王明強
(中交隧道局第五工程有限公司,天津 300162)
鐵路橋梁結構施工中技術管控是保證橋梁建設質量的重要措施,當前鐵路工程運行壓力較大,鐵路橋梁結構的建設質量也應隨之提升,在橋梁施工中必須根據實際需求進行施工技術選擇,并在施工中強化技術管控、落實質量管理,保證鐵路橋梁結構施工建設的總體質量以及應力條件,為鐵路事業進一步發展提供結構保障。
參與工程為渝萬鐵路四線變雙線現澆連續梁。這是一種在橋梁結構施工中廣泛應用的施工技術。現澆施工技術的主要應用對象為橋梁結構中的混凝土結構,其操作就是先進行混凝土結構模板體系的搭建,而后在其中空間內按照設計要求澆筑拌和好的混凝土材料,在混凝土材料凝固的過程中就會形成一種承載能力強、結構強度大的結構。混凝土澆筑時必須按要求進行結構振搗、結構養護等工序才能夠保證混凝土現澆后結構的整體支撐能力。現澆注施工具有非常明顯的施工優勢,首先其施工難度小,并且混凝土澆筑質控效果較好,能夠大幅提升結構強度,是橋梁結構施工中應用最為廣泛的施工技術。混凝土現澆注施工的整體過程不需要大型設備參與,施工成本也可以得到降低,但是現澆注施工技術在操作中進行質控的難度較大,混凝土結構容易出現裂縫等病害問題。現場施工過程中應加強支架的驗收與預壓。
參與工程為大西鐵路渭南制梁場。這種技術的主要操作過程就是在橋梁施工作業前對橋梁梁體進行預制,在具體施工現場指示對橋梁梁體構件預制結構進行裝配。預制施工技術在橋梁結構施工中也很常見,預制技術也是未來建筑工程發展的一種趨勢。橋梁施工中對于各結構施工質量要求較高,采用預制結構可以很方便地對各結構質量進行控制。如果預制結構裝配中對施工操作不熟悉就會導致整個梁體報廢。在橋梁建設施工中為了保證預制施工技術質量通常要采用先進的衛星以及數字化勘測技術進行橋梁施工環境的勘察,并且在實際施工中預制法施工技術還可以同橋梁預應力施工技術配合提升橋梁結構的耐久性與可靠性。現場施工過程中應加強砼養護及預應力施工。
參與工程為商合杭鐵路跨沙潁河薄壁剛構連續梁鋼管拱橋。鐵路橋梁施工中應用懸臂施工技術的情況也較多,這是一種將現澆注技術與預制技術優勢結合在一起的施工技術。懸臂施工技術操作的過程中通常是以橋墩作為施工作業的基點,向橋梁兩端進行施工推進。懸臂施工的具體操作過程也就是混凝土結構的澆筑施工過程。懸臂施工中需要先開展框架搭建施工作業,再進行混凝土結構澆筑,懸臂施工還可以結合預制技術,先梁體結構構件的制作,然后在橋梁建設施工中再進行各構件的安裝。懸臂施工可以單獨采用其中一種構建技術,也可以結合兩種施工技術的優勢,不過不管如何,懸臂施工中要對技術操作進行嚴謹的質控。懸臂施工技術操作中,橋墩的壓力較大,因此橋墩施工技術要求較高,只適用于一些基礎結構特別穩定的橋梁類型,懸臂施工技術運用在一些跨度大、應力結構復雜的橋梁施工時,施工難度較大,也較不適用。懸臂施工技術還有其他的優勢,它的施工過程中懸臂就是支架,因此不需要再進行支架的搭建施工,對于這部分人力物力就可以節約下來,而且懸臂施工不會影響橋下區域的交通,可以實現施工效率的提升,在施工過程中技術控制的效果也較好,質控效果較好。
鐵路橋梁頂推施工技術是一種施工作業過程工序較為復雜、施工難度較大的施工技術。頂推施工技術操作首先要將預制施工場地直接順著橋梁縱軸進行分階段設置,預制也應按照階段順序進行。其次預制梁體結構應通過預應力結構與施工完成的梁體結構進行連接。最好利用水平方向上的千斤頂對梁體進行輔助作用力的推動,使之能夠離開預制場地,而后再進入下一階段預制場地進行新梁體結構的預制與連接、推動,這樣循環前進,就可以逐漸完成梁體施工過程。頂推施工技術完全可以適用于較高的橋梁,因為它不需要上下進行梁體預制結構的運輸,并且由于頂推法施工的過程非常具有連續性,可以通過一段段梁體結構的推進實現梁體施工,工程建設結構就較為連續完整。鐵路橋梁在頂推技術施工中需要用到一些大型設備,不過這些設備可以循環運用到各梁段施工中,設備利用率較高,資源也相對得到了高效利用。
商合杭鐵路太和特大橋跨潁河(88+168+88)m 預應力混凝土雙線線連續梁位于DK168+719.38 ~DK169+ 065.48m,全長346.1m,線間距5m。443#、446#為連續梁橋的邊墩,444#、445#墩為連續梁橋的主墩,主墩結構形式為剛構墩。跨阜陽沙潁河,上部結構為(88 +168 +88)m 預應力混凝土連續梁,主梁采用單箱雙室、變高度、直腹板箱型截面。中跨跨中及邊支點截面中心處梁高4.515m,中支點截面中心處梁高10.015m,梁高按二次拋物線變化,曲線上梁為曲梁曲做。
(1)澆筑工藝及準備。①0 號塊采用混凝土拌合站集中拌合,因混凝土方量較大,混凝土運輸罐車要滿足要求,確保澆筑連續。②0 號梁段澆注面積大,澆注時注意控制分層厚度和混凝土的覆蓋時間,底板混凝土分層厚度為20 ~30cm。③混凝土澆注前必須對模板、管道、鋼筋仔細檢查,施工機具、人員、材料一一落實,混凝土澆注過程中注意不得損傷波紋管道,預埋件,振搗棒保持一定的插入間距,振搗密實。
(2)澆筑順序。0 號梁段混凝土總方量超過2000m3,采用泵送入模。混凝土澆筑主要分兩次澆筑,澆筑分界線為頂板以下2.47m 位置,第二次澆筑前,應對前次澆筑的混凝土面進行鑿毛,確保混凝土結合良好。主要澆筑原則為“先墩身部分,再0#塊;先底板,再腹板;先中間,后兩側;對稱澆筑,連續灌注”。澆筑箱室腹板混凝土時,應高低側對稱澆筑,一是保證覆蓋,二是使支架受力均勻。另外,澆筑隔墻懸臂端隔墻混凝土時,應交錯澆筑,保證混凝土的覆蓋。在0 號塊混凝土澆筑過程中,既要控制每分層間隔時間在混凝土初凝時間以內,又要控制總體澆筑時間;既要保證混凝土上下層及前后左右間隔時間不得超過初凝時間,又要控制總體澆筑時間不超過混凝土終凝時間。
在橋梁施工中,技術方案是否科學,技術操作是否準確都影響著鐵路橋梁總體施工質量。首先,在鐵路橋梁結構施工前要對橋梁設計方案進行綜合分析,盡量保證橋梁技術方案的科學性,并對其中的疑惑及問題進行探討,以便提升橋梁方案在施工中的實際指導作用。其次,對橋梁施工技術方案進行嚴謹的技術交底,保證各方面施工參與者都能夠了解自身技術要求,確保在橋梁工程施工推進中各專業、各班組、各部門都能夠根據鐵路橋梁施工技術方案要求進行嚴謹的技術操作。最后,根據橋梁施工方案進行技術管控標準的設置,要做好技術管控標準體系的細節完善,確保各施工環節的技術人員都能夠在鐵路橋梁技術管理標準的約束下進行作業。
鐵路橋梁工程施工中中開展質量管控工作的重要依據就是質控體系。首先,根據橋梁工程各工序質量要求進行各工序質檢標準的設置,保證鐵路橋梁施工中各工序推進都能夠有明確的質控標準。其次,將質量管控責任落實到各層級質控人員身上,保證在橋梁建設中每一個質控問題都能找到專人負責,為橋梁結構施工質量責任落實提供制度保障。最后,針對橋梁施工材料進行嚴格的質量控制,橋梁結構施工的應力控制要求特別高,在鐵路橋梁施工前要對參建材料進行強有力的質量管理與現場控制,保證橋梁施工材料的性能符合作業需求。
在橋梁結構施工中,應力結構平衡效果分析非常重要,并且由于高空施工環節較多,會用到塔吊等設備,但容易發生工程碰撞,因此,運用信息化技術對橋梁施工方案進行碰撞檢測非常有必要。利用BIM 技術等信息化技術對設計方案進行分析,避免施工中碰撞問題的出現,能夠盡量降低鐵路橋梁施工中的技術變更概率,進而保證橋梁施工能夠有序推進。而在橋梁施工中各方協調要求較高,在施工中積極運用信息化技術對施工推進進度、各方協調情況進行分析也能夠有效提升橋梁施工中各專業的協調效果,降低橋梁質量問題發生的概率。同時由于信息化技術在橋梁中運用可以有效促進橋梁施工質量檢驗的有序進行,能夠為橋梁質檢提供信息化的資料,強化鐵路橋梁建設中質量控制的力度,保障鐵路橋梁整體結構的運行安全。
總之,在我國鐵路橋梁結構施工中,針對技術進行嚴格管控能夠確保橋梁結構施工的技術嚴謹性,為橋梁結構實現應力平衡提供條件,施工中必須對施工人員進行嚴格的質量管控,落實質控責任,確保各環節都能夠進行嚴格的質量檢測,為橋梁結構整體建設質量優化提供保障,進而確保鐵路橋梁能夠為鐵路線路運行提供穩定可靠的結構支撐。