王 波
(中鐵二十一局集團第五工程有限公司,重慶 402160)
匈塞鐵路起點位于匈牙利共和國首都布達佩斯的布達佩斯東站,終點為塞爾維亞共和國首都貝爾格萊德中心站,鐵路全線位于匈牙利共和國和塞爾維亞共和國境內。最初的線路建于19世紀末,經現代化改造之后,匈塞鐵路將成為客貨共用電氣化雙線鐵路。全線采用歐洲鐵路互聯互通規范(TSI),工程相關設備及材料必須取得TSI認證許可。塞爾維亞境內巴塔吉尼卡站—舊帕佐瓦段新建兩條聯絡線,起點位于巴塔吉尼卡車站,出站后聯絡線布置于正線左側,在KM23+762處設置1處鐵路上跨鐵路立交橋,將聯絡線右線過渡至正線右側。
該橋為單線橋,橋面為有砟軌道,空間剛架外寬14.50 m,長47.80 m。內部凈寬12.5 m,軌道頂面到頂板底面凈空高度為6.93 m??臻g剛架基礎采用樁徑1.2 m、樁長22 m的鉆孔樁;承臺厚1.5 m;下側墻厚1.0 m,高2.6 m;下側墻上為立柱,直徑0.8 m,高5.3 m;立柱連接上部側墻與頂板,上部側墻厚1.0 m,高1.5 m,頂板厚0.9 m。該上跨橋的立體圖如圖1所示。

圖1 立體圖
(1)測量放樣。用全站儀精準測量樁位,采取保護措施,記錄樁位測量數據,作為后續樁位偏差分析的參照基準。
(2)護筒埋設。采用直徑大于樁徑20 cm、長度為1.5 m的鋼護筒,護筒頂端超過地面0.3 m,以免雜物、地表水進入。復核護筒埋設位置,要求中心線偏差不大于50 mm、垂直度不大于1%。
(3)鉆機就位。護筒埋設后,根據預先測量的樁位安排鉆機就位,調整鉆機磨盤中心,使其恰好對準樁位中心,并全面檢查鉆機,要求鉆桿的垂直度、基座的水平度、整機的穩定性均達到要求,以便平穩鉆進。在機座底部鋪設枕木,提升鉆機的平穩性。根據地質勘查資料可知,施工場地地面以下2 m為根植土和粉質黏土層,3~5 m為卵石層,本層具備原孔造漿固壁的施工條件。
(4)泥漿池開挖及防護。在正式鉆進前,先開挖泥漿池,制備優質的泥漿。泥漿性能指標如表1所示。鉆機處設一處泥漿池,泥漿池尺寸為6 m長、8 m寬、2.5 m深,1:1放坡開挖。泥漿池四周設一道30 cm高土埂,在泥漿池邊緣0.5 m處設防護欄。

表1 泥漿性能指標
(5)鉆進成孔。鉆機就位后先試鉆,判斷鉆機運行狀態,對鉆進作業方案進行檢驗。正式鉆進時,適當提起鉆桿,向護筒內打漿,用泥漿泵循環。檢查泥漿具有均勻性,則正式鉆進。工程對鉆進作業精度要求較高,為最大限度減小鉆孔偏差,在施工期間及時檢查轉盤中心和護筒中心,判斷兩者是否處在相同的直線上。起鉆時操作平穩,不可剮蹭孔壁。鉆孔期間,根據實際鉆孔情況適量補充泥漿,用于維持孔內水頭高度的穩定性。
(6)清孔。清孔分兩次完成:第一次清孔時,鉆孔完成后鉆頭提離孔底50~80 mm,沖洗液保持循環,向孔內注入新鮮泥漿,鉆頭原地空轉;第二次清孔時,在灌注水下混凝土前安排二次清孔,此環節采用導管清孔的方法,上、下竄動導管,直至孔底沉渣量被控制在許可范圍內為止。
(7)水下混凝土灌注。灌注導管的內徑為250 mm,單節長度為2.7 m,根據鉆孔灌注要求接長導管。待導管底部距離孔底30~50 cm時停止接管,根據導管規格配套漏斗,確認導管、漏斗設置無誤后,開始灌注混凝土?;炷僚浜媳葷M足歐洲標準規范《SRPSEN1536:2015》的要求,如表2所示。

表2 樁基混凝土配合比
(1)基坑開挖。開挖以機械為主、人工為輔,1:0.75坡率放坡,開挖到位后,施工混凝土墊層。
(2)鑿除樁頭。采用人工鑿除,樁頭伸入承臺約5 cm,鑿除后樁頭應有完整性和穩定性。
(3)鋼筋綁扎。鋼筋加工后,用鐵絲綁扎鋼筋的交叉點,保證鋼筋綁扎的穩定性,必要時采取點焊措施。受力鋼筋焊接或綁扎接頭設置在內力較小處,錯開布置。在鋼筋與模板之間設置墊塊,墊塊與鋼筋要綁扎穩定。
(4)模板安裝。采用人工安裝。模板安裝到位后,接縫部位用雙面膠帶處理,保證接縫的嚴密性,以免混凝土灌注期間出現漏漿現象。
(5)混凝土澆筑。采用商品混凝土,泵送入模,使用插入式振動棒振搗[1]?;炷脸跄?,進行混凝土面的提漿、壓實、抹光,初凝后終凝之前進行二次壓光,以提高混凝土抗拉強度,減少收縮量。
側墻與承臺同長,分5次澆筑,每次澆筑長度分別為15 m/29.03 m/18.65 m/15 m/20.6 m,施工平臺采用腳手架,模板采用木模板,用鋼管和方木作為縱橫背楞加固,對拉桿進行固定,鋼筋在加工場制作成型后運輸至現場,并綁扎到位。各類基礎材料設置完成后,用泵車將混凝土泵送入模。
(1)施工平臺搭設。沿立柱內外側鐵路線方向搭設腳手架作為施工平臺,采用φ48×3.5 mm腳手管搭設而成;腳手架標準節長6 m,寬1.5m,高6 m,以立柱中心連線為中心線,腳手架內口與立柱外壁間隔0.5 m,內外側腳手架凈間距1.8 m,設置水平撐和剪刀撐進行加固。外側平臺帶纜風索,并用型鋼進行支撐,采用撐拉結構進行加固防護,如圖2所示。

圖2 立柱施工搭設(單位:cm)
(2)鋼筋綁扎。按照“廠內加工成型、現場安裝”的方法將鋼筋設置到位。在鋼筋骨架外側綁扎合適厚度的混凝土墊塊,作為鋼筋保護層使用[2]??刂坪媒宇^錯開距離。
(3)模板拼裝。鋼模由專業模板加工廠加工好運至現場,在現場試拼驗收合格后再使用,受實際地理位置所限,全部采用人工搬運拼裝。
(4)混凝土澆筑。就近采購商品混凝土,罐車運至現場,泵送入模?;炷料侣涓叨瘸^2 m時,用串筒下料,以防離析。澆筑時用插入式振動器振搗。
以門式支架現澆的方法施工本現澆梁跨。支架基礎厚度為35 cm,寬度為180 cm。
(1)支架地基處理。地基應有平整性和穩定性,根據此要求,先用推土機、平地機整平,再用壓路機碾壓,地基承載力EVD值達到40 MN/m2,檢測合格后澆筑支架條形基礎,尺寸為80 cm×180 cm×7780 cm。
(2)支架施工?,F澆支架采用螺旋管門式支架。螺旋管門式支架在頂板下橫橋向φ193.7 mm螺旋管按照5.1 m的間距布置3列,順橋向按照3 m的間距布置,螺旋管高度為6.5 m。主龍骨采用120槽鋼,間距40 cm布置,單根長度8.3 m。次龍骨采用HEA400工字鋼,間距3 m布置,單根場地12 m。其上鋪設20 mm厚度的木模板。
(3)支模及拆模。人工安裝,先安裝底模,再安裝側模,以中間向外側排開進行作業。對于兩個相鄰的模板,可借助雙面膠來進行黏合。在完成黏合工作后,還應對模板之間的平順度進行檢查,如果發現存在不平整的地方,應采取措施對模板進行修正。檢查模型的幾何尺寸,控制偏差不超限。當混凝土強度達到60%,同時混凝土表層與環境的溫差、混凝土內外部溫差均不超過15℃時,可拆除端模。
(4)鋼筋施工。鋼筋在鋼筋加工場地集中加工,在進行鋼筋的安裝作業時,應嚴格控制其保護層的厚度。同時需注意在鋼筋與模板之間使用同類型的混凝土墊塊,且盡量使墊塊位置錯開。
(5)混凝土施工?;炷翝仓r從跨中向兩端對稱澆筑,水平分層、斜向分段,每段長5 m左右。上、下層前后澆筑距離不小于1.5 m,混凝土入模應具有均勻性,禁止在短時間內大量澆筑混凝土入模。
該橋設計利用RadimpexTower軟件包進行結構計算。根據歐洲鐵路橋梁荷載規范,對所有類型的規定荷載和組合進行了靜力分析,包括基本荷載(恒載和附加永久荷載)、根據UIC71對車輛具有適當動態系數的動態荷載、附加荷載(收縮、流動性、溫差±10℃、溫度變化±25℃)和特殊荷載(8度震區)[3]。荷載均符合有關規定,所有荷載均按照適用的歐洲規范規定確定,計算影響同樣根據歐洲規范進行預算分析。
科學合理地安排混凝土澆筑作業對于整個工程而言具有重要意義,此舉可避免因溫度過高導致混凝土產生裂縫。此外,還應保證混凝土入倉的強度符合相關標準。
(1)對側墻混凝土進行施工時,應確?;炷翝仓K的厚度達到50 cm,并將混凝土澆筑塊的體積控制在30 m3左右。
(2)在對頂板混凝土進行施工作業時,可將整個作業區段分為4個小階段,每個小階段的長度應在12 cm左右,階段間橫向可以用隔墻來作為分界的作用。其混凝土澆筑塊也需要確保其厚度達到50 cm,混凝土澆筑塊的體積同樣也要控制在30 m3左右。
(1)在澆筑側墻混凝土時,需嚴格按照設計方案進行澆筑作業。第一層混凝土澆筑應按照由西向東的方向進行,且將澆筑混凝土的厚度控制在50 cm左右。隨后以相反的方向澆筑50 cm厚的第二層混凝土。重復進行上述步驟,直至側墻的高度達到預期設定值后便可停止澆筑。
(2)在澆筑頂板混凝土時,應先澆筑跨中1/3的混凝土,此舉可以提高底模的穩定性,然后再澆筑兩側的混凝土。此外,在澆筑時,需使兩側范圍內混凝土同時且保持對稱地進行澆筑。頂板澆筑的方向為由西至東,并以Z形進行澆筑。澆筑形成的混凝土流動面需嚴格控制其長度在5~6 m內,一般澆筑時間在15 h左右便可完成。
在混凝土即將冷卻凝固前,應立即采取保水保溫措施,以避免混凝土表面因熱量散失過快而導致的脫水,否則會使混凝土內部產生裂縫,降低工程質量。此外,還需對側墻混凝土進行養護處理,如可在側墻混凝土套上防護膜,并延長模板的使用時間,以借助混凝土內部本身具有的溫度和水分進行養護,同時也減少了混凝土在無覆蓋情況下的暴露時間。為防止混凝土在初期發生開裂,應嚴格把控其內外的溫度差。
匈塞鐵路既是國家“一帶一路”建設重點項目,同時也是中國鐵路標準與歐盟UIC標準的首次對接,是中國鐵路進入歐洲市場“第一單”,建設好該項目有利于推動中歐鐵路進行深入合作,意義重大,影響深遠。KM23+762上跨橋是匈塞鐵路項目貝爾格萊德—舊帕佐瓦段唯一的鐵路上跨鐵路立交橋,也是唯一一座完全由中方人員組織施工的立交橋。該橋成功的施工技術可以為更多中國企業在歐洲的項目施工提供參考與借鑒。