、具有近代建筑水平的鐵路鋼橋——薊運(yùn)河橋。這一橋梁可以作為中國(guó)最早的鋼橋,值得一提的是時(shí)至今日這一橋梁仍被人們使用著。從唐胥鐵路修建至今,有四萬(wàn)多座大大小小的鐵路橋梁在中國(guó)修建,以1984到1995期間為例,中國(guó)共修建了6259座鐵路橋梁。
由于載重較大,橋梁的沖擊力強(qiáng),行車頻繁且密度較大,鐵路橋梁的要求較高,而且對(duì)于抵抗自然災(zāi)害的能力要求較高,在結(jié)構(gòu)要求上鐵路橋梁的豎向橫向剛度和動(dòng)力性能要求標(biāo)準(zhǔn)較高。長(zhǎng)期的實(shí)踐下,中國(guó)的鐵路橋梁建設(shè)有了很大的進(jìn)步,制造和施工工藝設(shè)備水平也有很大的提高,很多高強(qiáng)度耐久的新材料被研究出來(lái),設(shè)計(jì)師們也設(shè)計(jì)出許多先進(jìn)科學(xué)的橋梁結(jié)構(gòu),這都為我國(guó)的鐵路事業(yè)做出了重大的貢獻(xiàn)。現(xiàn)在中國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)和施工水平已經(jīng)居于世界前列,多跨連續(xù)梁橋、斜腿剛構(gòu)橋、柔性拱剛性桁梁橋、栓焊梁橋、平彎橋、雙薄壁墩橋、高墩V形支撐橋、斜拉橋、鋼拱橋等等科技含量很高的鐵路橋出現(xiàn)在我國(guó)的大江大河之上。隨著礦物摻和料和高效減水劑的研究和開(kāi)發(fā),混凝土在鐵路橋梁發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用,尤其是大跨度鐵路橋梁的發(fā)展上起到了很好的作用。
由于施工地點(diǎn)與原材料供應(yīng)處往往不在一處,所以為了保障橋梁的質(zhì)量,混凝土的運(yùn)輸方式需要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行選擇。按照一般的要求,近距離的運(yùn)輸采用混凝土輸送泵的方式,稍長(zhǎng)距離的運(yùn)輸采用混凝土拌合器的方式,長(zhǎng)距離的運(yùn)輸應(yīng)采取混凝土輸送車的方式,而混凝土泵適用于流動(dòng)性的混凝土。當(dāng)混凝土的運(yùn)輸距離超過(guò)250m時(shí),最好采取混凝土運(yùn)輸車的運(yùn)輸方式。而在輸送混凝土的時(shí)候,并不是簡(jiǎn)單地將混凝土裝車就夠了,而應(yīng)有相應(yīng)的程序,這樣才能保證混凝土的狀態(tài),最終保證橋梁的質(zhì)量。
以長(zhǎng)距離的混凝土輸送車方式和近距離的混凝土輸送泵方式為例,在混凝土裝入混凝土運(yùn)輸車前,應(yīng)該檢查好車內(nèi)的積水是否排干。到達(dá)澆筑現(xiàn)場(chǎng)以后,在高速旋轉(zhuǎn)之后,才能將混凝土混合物通過(guò)輸送管輸入泵車受料斗中。當(dāng)采用混凝土運(yùn)輸泵時(shí),應(yīng)先將輸送管用水泥砂漿潤(rùn)滑充足。在運(yùn)輸時(shí),應(yīng)保持連續(xù)的泵送,必要的時(shí)候可以降低泵送的速度以此來(lái)達(dá)到泵送的連續(xù)性;泵送的距離應(yīng)保持在允許的最大距離之內(nèi),起始水平長(zhǎng)度應(yīng)大于十五米;在向下輸送混凝土的時(shí)候,輸送管與垂線的夾角應(yīng)不超過(guò)12°,防止混凝土堵塞的情況發(fā)生。在輸送停止或者停泵時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)該清除輸送管內(nèi)殘余的混凝土,并且清洗泵機(jī),以免發(fā)生損壞。另外,在高溫或者低溫的環(huán)境下進(jìn)行輸送時(shí),應(yīng)將濕簾或者保溫材料覆蓋管道。
混凝土的拌制主要有兩種方式——人工拌制和機(jī)器拌制。人工拌制的適用范圍較小,在少量混凝土、塑性混凝土或者半干性混凝土的情況應(yīng)用較多。但無(wú)論是哪種方式,最后的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是攪拌均勻,石子的表面應(yīng)包裹水泥砂漿,顏色無(wú)較大的偏差。要達(dá)到這一效果,混凝土的拌制應(yīng)遵循步驟。首先,混凝土原材料應(yīng)按照施工的比例配合而成,將偏差控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。拌合物的投料順序也應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行,先將水泥、細(xì)骨料和摻合劑一起加入攪拌機(jī)中,在攪拌均勻之后加入水,在其成為砂漿后,向攪拌機(jī)中加入粗骨料,攪拌后再加入加外劑。攪拌的時(shí)間也應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行,以3-5分鐘為宜。
混凝土的拌制應(yīng)注意季節(jié)對(duì)其的影響。當(dāng)夏季普遍高溫的時(shí)候,部分原材料升溫過(guò)快,應(yīng)搭棚對(duì)粗細(xì)骨料進(jìn)行防曬,將混凝土的入模溫度控制在30°以內(nèi)。當(dāng)冬季的時(shí)候,為了保證混凝土入模溫度高于10°,應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行預(yù)熱。例如,通過(guò)試拌的方式確定骨料和水需要預(yù)熱的最高溫度;使用熱水進(jìn)行攪拌;將外加劑、水泥和摻合劑運(yùn)入暖棚進(jìn)行預(yù)熱。
因?yàn)闈仓炷量赡軙?huì)發(fā)生離析現(xiàn)象,所以混凝土自高處傾落應(yīng)該設(shè)定一個(gè)限高,最好是2米左右。自由下落高度較大時(shí)應(yīng)使用溜槽或串筒,以防混凝土產(chǎn)生離析。每節(jié)70mm,以薄鋼板為原料,用鉤環(huán)連接的串筒筒,可以有很好的緩沖作用。分層澆筑可以達(dá)到使混凝土振搗密實(shí)的效果,澆筑時(shí)分層澆灌、振搗,下層混凝土初凝之前上層混凝土施工并澆筑振搗完畢。如果在下層混凝土初凝以后再澆筑上面一層混凝土?xí)r,下層混凝土由于受振動(dòng),已凝結(jié)的混凝土結(jié)構(gòu)完全遭到破壞。
鐵路橋梁是鐵路的重要組成部分,對(duì)于人們的順利出行和貨物的順利運(yùn)出發(fā)揮著重要的作用。橋梁混凝土的施工技術(shù)應(yīng)不斷的改進(jìn)和完善。對(duì)于混凝土的施工技術(shù),工程師們應(yīng)熟練掌握其程序和要領(lǐng),混凝土的運(yùn)輸、拌制、橋體的澆筑和養(yǎng)護(hù)都達(dá)到要求,這樣才能完成高質(zhì)量的鐵路橋梁,為我國(guó)的鐵路事業(yè)的發(fā)展做貢獻(xiàn)。
[1]王行剛.淺論鐵路橋梁大體積混凝土裂縫成因及防治措施[J]. 科技資訊.2008,10(03) :3.
[2]余紅發(fā),孫偉,鄢良慧,麻海燕.混凝土使用壽命預(yù)測(cè)方法的研究Ⅱ—模型驗(yàn)證與應(yīng)用[J].硅酸鹽學(xué)報(bào).2002,30(06):691-695.