于 璐
中鐵三局集團(tuán)第四工程有限公司
關(guān)于高速鐵路橋梁施工技術(shù)探討
于 璐
中鐵三局集團(tuán)第四工程有限公司
我國(guó)高速鐵路橋的施工質(zhì)量必須依靠施工工藝來落實(shí),這對(duì)高速列車的順利通行有著積極的作用。本文簡(jiǎn)要分析了高速鐵路橋梁的特點(diǎn)和工程的要求,并主要分析了鐵路橋梁施工階段性的施工工藝,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工有著理論性的借鑒意義。
高速鐵路;橋梁;施工技術(shù)
高速鐵路橋是列車橫跨河海的必經(jīng)的路橋。有著交通承載的功能,因此,路橋的建設(shè)關(guān)系著國(guó)家的交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),也關(guān)系著鐵路網(wǎng)絡(luò)的拓展。目前我國(guó)的高速鐵路橋的建設(shè)已趨于完善,施工質(zhì)量得到了提高。這對(duì)我國(guó)鐵路運(yùn)輸有著關(guān)鍵性的促進(jìn)意義。高速鐵路橋的施工工藝的科學(xué)合理,能夠提高路橋施工效率,縮短施工周期,提高施工質(zhì)量,對(duì)路橋的承載力有著技術(shù)上的保障。
高速鐵路承載著交通運(yùn)輸?shù)氖姑?,具有著以下的幾大特點(diǎn)。其一,高架橋數(shù)量多,占比大;其二,簡(jiǎn)支箱梁是最主要的結(jié)構(gòu)形式;其三,橋梁跨度大,剛性好,整體完整性高;其四,橋梁的縱向力作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)位移脫節(jié)受限制;其五,結(jié)構(gòu)改善后壽命較長(zhǎng),具有耐久性,減輕了定期維修的工作量。
高速鐵路橋與普通的橋梁不同,對(duì)承載力的要求更高。主要承載著高速運(yùn)行的列車,列車經(jīng)過時(shí)對(duì)高速路橋的結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力會(huì)有明顯的作用。路橋結(jié)構(gòu)的受力性,直接關(guān)系著列車行駛的穩(wěn)定性和乘客的安全,也關(guān)系著乘客乘坐的舒適感。高速鐵路橋具有橫向和縱向的作用力,因此橋梁上部對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剛度、整體性能有很高的要求。在高速路橋梁的設(shè)計(jì)中,考慮到整體完整性和橋梁的預(yù)應(yīng)力情況,通常橋梁設(shè)計(jì)采用箱型梁或T型梁。橋梁的特定結(jié)構(gòu)采用特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),比如連續(xù)梁、拱橋等。實(shí)際的橋梁施工中,會(huì)根據(jù)橋梁的跨度選擇相應(yīng)的設(shè)計(jì),采用多種設(shè)計(jì)手段,比如預(yù)制整孔箱梁法,是一種針對(duì)大多數(shù)夸度橋梁的設(shè)計(jì)方法。此外,列車運(yùn)行時(shí)荷載力長(zhǎng)期沖擊,以及列車行駛的巨大噪音,這對(duì)路橋的橋梁結(jié)構(gòu)的剛度和硬度都是極大的挑戰(zhàn),因此,橋梁工程的施工必須滿足動(dòng)力特征的設(shè)計(jì)。
第一,做好施工技術(shù)的前期調(diào)查。前期的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查是對(duì)實(shí)際情況的探索和摸底,基于實(shí)際情況的方案確定、修改、完善更具有說服力,施工措施也更科學(xué)合理。施工技術(shù)的實(shí)施是根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定的,例如,周邊的環(huán)境情況,地質(zhì)水文特征。前期的施工調(diào)查是在施工方和建筑方的聯(lián)合設(shè)計(jì)、文件審核之前進(jìn)行的,前期的調(diào)查是施工擬文、施工技術(shù)的應(yīng)用、橋梁設(shè)計(jì)等階段的重要前提,是滿足設(shè)計(jì)文件的需要。第二,對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的審核。設(shè)計(jì)圖紙是施工的方向指南,施工圖紙需要進(jìn)行指標(biāo)測(cè)算并審核,提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的有效性,確保工程能夠順利開展。第三,對(duì)工程材料的檢驗(yàn)。橋梁的施工材料主要是混合材料,對(duì)各種原材料的性能進(jìn)行檢驗(yàn),對(duì)其透水性、滲水性、干縮程度等指標(biāo)進(jìn)行合理檢驗(yàn),同時(shí)避免市場(chǎng)化進(jìn)程中質(zhì)量不合格的材料流入施工現(xiàn)場(chǎng)。基于材料的配比來選擇性能相符合的材料,并選擇新工藝、新技術(shù)。第四,施工組織設(shè)計(jì)的編制。施工組織設(shè)計(jì)包括施工組織的管理設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的運(yùn)用等。施工不僅僅是簡(jiǎn)單的施工工程,而是一個(gè)系統(tǒng)工程,必須充分考慮人力、物力、財(cái)力資源,合理配置資源,達(dá)到最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益。
路橋的過渡段的施工需要對(duì)土壤進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,這是路堤填料的基本條件。土壤的對(duì)比測(cè)試的項(xiàng)目分為實(shí)驗(yàn)篩分和擊實(shí)實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分。在同等機(jī)械作業(yè)的條件下,選擇壓實(shí)的密度一致,比較不同土壤松鋪厚度與壓實(shí)密度的相互關(guān)系,選擇在特定的壓實(shí)度下最為合適的土壤作為填料。同時(shí),填料還要求具有經(jīng)濟(jì)性。填料是比較基礎(chǔ)的階段,必要時(shí)在預(yù)算上減少支出。具體的土壤填充過程中,分層填筑是最基本的填土施工技術(shù),每層的土壤在壓實(shí)后的厚度不能超過15cm,施工工序要流程化、標(biāo)準(zhǔn)化。土壤通過運(yùn)輸后到達(dá)施工地點(diǎn),不僅進(jìn)行機(jī)械化推平還需要人工推平,因?yàn)橥寥乐写嬖诳障?,需要人工方式進(jìn)行空隙處理,必要時(shí)還需要灑水,潮濕的土壤更便于碾壓機(jī)工作。臺(tái)身被碾壓后需要檢驗(yàn)土壤的壓實(shí)度,碾壓是壓實(shí)的前期壓平工作,碾壓后的指標(biāo)測(cè)試有土壤的平整度、厚度、含水量等等。在碾壓指標(biāo)符合條件下再進(jìn)行壓實(shí)作業(yè),才能保證路基土和填土間的連接處的振動(dòng)處理妥當(dāng)。
濕工藝必須要在材料干燥之后在進(jìn)行,鋼纖維的性能決定了其容易導(dǎo)致在施工中出現(xiàn)成團(tuán)的現(xiàn)象,分級(jí)投料是一種很好的預(yù)防成團(tuán)的技術(shù)。技術(shù)的交底是必要工作,以確保材料性能符合設(shè)計(jì)要求,并檢測(cè)機(jī)械設(shè)備和材料是否齊全。過渡段的路橋施工時(shí),注意對(duì)路面的沉降差控制,盡量降低降差使橋臺(tái)結(jié)構(gòu)快速成型,方便進(jìn)行下一步的分層澆筑?;炷恋呐浔燃夹g(shù)也要在科學(xué)的范圍內(nèi),攪拌機(jī)根據(jù)需要,選擇強(qiáng)制性的攪拌機(jī)或者出料攪拌機(jī)。攪拌機(jī)的攪拌效率高低與鋼纖維的數(shù)量有關(guān)系,若攪拌的鋼纖維數(shù)量太多,必要時(shí)降低攪拌機(jī)的利用率,保證攪拌機(jī)維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。此外,澆筑要保證持續(xù)性,振動(dòng)棒的使用能夠使鋼纖維的震動(dòng)聚集,若在振搗中混凝土的鋼纖維出現(xiàn)二維分布,則需要平板振動(dòng)器保證振搗平穩(wěn)。
橋墩施工工藝的科學(xué)性關(guān)系著橋墩的剛性和硬度,直接影響著橋梁的承載力。橋墩的施工工藝應(yīng)注意兩個(gè)方面的需求:組拼要求和試壓要求。墩頂?shù)默F(xiàn)澆段完成之后進(jìn)行掛籃設(shè)計(jì),主要是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行,掛籃的組拼控制線位置的確定需要精確,同時(shí)起重方案的確定需要依據(jù)合理的起重能力。掛籃組拼保證順序性,首先進(jìn)行主桁組拼,其次到底藍(lán),接著到模板,最后才進(jìn)行附屬結(jié)構(gòu)。掛籃的組拼完成后,需要對(duì)掛籃施壓,檢驗(yàn)掛籃的安全性能。橋墩會(huì)出現(xiàn)變形,這種非彈性的變化會(huì)產(chǎn)生變形參數(shù),這個(gè)可作為箱梁施工的依據(jù)。試壓中考慮多種綜合性因素,如掛籃本身結(jié)構(gòu)、施工周期等。試壓能檢測(cè)掛籃的荷載力和彈性變形的范圍值,掛籃的實(shí)驗(yàn)通常選擇在主橋的節(jié)段。此外,掛籃的試驗(yàn)時(shí)需要借助外物進(jìn)行加載,例如堆碼鋼筋、鋼絞線、沙袋。
第一,對(duì)施工工作人員進(jìn)行施工崗前的培訓(xùn),施工中攜帶的大型器件,必須裝好袋避免器件墜落造成安全事故。第二,高速路橋的拱橋上下方都不建議進(jìn)行同時(shí)作業(yè),當(dāng)特殊情況需要交叉作業(yè)時(shí),施工人員必須佩戴安全防護(hù)設(shè)備。第三,施工現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)設(shè)備必須在人員作業(yè)附近,以防及時(shí)進(jìn)行應(yīng)急措施。例如,救生圈,滅火器、救生船等。第三,通航河流上方施工時(shí),施工方與航運(yùn)部門的聯(lián)系應(yīng)加強(qiáng),既要完成施工作業(yè),又要保證航運(yùn)的暢通。施工階段有著周期性,據(jù)此做出相應(yīng)的通航措施,保證通航的安全。
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