李多財(cái)
(中交二公局鐵路建設(shè)有限公司,陜西 西安 710075)
高架橋梁的常規(guī)簡(jiǎn)支梁一般通過預(yù)制架設(shè)法施工,但處于高架站站前、站尾過渡區(qū)變跨加寬梁和停車場(chǎng)、車輛段等場(chǎng)段出入段與正線交叉并行區(qū)的梁體,無法采用預(yù)制架設(shè)方法,一般采用現(xiàn)澆法施工。梁體采用現(xiàn)澆法施工周期均較長(zhǎng),如何在確保安全的情況下,加快側(cè)模的周轉(zhuǎn)速度,提高工效,縮短施工周期,是城市軌道交通現(xiàn)澆梁施工的關(guān)鍵。其中,支架法現(xiàn)澆梁整體滑移式側(cè)模施工技術(shù)具有使用效果較好、經(jīng)濟(jì)效益較佳的優(yōu)勢(shì),適用于地鐵、市政、公路、鐵路等橋梁施工,本文結(jié)合成都地鐵17 號(hào)線一期工程,對(duì)其應(yīng)用情況進(jìn)行分析[1]。
成都地鐵17 號(hào)線一期工程土建01 標(biāo)包括1 站2區(qū)間及高架段聲屏障安裝;1 站為金星站(全長(zhǎng)235.3m),為四柱三跨兩層島式框架結(jié)構(gòu)高架車站,車站主體標(biāo)準(zhǔn)寬度22.0m,共計(jì)23 軸;2 區(qū)間即標(biāo)段起點(diǎn)—金星站高架區(qū)間(起—金區(qū)間)和金星站—黃石站高架區(qū)間(金—黃區(qū)間);起—金區(qū)間,線路長(zhǎng)1717m,包括樁基、墩臺(tái)身及51 孔單線現(xiàn)澆梁、40+70+40m 連續(xù)梁一聯(lián)、31.35+32+32+31.35m 連續(xù)梁一聯(lián)和10 聯(lián)路基板樁梁施工;金-黃區(qū)間,線路長(zhǎng)3270m,包括段內(nèi)109 榀箱梁預(yù)制和架設(shè)及其橋面系施工。線路平面布置如圖1 所示。
圖1 TJ01 標(biāo)線路平面布置
該工藝技術(shù)的原理主要是在現(xiàn)澆梁側(cè)模的底部,每側(cè)設(shè)置2 道I 140 工字鋼軌道,然后在每側(cè)模板底部沿縱向設(shè)置3 組滑移裝置,每組4 個(gè)滾輪,放置在工字鋼鋼軌上。該滑移裝置與模板是分離式的,工作狀態(tài)下,模板底部與滑移裝置之間懸空50mm;混凝土澆筑前,模板用若干螺旋千斤頂(縱向間距900mm,設(shè)置在橫梁上)臨時(shí)支撐,現(xiàn)澆梁混凝土澆筑完成拆模后,收回千斤頂,模板下降50mm,使模板整體放置在3 組滑移裝置上,采用卷揚(yáng)機(jī)整體拖拉模板前行就位。電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)安裝在已澆筑的梁體梁頂靠近即將澆筑的梁體梁端,鋼絲繩繞過前方墩頂位置的一個(gè)動(dòng)滑輪,折返回來牽引在側(cè)模通風(fēng)孔內(nèi),將側(cè)模整體拖拉到下一孔就位,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)澆梁側(cè)模的整體滑移[2]。工藝原理如圖2 所示。
圖2 工藝原理
(1)工效高。采用此工藝技術(shù),僅需半天即完成模板就位,較傳統(tǒng)工藝每孔現(xiàn)澆梁能縮短工期4~5d。
(2)安全可靠。與散拼模板對(duì)比,省去汽車吊吊運(yùn)模板的過程,減少了模板安拆吊裝作業(yè)過程中的危險(xiǎn)性。
(3)節(jié)約場(chǎng)地。采用電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)在已澆筑梁面進(jìn)行整體拖拉滑移,不占用梁體周邊場(chǎng)地,節(jié)省臨時(shí)用地。
(4)保護(hù)成品。由于是整體滑移,避免了普通模板拆除過程中對(duì)成品的磕碰傷害,起到成品保護(hù)的目的。
(5)降低成本。投入小,工藝簡(jiǎn)單,易操作,使用材料為一次投資,可多次循環(huán)使用。與散拼模板對(duì)比,減少人工及機(jī)械設(shè)備的投入,降低了成本。
支架法現(xiàn)澆梁整體滑移式側(cè)模施工技術(shù)的工藝流程如圖3 所示。
圖3 整體滑移模板施工工藝流程
3.2.1 施工準(zhǔn)備
(1)支架搭設(shè)。施工準(zhǔn)備階段,主要完成支架搭設(shè)并驗(yàn)收,支架采用碗扣式鋼管支架,嚴(yán)格按已批復(fù)的施工方案進(jìn)行搭設(shè),搭設(shè)完成經(jīng)自驗(yàn)、監(jiān)理驗(yàn)收后,準(zhǔn)備安裝主梁、次梁和底模。
(2)主梁、次梁安裝。支架頂部橫向采用I140 工字鋼作為主梁,根據(jù)設(shè)計(jì)方案,縱向間距為900mm,縱向采用100mm×150mm 方木作為次梁,橫向間距為200~300mm,次梁采用100mm×150mm 方木,主要考慮模板落位的需要。
(3)測(cè)量放樣??v橫梁安裝完畢后,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,放樣出梁軸心和線路中線,測(cè)量梁底標(biāo)高,據(jù)此調(diào)整頂托高度,然后再安裝底模。
(4)模板進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收。側(cè)模采用廠制定型鋼模,模板進(jìn)場(chǎng)后,對(duì)其平整度、斷面尺寸等進(jìn)行檢查驗(yàn)收,滿足要求后,對(duì)模板進(jìn)行打磨除銹,準(zhǔn)備吊裝。
3.2.2 底模安裝
底模的安裝定位是控制側(cè)模的基準(zhǔn),底模采用16mm 厚竹膠板,安裝前通過調(diào)整支架頂托控制底板標(biāo)高,精度滿足要求后,將底模與方木次梁進(jìn)行牢固定位。如圖4 所示。
圖4 底模安裝
3.2.3 模板走行軌道安裝
底模安裝定位完成后,在底模兩側(cè),根據(jù)模板設(shè)計(jì)圖紙尺寸,采用工I140 工字鋼縱向安裝滑移軌道,軌道直接與橫向主梁工字鋼焊接在一起,防止滑移時(shí)軌道移位,導(dǎo)致模板無法準(zhǔn)確定位??v向軌道接頭之間,采用軌道夾板連接固定,如圖5 所示。
圖5 模板走行軌道安裝
3.2.4 模板拼裝
軌道安裝完成后,由25t 汽車吊,先將滑移裝置吊裝在軌道前、中、后位置,然后先安裝滑移裝置位置的側(cè)模,隨后將所有側(cè)模拼裝在一起形成整體模板[3],如圖6、圖7 所示。
圖6 帶滑移裝置的側(cè)模安裝
圖7 側(cè)模安裝就位
3.2.5 千斤頂支撐定位
模板安裝就位后,采用螺旋千斤頂將模板頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高,千斤頂支撐在橫向主梁上,分別在底部倒角位置和外側(cè)支腿位置安裝螺旋千斤頂,為了防止千斤頂傾斜及掉落,千斤頂?shù)撞吭O(shè)置縱向貫通槽鋼。此時(shí),滑移裝置與模板分離,為了確保側(cè)模整體受力良好,在側(cè)模底部與滑移裝置之間設(shè)置木楔頂實(shí),同時(shí)在滑移裝置滾輪與軌道處設(shè)置木楔防溜,如圖8、圖9 所示。
圖8 螺旋千斤頂安裝
圖9 防溜木楔設(shè)置
3.2.6 梁體施工
模板安裝就位后,安裝底腹板鋼筋,安裝預(yù)應(yīng)力波紋管和鋼絞線(單端張拉),安裝內(nèi)模,再安裝頂板鋼筋及梁面預(yù)埋件,最后澆筑梁體混凝土[4]。
3.2.7 模板落位
待梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí),拆除模板與滑移裝置之間的木楔,逐個(gè)松開豎向千斤頂,將模板落在滑移裝置上,然后采用水平千斤頂將模板外頂5cm,使模板與梁體脫離,便于模板滑移[5]。要特別注意模板的橫向滑移,主要是利用滑移裝置頂部設(shè)置的2個(gè)滾輪,輔以水平千斤頂實(shí)現(xiàn),如圖10、圖11 所示。
圖10 外頂模板橫向滑移
圖11 側(cè)模橫向滑移裝置
模板落位完成后,檢查滑移裝置的安全性和軌道是否有影響滑移的異物,確認(rèn)無誤后,準(zhǔn)備滑移模板[6]。
3.2.8 模板滑移就位
滑移前,將5t 電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)安裝在已澆筑的梁體梁端位置,在下孔梁前方墩頂位置以下1m 處,以鋼絲繩栓接捆綁,在前進(jìn)方向梁端設(shè)置動(dòng)滑輪作為牽拉軸,鋼絲繩直徑25mm,一切準(zhǔn)備就緒后,將鋼絲繩一端穿入靠近梁端1/3 位置的側(cè)模通風(fēng)孔內(nèi),固定牢固,然后開啟卷揚(yáng)機(jī),使模板緩慢遷移,滑移至指定位置,然后在滑移裝置輪軌之間設(shè)置木楔,將模板固定,用水平千斤頂將模板縱移(圖12)并與底模密貼,最后用豎向千斤頂將模板整體頂起至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置,實(shí)現(xiàn)側(cè)模整體滑移,如圖13 所示。
圖12 模板縱向滑移
圖13 模板就位
主要材料見表1,主要設(shè)備見表2。
表1 主要材料
表2 主要施工機(jī)械
(1)施工前,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求,結(jié)合建設(shè)單位有關(guān)質(zhì)量要求,建立健全工序過程質(zhì)量控制細(xì)則,同時(shí)編制作業(yè)指導(dǎo)書。
(2)按照施工圖紙及規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn),采購原材料、半成品、構(gòu)件和零部件,嚴(yán)格驗(yàn)收并按要求存放。
(3)嚴(yán)格控制縱向軌道與底模側(cè)面的距離,以鋼尺準(zhǔn)確定位,防止模板滑移時(shí)偏位;施工技術(shù)人員和質(zhì)檢員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督,檢查工藝執(zhí)行情況。
(4)施工過程中,重點(diǎn)是模板安裝精度的質(zhì)量控制,控制標(biāo)準(zhǔn)如表3 所示。
表3 模板安裝精度控制標(biāo)準(zhǔn)
成都軌道交通17 號(hào)線一期TJ01 標(biāo),負(fù)責(zé)起點(diǎn)至金星站段高架橋施工,該段共計(jì)51 孔30m 現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁,全采用此工藝施工,該工藝除增設(shè)了滑移裝置外,其他機(jī)具都為常規(guī)設(shè)備,且工藝簡(jiǎn)單、效率高,配置4 套整體滑移式模板,每孔梁較普通鋼??s短工期6d,共計(jì)縮短工期約80d,工效高,節(jié)約成本約70 萬元;該工藝雖然增加了電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),但節(jié)省了汽車吊和人工成本,每孔梁能節(jié)約成本1.38 萬元。該工程共配置4 套整體滑移式模板,該工藝除增設(shè)了滑移裝置外,其他機(jī)具都為常規(guī)設(shè)備,成本與普通鋼模相同,較常規(guī)施工工藝節(jié)省鋼模2 套,節(jié)省成本約150 萬元,以上共計(jì)節(jié)省成本約220 萬元,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。