摘要:在鐵路營業線棚洞頂梁澆注施工時,主要用廠制防電作業臺車作為支撐進行頂梁現澆或梁體預制吊裝的方法。南昆線危巖落石整治工程由于施工環境惡劣,施工便道無法引至工點,大型機械設備又無法進場,通過技術經濟比選,確定采用自制防電絕緣模板支撐進行棚洞頂梁施工。該論文從防電絕緣模板支撐結構、施工工藝、注意事項、安裝勞力安排及機具設備配置等方面系統地對支撐體系進行了綜合闡述。
關鍵詞:防電絕緣模板 支撐結構 施工工藝
0 引言
在鐵路營業線棚洞頂梁澆注施工時,主要用廠制防電作業臺車作為支撐進行頂梁現澆或梁體預制吊裝的方法。我公司承建的南昆線危巖落石整治工程,棚洞全長1096m,位于云貴交界的深山中,施工環境極其惡劣,線路兩側一面環山一面臨河,施工便道無法引至棚洞工點,大型機械設備無法進場,施工所需料具靠單軌車倒運至工地。該工程又是鐵道部部長親點工程,工期緊、任務重,若采用廠制臺車和梁體預制吊裝的方法,無論從工期進度、施工條件還是從工程成本上都不能滿足施工需要。我部根據現場情況自行研制了防電絕緣模板支撐,順利完成了棚洞頂梁施工,效果很好。
1 防電作業臺車與防電絕緣模板支撐的技術經濟比選
1.1 防電作業臺車的主要性能及特點
防電作業臺車周轉性能良好,臺車封鎖要點組裝調試完成,即可進行棚洞頂梁的施工。待梁體混凝土強度達到設計要求后拆模,自導軌運行進入下一循環,每個循環周期為7天,完成6m的頂梁施工;臺車組裝完成后,在移動、調試及澆筑混凝土灌筑階段,接觸網均不需要斷電,對既有線影響小;設備單位面積承載力較大,約為3T/m2;價格昂貴,一部防電臺車(長8m)購置價約15萬元;重復使用價值不高,該臺車只限于棚洞、跨線橋施工,設備通用性差。
1.2 防電絕緣模板支撐的主要性能及特點
防電絕緣模板支撐為組合結構,質量輕,安裝拆卸均很方便,部分構件如扣腕支撐均可在接觸網不停電、列車慢行(40km/h)條件下施工;頂梁澆筑長度可根據現場情況靈活掌握,可適時減少防電模板支撐的循環次數,加快施工進度,縮短工期;設備單位面積承載力較小,約為1.4T/m2;設備造價低,3425元/m,若按8m計算,其價格僅為2.74萬元;重復使用價值高,組成構件拆卸后,即可用做其它工程的周轉料,設備通用性強。
經過經濟技術比選,結合現場實際,自制絕緣模板支撐在各方面均優于防電作業臺車,因此決定棚洞頂梁施工采用防電絕緣模板支撐。
2 防電絕緣模板支撐結構
根據棚洞結構形式的不同,防電絕緣模板支撐(以下簡稱支撐)分別有簡支式和懸臂式兩種(見附圖)。
兩種支撐形式其下部支撐體系均采用碗扣式腳手架(以下簡稱腳手架)。搭設前,首先進行基礎處理,滿足要求后即進行支撐搭設。為確?;A均勻受力,在立桿下部順線路方向安放枕木,立桿間距60cm,立桿間用橫桿連結;為保證支撐體系的橫向穩定,在立柱間加設長6m的剪刀撐;腳手架搭設完成后,在其上方布置100×100mm的雙排方木;方木上方鋪Ⅰ150mm的工字鋼,間距0.5m,為防止工字鋼側向扭曲,增加其側向剛度,提高抗彎曲能力,在工字鋼兩側每隔1m焊接一矩形鋼板,對工字鋼進行側向加固;在接觸網2.5m范圍內懸掛防電絕緣板,用兩根Φ12mm鋼筋把絕緣板懸掛在工字鋼上;在工字鋼的上部鋪設方木,隨即進行頂梁底模的鋪設。
懸臂式支撐體系由于其懸臂端外側排架桿無墻體作為依托,同一截面內,內墻與懸臂外側腳手架間用兩根Φ50mm鋼管在腳手架的上下端分別連接固定,下部下穿鋼軌,上端設在絕緣板的上方、工字鋼的下方。鋼管順線路方向每隔2m布設一處(2根)。為避免梁體澆筑過程中排架向外發生傾斜,在外側腳手架上、鋼管上方順線路方向每隔5m加設一道Φ14mm鋼絲繩,穿過梁縫與懸臂內墻預埋的錨桿相連,起到橫向固定排架的作用,確保其穩定性。
3 防電絕緣模板支撐的施工工藝
3.1 辦理開工手續
按照鐵路營業線施工管理辦法,申報施工方案,辦理施工安全配合協議,提報封鎖計劃,請設備管理單位到現場配合施工。特別是供電部門應對安裝支撐地段的接觸網臨時調整到距軌面5750mm,承力索降到6100mm。
3.2 進行地基處理
夯實基礎或采用道碴換填等方法對地基進行加固處理,使其承載力達到0.3MPa。
3.3 安設預埋件
通知接觸網工區,做好埋設接觸網懸吊裝置予埋件的準備工作。
3.4 支撐拼裝
3.4.1 確定支撐高度及支撐拼裝的縱向長度
按照棚洞凈空,確定扣腕支撐的尺寸及排架上、下托的高度;按照工期的要求、周轉的次數、接觸網網桿的位置確定支架拼裝的縱向長度。
3.4.2 搭設碗扣式支架
按照自下而上的方法,搭設腳手架。對于懸臂式支撐搭設時,其橫向鋼管與碗扣支撐間用萬能卡扣連接;鋼管下穿鋼軌時,鋼管與鋼軌間用木板隔離,確保軌道電路的正常使用。
3.4.3 做好絕緣接地
做好支撐的接地工作,即將φ14mm的鋼筋頭埋入地下約1m,然后用電線把鋼筋和腳手架連結起來;如區段線路沒有軌道電路時,可直接用電線將支撐與砼枕的扣件相連。
3.4.4 鋪設方木及工字鋼
調節排架上托高度,在其上方鋪設方木,利用“天窗”點或“封鎖”點內停電時間,鋪設工字鋼。施工前應做好一切準備,封鎖前將工字鋼備于棚洞內墻,點內鋪設。
3.4.5 鋪設防電絕緣板
點內鋪設防電絕緣板。預先在絕緣板四角鉆孔,其大小應比絕緣棒的尺寸略大,絕緣板鋪設后,及時插入絕緣棒,安上絕緣墊片,擰緊螺帽,系在鋼筋上。絕緣板之間應互相搭接,其搭接長度不得小于5cm;絕緣板安裝時必須高出承力索350mm,施工時應防止物體墜落,影響行車。
3.4.6 鋪底模
點外進行底模的鋪設。在工字鋼上順線路方向鋪設方木,間距0.5m,亦可根據T型梁結構形式靈活掌握;方木與工字鋼間用鐵絲綁扎牢靠;為防止頂梁施工時墜落異物,在絕緣板范圍內、方木空隙間鋪設2.5mm的木板以確保安全;在方木上方即可進行底模鋪裝。
3.4.7 頂梁施工
支撐系統搭設完成即可進行頂梁的施工。
3.5 支撐拆除
待混凝土達到設計強度時,將腳手架的上托高度稍微下調,點外拆除頂梁模板,點內拆除方木、絕緣板及鋼管、鋼絲繩等,并抽出工字鋼。點外拆除腳手架、下墊枕木,周轉到下一工作循環。點內恢復接觸網設計高度。
4 主要技術措施
①確定支撐縱向間距時,要考慮接觸網桿位置,支撐應在接觸網位置處斷開,先進行附近的梁體施工,按照設計圖紙,將接觸網懸掛倒置至梁底。
②施工過程中應確保人身和機具的安全,鋪設無防電絕緣板時,與接觸網的凈距不應小于2m。
③施工作業時應按照鐵路技規的要求設置施工防護,既有線工作人員必須進行安全培訓,合格后上崗。
④加強組織管理,點內施工防止延點,點外施工加強防護,確保營業線安全。
5 結束語
防電絕緣模板支撐在南昆線危巖落石整治棚洞工程中的應用,充分證明了其結構穩定,縮短工期,并能產生較好的經濟效益,為工程的順利竣工提供了可靠保證,為同類工程的建設施工提供了借鑒。
參考文獻:
[1]肖鵬.防電作業臺車施工技術[J].四川建材,2011(05).
作者簡介:
康海煜,男,工程師,2010年畢業于中央廣播電視大學土木工程專業。