王建睿WANG Jian-rui
(中鐵十二局集團第一工程有限公司,西安 710000)
(The First Engineering Co.,Ltd.of China Railway 12th Bureau Group,Xi'an 710000,China)
大同至西安鐵路客運專線是國家《中長期鐵路網規劃》的重要組成部分,線路北起山西省大同市,自北向南貫穿山西省中部,向南經山西省朔州市、忻州市、太原市、晉中市、臨汾市、運城市,在山西永濟市跨黃河進入陜西省渭南市,經臨潼至西安。其中大同至原平段利用在建北同蒲第三、四線160km,原平至西安段新建線路長度699km。
中鐵十二局集團第一工程有限公司承建的8 標臨汾梁場設置于山西省臨汾市堯都區土門鎮境內,負責本標段內DK499+321~DK517+276 里程范圍內岔口河特大橋及臨汾特大橋共534 孔32m 和42 孔24m 雙線整孔簡支箱梁的預制施工。其中單孔32m 箱梁自重達830t,鋼筋總重達62t,鋼筋綁扎工藝采用整體綁扎的工藝。
箱梁鋼筋骨架綁扎方式一般分為整體式綁扎和分體式綁扎,在型鋼制作的鋼筋綁扎胎具上進行施工。整體綁扎是指:在一個整體胎具上先進行底板及腹板鋼筋的綁扎,綁扎完畢放入內胎架后進行頂板鋼筋的綁扎,鋼筋骨架綁扎完畢后整體吊裝。分體綁扎是指:分別在底腹板、頂板兩個綁扎胎具上同時進行底腹板鋼筋和頂板鋼筋骨架綁扎,分別吊裝,在臺座上連接到位。臨汾梁場結合武廣客運專線和京滬高速鐵路的施工經驗,對兩種方式進行了對比(見表1),并在施工中采用鋼筋整體綁扎的方式。

表1 箱梁鋼筋綁扎方式優劣對比
3.1 鋼筋綁扎胎具 箱梁鋼筋整體綁扎胎具采用角鋼,槽鋼及鋼管扣件等制作而成,分外胎具和內胎架兩部分,外胎具對鋼筋骨架外側的鋼筋進行定位,用槽鋼作為支撐結構,鋼筋定位采用在角鋼上按照圖紙設計要求刻槽來保證;內胎架由底座、鋼管支架、螺旋絲杠和定位角鋼組成,支架高度通過螺旋絲杠進行調整。通過倒角鋼筋定位角鋼的設置可以有效避免目前客運專線箱梁預制過程中倒角鋼筋保護層厚度超標的質量通病,有效保證鋼筋的位置。另支座預埋板,防落梁預埋板等預埋件的定位通過在綁扎胎具底部上按設計位置焊接相應直徑的鋼管來控制,此位置的鋼筋在綁扎時按照設計要求進行相應避讓和移動,既方便鋼筋骨架的安裝又從根本上杜絕了施工人員因鋼筋阻礙隨意切斷鋼筋。另外吊裝孔、通風孔、泄水孔等預留孔通過在胎具上焊接鋼管模具來定位,在鋼筋綁扎、吊裝就位和內模安裝上可便于施工和控制。
3.2 鋼筋整體綁扎
3.2.1 鋼筋綁扎流程 整孔箱梁鋼筋骨架分為底腹板鋼筋骨架和橋面鋼筋骨架兩大部分。其綁扎流程為:
在外胎架上綁扎底腹板鋼筋骨架→布設預應力筋預留管道→安裝內胎架→綁扎橋面鋼筋骨架及橋面附屬鋼筋→整體吊裝鋼筋骨架入側模內→安裝端模→牽引內模入鋼筋骨架內→預埋件、鋼筋調整。
3.2.2 鋼筋綁扎要求 在鋼筋與模板間設置保護層墊塊,模板安裝和灌注混凝土前,仔細檢查保護層墊塊的位置、數量及緊固程度,并指定專人作重復性檢查以提高保護層厚度尺寸的質量保證率。墊塊散布均勻,側面和底面的墊塊不少于4 個/m2,綁扎墊塊和鋼筋的扎絲頭不得伸入保護層內。鋼筋交叉點均應逐點綁扎。綁扣形式應按逐點改變繞絲方向(8 字形)交錯綁扎,或按雙對角線(十字形)方式綁扎。以不易松脫為準,綁點如有松脫,應緊扣或重綁。
鋼筋閃光對焊接頭截面面積在“同一截面”內(鋼筋直徑的35 倍范圍且不小于50cm 范圍內視為同一截面)不得大于50%,同一截面內同一根鋼筋上不得超過一個接頭。且應避開鋼筋彎曲處,距彎曲點不應小于10d,也不得位于最大彎矩處。
預應力筋預留管道及鋼筋位置應符合表2 要求。

表2 預應力筋預留管道及鋼筋綁扎要求
3.3 鋼筋吊裝 箱梁鋼筋面積大、重量大,鋼筋吊裝需采用特制吊具,要求吊具具有較大的剛度,起吊時吊具及鋼筋不得發生過大變形。臨汾梁場鋼筋吊裝采用兩臺50t龍門吊抬吊施工,吊具的結構形式采用桁架結構,桁架結構桿件選用16 號工字鋼和壁厚75mm 角鋼,吊繩采用Φ14mm 鋼絲繩,形成162 個吊點,其中吊裝底腹板鋼筋用90 個,吊裝頂板鋼筋用162 個吊點,起吊時將各吊點鋼絲繩調平,使其均勻受力。在實際的吊裝過程中,吊具和鋼筋籠的變形范圍均在設計要求之內,有效的保證了鋼筋的位置,加快了箱梁預制施工工序循環的時間,效果較為明顯。
預制箱梁采用整體綁扎鋼筋骨架結合整體吊裝的方式可以有效地提高鋼筋的綁扎質量和施工效率,與分體綁扎相比,一次成型和一次吊裝可以節約制梁臺座的占用時間和龍門吊等起重設備的占用時間,可以有效縮短制梁工序循環時間,大大提高施工效率。大西鐵路客運專線臨汾梁場根據2.5 孔/日的施工生產效率配置了5 套整體鋼筋綁扎胎具,單個綁扎胎具每48h 可綁扎完成1 孔32m 箱梁鋼筋,總體每日可完成2.5 孔箱梁鋼筋,與梁場設計的2.5 孔/日的生產能力相匹配;另外整體綁扎胎具相對分體綁扎胎具占地面積小,進行場地規劃時可以靈活機動,在有限的空間內可以充分利用現有場地;鋼筋骨架一次綁扎成型可以很好保證各部位鋼筋的位置和連接牢固,鋼筋骨架一次吊裝相對于分體綁扎的兩次吊裝可以很好緩解龍門吊等起重設備的使用壓力,因此整體綁扎無論是在梁場規劃還是梁體的鋼筋綁扎質量,臺座周轉時間,設備有效利用等方面有明顯的優勢。截止2012年6月,梁場全部的576 孔箱梁全部預制完成,鋼筋工程質量可控,施工效率較高,為類似預制箱梁鋼筋工程提供一個可以借鑒的參考。
[1]客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件(鐵科技基[2004]120 號).北京,2004.
[2]客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準(鐵建設[2005]160 號).北京:中國鐵道出版社,15113-2235.
[3]鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準(鐵建設[2005]160 號).北京:中國鐵道出版社,15113-2233.