高速鐵路橋梁整體式遮板安裝施工技術(shù)

孫麗嬌

（中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司，遼寧大連 116100）

0 引言

在我國高速鐵路橋梁建設(shè)事業(yè)持續(xù)發(fā)展背景下，對于整體式遮板安裝施工也提出了更高要求。為能夠有效保障整體式遮板安裝具有較高的規(guī)范性，獲得良好安裝施工成效，需要施工人員合理選用相應(yīng)施工技術(shù)。本研究可為高速鐵路橋梁整體式遮板的安裝施工提供相關(guān)理論參考依據(jù)，并給予必要的實踐指導(dǎo)與幫助。

1 工程概況

為有效說明高速鐵路橋梁整體式遮板的施工安裝及各項關(guān)鍵技術(shù)要點，本文以參與建設(shè)的跨石德鐵路特大橋工程為例。該橋梁工程起訖里程為改DK90+387.08～DIIK103+177.94，橋梁全線總長度為12 790.86 m，中心里程為DK96+782.85。孔跨布置型式為26～24 m，簡支箱梁30～32m，調(diào)跨簡支箱梁（32+48+32）m，連續(xù)梁（40+64+40）m，連續(xù)梁（48+80+48）m。本橋均橋墩和橋臺均分別采用雙線圓端形與一字形，臺頂平置，均采用鉆孔樁基礎(chǔ)（摩擦樁）。為踐行綠色工程，在該橋梁工程中要求采用整體式遮板并將其設(shè)置在箱梁兩側(cè)位置處。本工程使用的預(yù)制箱梁整體式遮板總塊數(shù)超過22 000 塊，其中，重量最大的遮板可達(dá)1.8 t。遮板結(jié)構(gòu)為C40 鋼筋混凝土預(yù)制結(jié)構(gòu)。

2 高速鐵路橋梁整體式遮板安裝施工技術(shù)要點

2.1 確定施工方案

在此次高速鐵路橋梁整體式遮板安裝施工中，通過充分結(jié)合工程實際以及具體施工要求，為達(dá)到提高整體施工效率、控制遮板安裝施工成本的目的，技術(shù)人員利用定型鋼制模板，預(yù)制時則嚴(yán)格按照遮板平躺形式，直接使鋼模板和外露混凝土相互接觸，確保外露混凝土具有清晰、分明的輪廓與棱角。在施工過程中，要求施工人員適當(dāng)減小振搗深度，從而盡量全部引出氣泡，以此提升混凝土表面的光滑性與平整度[1]。所有遮板均由運輸車輛集中配送至施工現(xiàn)場，現(xiàn)場采用汽車起重機(jī)對遮板進(jìn)行吊裝與臨時固定。進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后牢固綁扎預(yù)留鋼筋和豎墻預(yù)埋鋼筋，再進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆，并在橋面上安裝整體式遮板。

2.2 遮板參數(shù)計算

2.2.1 受力分析

為確保整體式遮板具有較高的質(zhì)量水平，同時也為后續(xù)遮板安裝施工提供安全保障。在正式進(jìn)行遮板安裝施工前，施工人員還需要對其梁體進(jìn)行受力分析。以32 m 梁安裝區(qū)域為例，為提高其受力分析效率，盡可能簡化分析流程，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確、真實。施工人員可根據(jù)實際情況簡化該安裝區(qū)域受力模式，即采用均布荷載。在本工程中，將相關(guān)參數(shù)代入公式，即可計算得到32 m 梁遮板總重量為64.56 t。根據(jù)相關(guān)公式，即可計算出該梁體遮板安裝區(qū)域所受均布荷載為19.8 kN/m。該均布荷載值與規(guī)定要求相符合。

2.2.2 強(qiáng)度計算

計算遮板抗傾覆連接強(qiáng)度時，施工人員將原點設(shè)置在翼緣板上角處，則遮板截面質(zhì)心坐標(biāo)為（172，678）。連接鋼筋豎向位置340 mm，每一塊遮板的長度均為2 m，且任意一塊遮板上均有4 處連接鋼筋。在梁體傾角為0°的情況下，單根鋼筋所受拉力為22.74 kN。在梁體傾角達(dá)到10°的情況下，對應(yīng)的遮板截面質(zhì)心坐標(biāo)變?yōu)椋?87，638），此時單根鋼筋所受拉力為38.25 kN。本工程中，施工人員選用Φ16 HRB 鋼筋，其截面積為200 mm2，抗拉設(shè)計強(qiáng)度為400 MPa，因此單根鋼筋的抗拉強(qiáng)度約為80 kN。

2.3 落實前期準(zhǔn)備

在實際開展高速鐵路橋梁整體式遮板的安裝施工之前，工作人員需要充分結(jié)合工程實際，對包括施工圖紙、施工章程等在內(nèi)的各項相關(guān)資料進(jìn)行集中收集整理。聯(lián)合施工人員、技術(shù)人員等，進(jìn)行技術(shù)交底，對施工所需材料、設(shè)備以及施工工藝技術(shù)等進(jìn)行統(tǒng)一明確。在此基礎(chǔ)上，依照箱梁的具體類型進(jìn)行配板，在施工圖紙上清楚標(biāo)注整體式遮板的安裝位置。此后每間隔2 m設(shè)置一個點，在橋梁箱梁兩側(cè)設(shè)置翼板，采用水平測量儀對需要安裝整體式遮板的箱梁邊緣部位的平整度進(jìn)行準(zhǔn)確測定。一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)平整度與規(guī)定要求不相符的情況，施工人員需要立即使用砂漿對其進(jìn)行整平處理，避免影響后續(xù)整體式遮板的安裝施工效果。

2.4 遮板預(yù)制澆筑

本工程在安裝施工整體式遮板中，采用廠制定制鋼性模板，并按遮板平躺進(jìn)行提前預(yù)制，預(yù)制的遮板上均需要預(yù)留出2 個吊裝孔。隨后施工人員將預(yù)制遮板運至振動平臺，直接在該平臺上開展混凝土澆筑作業(yè)。在澆筑各塊遮板時，施工人員需使用專業(yè)的機(jī)械設(shè)備分次進(jìn)行下料。首次下料2/3，使振動平臺保持傾斜狀態(tài)，傾斜度需控制在10°～15°，此后振動5～7 min，確保所有混凝土氣泡均可以引出。隨后施工人員再進(jìn)行剩余1/3 的下料，此時需要先放平振動平臺，然后直接使用插入式振搗器進(jìn)行振搗。使得遮板混凝土具有較高的密實度，振搗時間需控制在15 min。所有遮板均完成澆筑后，施工人員需對其進(jìn)行科學(xué)養(yǎng)護(hù)。本工程中施工人員經(jīng)過綜合考量，最終選用蒸汽養(yǎng)護(hù)的方式。先將所有澆筑完成的遮板放置在蒸汽養(yǎng)護(hù)房內(nèi)靜置30 min，然后對其進(jìn)行刷毛并將殘留在遮板上的浮塵、雜物等一并清除干凈[2]。再徹底關(guān)閉蒸養(yǎng)房，進(jìn)行14 h 的蒸汽養(yǎng)護(hù)：前4 h 內(nèi)工作人員需采用升溫蒸養(yǎng)的方式，然后對遮板進(jìn)行6 h 的恒溫養(yǎng)護(hù)，該階段溫度需始終穩(wěn)定在50～55 ℃（要求遮板內(nèi)部溫度與外部溫度的差值在15 ℃以內(nèi)），最后再進(jìn)行4 h 的降溫蒸養(yǎng)。從而有效保障遮板表面光滑平整，無任何裂紋、裂縫等情況。

2.5 遮板脫模驗收

當(dāng)蒸養(yǎng)房內(nèi)外溫差不超過10 ℃時，工作人員需打開蒸養(yǎng)房，使用叉車將遮板直接運輸至指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行脫模處理。在脫模過程中，施工人員需要先松開彈簧拉扣，再嚴(yán)格按照相關(guān)施工規(guī)范要求，逐一完成側(cè)模與蓋板的拆除。最后使用叉車將遮板緩慢、勻速提起，確保遮板的輪廓與棱角清晰分明、完整。脫模之后，相關(guān)工作人員需要及時對遮板進(jìn)行質(zhì)量驗收，加蓋批次號后將其統(tǒng)一運輸至存儲區(qū)內(nèi)進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)至少為14 d。隨后工作人員要對遮板強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，要求其強(qiáng)度應(yīng)至少達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的95%，否則施工人員需對遮板進(jìn)行二次蒸汽養(yǎng)護(hù)。本工程使用的遮板模具如圖1 所示。

2.6 遮板存儲運輸

本工程遮板預(yù)制完成后，施工人員直接使用場內(nèi)現(xiàn)有搬運機(jī)，將預(yù)先安裝完畢的箱梁搬運至提梁站中進(jìn)行臨時存放。再根據(jù)實際需要，使用450 t 提梁機(jī)進(jìn)行箱梁吊裝，即將暫時存放在提梁站的箱梁吊裝至橋上運梁車。要求跨中截面梁體的中心線和箱梁結(jié)構(gòu)重心相重合。位于梁段腹板內(nèi)側(cè)位置處的吊點，其面積應(yīng)至少為460 mm×380 mm。存梁與運輸支點均需要設(shè)置在梁腹板的下方位置處，2 個支點與梁端之間的間距需要分別控制在1.5 m 和3 m 以內(nèi)。在本工程中，施工人員吊裝和轉(zhuǎn)運箱梁時均嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，合理選用與之對應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，包括搬運機(jī)和提梁機(jī)等。另外值得注意的是，施工人員在實際吊裝與箱梁運輸?shù)炔僮髦校枰_保各吊點與支點均勻受力，即無論基于何種工況，梁體的4 個支點所處平面應(yīng)當(dāng)始終完全相同，其誤差需控制在2 mm 以內(nèi)。在存梁中，施工人員需要按要求使用橡膠支座，規(guī)范開展試壓試驗。各橡膠支座上應(yīng)具有清晰、明顯的標(biāo)識以及試壓記錄，使得每一個橡膠支座的形變均能夠符合高速鐵路橋梁工程的存梁要求。

圖1 整體式遮板模具

2.7 遮板吊裝安裝

在此次高速鐵路橋梁整體式遮板的安裝施工中，施工人員使用汽車起吊機(jī)，以4 點起吊的方式，將全部預(yù)制遮板運輸至指定安裝位置。一名施工人員需要使用方木進(jìn)行支墊，同時另一名工作人員負(fù)責(zé)在遮板事先留出的各個吊裝孔上分別掛上掛鉤，再使用25 t 吊車將遮板吊至梁面，等待后續(xù)安裝施工。在此過程中，施工人員需要全程認(rèn)真觀察遮板起吊情況，及時對存在相互沖突的遮板預(yù)埋鋼筋進(jìn)行適時調(diào)整。在正式安裝遮板前，施工人員需要嚴(yán)格按照既定施工圖紙，對遮板的具體安裝點位進(jìn)行統(tǒng)一記錄，然后利用細(xì)鋼絲繩對整體式遮板進(jìn)行牢固固定。

臨時固定住整體式遮板后，施工人員要根據(jù)實際情況對遮板進(jìn)行初步調(diào)整。掛懸線時需要以每孔梁為基礎(chǔ)單位，根據(jù)基準(zhǔn)線對遮板的高度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。要求預(yù)埋板中心距離應(yīng)當(dāng)控制在2000 mm 左右，其誤差精度值應(yīng)當(dāng)控制在±5 mm。然后施工人員同樣需要嚴(yán)格按照既定施工圖紙要求，嚴(yán)格遵循相關(guān)施工規(guī)程規(guī)定，根據(jù)實際安裝施工情況，對整體式遮板進(jìn)行人工精調(diào)，確保遮板安裝到位，與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相符[3]。完成遮板的人工精調(diào)后，施工人員需要焊接并牢固綁扎預(yù)留鋼筋和豎墻預(yù)埋鋼筋。在相鄰鋼筋焊接時，應(yīng)保障焊接點至少有4 個，焊接長度需控制在100 mm 以內(nèi)，即可在橋面上順利完成所有整體式遮板的安裝施工。

3 結(jié)束語

在高速鐵路橋梁工程中，施工人員進(jìn)行整體式遮板的安裝施工時，需要充分結(jié)合工程實際，嚴(yán)格依照相關(guān)施工規(guī)程要求，對各項施工流程與環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一明確。合理選用與之對應(yīng)的施工材料、設(shè)備等，嚴(yán)格把控遮板預(yù)制、吊裝等各關(guān)鍵要點。施工人員安裝整體式遮板時，要始終認(rèn)真觀察遮板的吊運、安裝情況等，及時對其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而有效保障整體式遮板安裝施工的順利完成，獲得較為理想的安裝施工效果。