鄭鵬
中鐵隧道股份有限公司 河南鄭州 450001
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及交通事業(yè)建設(shè)的不斷進(jìn)步,橋梁建設(shè)日益增加,各種大跨徑橋梁施工也越來(lái)越多。其中,鋼箱梁是大跨徑橋梁的常用結(jié)構(gòu)形式,其頂推施工是大跨徑橋梁施工的重點(diǎn),對(duì)橋梁工程的施工質(zhì)量及效率具有較大的影響。因此,對(duì)鋼箱梁頂推施工技術(shù)展開(kāi)研究具有十分重要的意義。
沙蔚鐵路與道路軸線交角θ=115°,結(jié)構(gòu)跨度14+14m,框構(gòu)主體寬度17m,邊墻厚1.05m,中墻厚0.94,頂板厚0.95m,底板厚 1.1m,主體長(zhǎng) 33.93m,結(jié)構(gòu)凈高 7.8m。框構(gòu)總長(zhǎng)33.93m??驑?gòu)頂進(jìn)就位后框構(gòu)頂距離既有線最低軌底處1000mm。主體采用C40鋼筋混凝土預(yù)制,抗?jié)B性不低于P8,抗凍不小于F350。預(yù)制完成強(qiáng)度達(dá)到100%后,采用縱橫抬梁對(duì)既有線進(jìn)行加固,然后頂進(jìn)。沙蔚鐵路是河北沙城至蔚縣之間的運(yùn)煤專線,國(guó)鐵Ⅲ級(jí),設(shè)計(jì)行車速度80km/h。鐵路位于直線上及-5.5‰的縱坡上。Ⅱ型混凝土枕;線路為50kg/m軌道;軌枕間距均為0.6m。
樁基工程有基坑防護(hù)樁、后背樁、出土通道防護(hù)樁、線路防護(hù)樁、支撐樁、抗移樁等,屬于鋼筋砼結(jié)構(gòu),采用機(jī)械成孔作業(yè)。為了使工作坑能盡快展開(kāi)施工,要先進(jìn)行基坑防護(hù)樁、后背樁、出土通道防護(hù)樁的施工,后施工剩余樁基工程。樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距要保證受力安全[1]。樁基施工完成后,及時(shí)施做樁頂鋼筋砼冠梁。
基坑防護(hù)樁施工完畢以后,可以進(jìn)行工作坑、地錨梁基坑的開(kāi)挖。(1)路基邊坡錨噴20cm厚C20混凝土進(jìn)行防護(hù)。工作坑底尺寸左右大出主體邊緣各1.0m,前方留出2.0m的頂進(jìn)過(guò)渡段,后方留5.0m后靠背位置及布鎬空間。工作坑尺寸保證在框架橋外側(cè)0.8-1.2m工作邊,并留出梯形排水溝。采用機(jī)械開(kāi)挖,基底留0.2m采人工清底。坑底總體坡向做面向頂進(jìn)方向3‰的仰坡。在工作坑口外做成向外排水坡,防止地表水流入。(2)基坑經(jīng)確認(rèn)承載力滿足要求,立即組織進(jìn)行30cm厚碎石墊層鋪設(shè),綁扎滑板鋼筋,澆筑混凝土。地錨梁與滑板一起澆筑,框構(gòu)滑板頂面沿頂進(jìn)方向預(yù)留3‰仰坡。(3)滑板頂部面設(shè)潤(rùn)滑層,潤(rùn)滑層采“滑石粉+塑料皮+砂漿層”做成。先在滑板頂面均勻撒布滑石粉,用刮板刮平鋪設(shè)3mm厚,然后橫向鋪一層塑料布,塑料布間相互搭接0.2m以上。塑料皮上面抹砂漿層,由前端向后每次1.5m寬度,砂漿高度均勻鋪設(shè)厚度為2cm,兩側(cè)寬出橋體0.3m。底板前端船頭坡采用1:8水泥砂漿,尺寸為0.35×3.0m?;灞砻嬉WC光滑平整,高程誤差不超過(guò)±3mm。
滑板施工完畢以后,可以進(jìn)行框構(gòu)涵的施工。主體施工分兩個(gè)階段進(jìn)行,第一次施工底板,第二次墻身和頂板一起澆筑。支立模板均采用定制鋼模角隅配竹膠板,頂板排架采用盤(pán)扣式腳手架及鋼支撐。底板澆筑一次澆筑完成。墻身交界部位澆筑高度設(shè)在下倒角頂部。墻身和頂板采用一次澆筑成型,保證結(jié)構(gòu)的完整性。在頂板后部按照間距3米的位置預(yù)埋二排φ25的鋼筋拉環(huán)。
頂進(jìn)前應(yīng)對(duì)既有路基進(jìn)行注漿加固,注漿固化范圍:沿線路方向:框構(gòu)兩邊墻外緣外側(cè)15m以內(nèi)全斷面注漿。注漿固化深度:自鐵路路肩以下2m起至框構(gòu)底板底下4m;框構(gòu)邊墻外緣2m范圍內(nèi),待框構(gòu)橋頂進(jìn)就位后須二次注漿加固。注漿采用雙重管注漿技術(shù),水平或斜注漿施工。注漿孔間距:一般為0.5m~1.5m。路基加固完畢,委托第三方檢測(cè)中心進(jìn)行檢測(cè)并出具報(bào)告書(shū)。
線路加固采用2×HN900×300×16×28型鋼縱梁和工字鋼縱橫梁及3-5-3扣軌法。木枕和工鋼在既有枕間間隔插入,循環(huán)布置,插入一根及時(shí)回填并搗固密實(shí)??圮壊捎肞50鋼軌,道軌兩側(cè)采用3扣軌,道軌中心采用5扣軌,扣軌與木枕用“U”型卡連接牢固。橫梁采用45b工字鋼,橫梁工鋼間距,框構(gòu)范圍內(nèi)為0.6m和1.2m循環(huán)布置,框構(gòu)外側(cè)為1.2m。鐵為增加剛度和穩(wěn)定性,在兩側(cè)路肩共設(shè)2道75m長(zhǎng)縱梁,其中兩側(cè)路肩位置每束均為2×HN900×300×16×28型鋼縱梁組成??v梁設(shè)在橫梁之上,縱梁與橫梁用“U”型卡連接,縱梁兩端及中間間隔采用枕木垛支撐[2]。線路南側(cè)設(shè)置鋼筋砼抗橫移樁及樁頂L型冠梁,用于支擋橫向工字鋼。在框構(gòu)尾部預(yù)埋拉環(huán),頂進(jìn)中用手拉葫蘆隨頂進(jìn)隨拉緊線路。為減小框構(gòu)頂與橫梁的摩擦力,在橫梁與框構(gòu)頂板間放置小滑車。
開(kāi)頂前必須進(jìn)行試頂,試頂頂力一般為橋結(jié)構(gòu)自重的0.8-1.2倍,頂鎬必須保持行程與頂力一致,頂鎬及施頂方向與涵洞軸線一致,同時(shí)在后背和頂鎬、箱尾與頂鐵之間各設(shè)分配梁。開(kāi)動(dòng)高壓油泵后,使頂鎬產(chǎn)生頂力,從而推動(dòng)箱身前進(jìn),當(dāng)一個(gè)沖程結(jié)束后,頂鎬活塞會(huì)自動(dòng)回復(fù)到原位,在空檔處填放頂鐵,然后再開(kāi)鎬頂進(jìn),如此往復(fù)下去,直至箱體就位。
高速下穿鐵路雙跨斜交框構(gòu)涵頂推施工,不同于單跨或正交涵的下穿頂推,對(duì)施工細(xì)節(jié)的把控,安全、質(zhì)量的要求更加嚴(yán)格。本框構(gòu)涵用極小的偏差,優(yōu)質(zhì)高效的完成了雙跨、斜交框構(gòu)涵的頂進(jìn),對(duì)類似工程提供了有力的支撐,將大大促進(jìn)頂推行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。