CN115030064A - 一种高铁高架站改建移梁施工方法 - Google Patents

一种高铁高架站改建移梁施工方法 Download PDF

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CN115030064A CN202210709620.7A CN202210709620A CN115030064A CN 115030064 A CN115030064 A CN 115030064A CN 202210709620 A CN202210709620 A CN 202210709620A CN 115030064 A CN115030064 A CN 115030064A
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宋志坚
王平
白晓虎
徐钦佩
傅重阳
周明
李伟超
陈建溪
崔晓智
宫文通
马家军
凌帅杰
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Fifth Engineering Co Ltd of China Railway No 3 Engineering Group Co Ltd
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China Railway No 3 Engineering Group Co Ltd
Fifth Engineering Co Ltd of China Railway No 3 Engineering Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种高铁高架站改建移梁施工方法,涉及建筑工程技术领域。包括准备工作;判断移梁作业与营业线的位置关系;移梁设备工装,进行顶升工装,平移工装和平转工装;既有梁移梁施工;移梁前准备,完成施工平台的搭设、梁体顶升作业和垫石施工作业;移梁施工,确定移梁参数后,进行移梁施工,其中,移梁施工包括安装移梁设备、梁体横移、既有梁体平转、既有梁体纵移和落梁及支座安装的步骤;新建梁移梁施工;梁体现浇施工;新建梁横移施工,包括安装移梁设备、梁体横移和落梁及支座安装的步骤。本发明通过移动既有高架梁体,减小对周围线路的施工影响,同时缩短工期,节省人力、物力和财力。

Description

一种高铁高架站改建移梁施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,特别涉及一种高铁高架站改建移梁施工方法。
背景技术
当前,我国基础设施大规模建设已逐步进入稳定阶段,合理调整高铁客流运输能力成为新的建设方向,高铁站扩建、改造项目逐渐增多。
高架站由于本身桥梁结构特点导致施工影响大,现有技术中并无通过对现有梁进行移动的方式完成高铁高架站的建设案例。
本发明提供一种高铁高架站改建移梁施工方法,通过移动既有高架梁体,减小对周围线路的施工影响,同时缩短工期,节省人力、物力和财力。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明采取了如下技术方案:
一种高铁高架站改建移梁施工方法,包括以下步骤:
S10:准备工作,量测墩移梁范围内箱梁的各部尺寸,在既有线墩顶设置位移及沉降观测点;
S20:判断移梁作业与营业线的相对位置关系;
S30:移梁设备工装,进行顶升工装,平移工装和平转工装;
S40:既有梁移梁施工;
S41:移梁前准备,完成施工平台的搭设、梁体顶升作业和垫石施工作业;
S42:移梁施工,确定移梁参数后,进行移梁施工,其中,移梁施工包括安装移梁设备、梁体横移、既有梁体平转、既有梁体纵移和落梁及支座安装;
S50:新建梁移梁施工;
S51:梁体现浇施工,包括支架施工、模板工程、支架预压、钢筋施工、波纹管的安装及穿束、预埋件的埋设、梁体混凝土浇筑、梁体混凝土养护和预应力施工;
S52:新建梁横移施工,包括安装移梁设备、梁体横移和落梁及支座安装;
S60:桥面系及无砟轨道施工。
进一步地,S10步骤中测量箱梁支座和防移落梁挡块的位置,用全站仪测量箱梁梁端的坐标、中线坐标以及梁缝的宽度,检查梁端的施工的齐整情况和上下梁缝的统一情况。
进一步地,S30步骤中设置顶升工装时,每个墩顶上设置两个独立支点作为支撑结构,其中一个墩顶上一个独立支点作为平衡支点,另外三个为移动支点,形成四点支承三点平衡的支撑方式。
进一步地,S30步骤中设置平移工装时,通过横移系统实现梁的横移,横移系统包括横移梁节、滑板、千斤顶、带位移传感器的横移油缸、聚四乙烯板和不锈钢滑动面构成。
进一步地,S30步骤中设置平转工装时,包括一套固定支点三维落梁装置、三套浮动支点三维落梁装置和三维落梁装置横移液压系统。
进一步地,S41步骤中梁体顶升作业包括千斤顶布置、试顶升、正式顶升和安装临时支撑。
进一步地,S42步骤梁体横移采用横移油缸驱动,使得横移梁节在滑板上滑动;梁体平转时利用三维落梁装置顶升箱梁脱离横移轨道梁,以平衡支点为转轴固定不动,移动其中一个移动支点驱动梁体平转;落梁及支座安装时利用顶升千斤顶在设计位置落梁,梁底安装三维落梁装置,落梁千斤顶参数与顶升时千斤顶参数一样。
进一步地,落梁过程出现偏差利用三维落梁装置进行纠正,安装支座,落梁就位。
进一步地,S60步骤中桥面系及无砟轨道施工包括遮板及人行道板安装、防护墙的安装和无砟轨道的施工。
本发明的有益效果在于:
本发明提供的一种高铁高架站改建移梁施工方法研制应用了大跨度横移工装、三维移落梁装置、自动化数控泵站等既有高铁高架站改建移梁施工所需工装和设备,创新性采用了对既有梁体顶升+平移+ 平转+落梁的移梁工艺,快速引入既有铁路,有效降低了高架站移梁施工期间对既有高铁高架线路的结构安全、运营安全的影响,且节省了工期。
附图说明
图1为中绍兴北站到发线改建部分平面图。
图2为中临时围挡平面示意图。
图3为图2的A部分放大图。
图4为图2的B部分放大图。
图5为中平移工装示意图。
图6为横移轨道梁结构示意图。
图7为单墩墩顶安装轨道梁示意图。
图8为跨墩墩顶安装轨道梁示意图。
图9为移梁千斤顶支撑结构示意图。
图10为移梁千斤顶横移装置示意图。
图11为横移装置控制系统示意图。
图12为图11的部分放大图。
图13移梁横移示意图。
图14为三维落梁装置设置示意图。
图15为三维落梁装置转向示意图。
图16为梁体转动示意图。
图17为梁体前移示意图。
图18为梁体横移示意图。
图19为施工平台示意图。
图20为千斤顶布置示意图。
图21为临时支撑布置示意图。
图22为临时支撑安装示意图。
图23为移梁垫墩安装示意图。
图24为L2处移梁设备安装示意图。
图25为L2梁体横移示意图。
图26为L2梁体平转示意图。
图27为L2梁体落梁就位示意图。
图28为L3处移梁设备安装示意图。
图29为L3处移梁设备安装另一示意图。
图30为L3梁体横移示意图。
图31为L3梁体横移另一示意图。
图32为L3梁体平转示意图。
图33为L3梁体纵横向移动示意图。
图34为L3梁体落梁就位示意图。
图35为L4处移梁设备安装示意图。
图36为L4处移梁设备另一安装示意图。
图37为L4梁体横移示意图。
图38为L4梁体平转示意图。
图39为L4梁体转动示意图。
图40为L4梁体纵横向移动示意图。
图41为L4梁体落梁就位示意图。
图42为L5处移梁设备安装示意图。
图43为L5处移梁设备安装另一示意图。
图44为L5梁体横移示意图。
图45为L5梁体平转示意图。
图46为L5梁体纵横向移动示意图。
图47为L5梁体落梁就位示意图。
图48为L6梁体现浇作业支架施工示意图。
图49为9m标准节立柱拼装图。
图50为L6梁体横移示意图。
图51为L6梁体落梁到位示意图。
图52为轨道板振捣点布置图。
图53为接头及局部放大图示。
图54为接头支墩安装示意图。
图55为横移伴随防护示意图。
图56为456#墩轨道支撑示意图。
图57为三维落梁装置固定示意图。
图58为移梁千斤顶支撑结构另一示意图。
其中,图中:
100-横移系统;101-横移梁节;102-滑板;103-千斤顶;104-横移油缸;105-不锈钢滑动面;106- 导向挡板;107-梁节支墩;108-接头支墩;109-垫墩;110-竖向千斤顶;200-横移装置控制系统;201- 超高压由泵站;202-两位两通手动换向阀;203-单向阀;204-分离式油压千斤顶(弹复);205-截止阀;206-横移液压缸;207-双向液控单向阀;208-比例换向阀;209-减压阀;210-压力传感器;211-电磁球阀;301-浮动支点三维落梁装置;302-固定支点三维落梁装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1-58,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
结合图1-58,本实施例对新建杭台高铁绍兴北站进行建设,利用绍兴北站既有5、6道451-456# 墩站线梁,通过顶升、平移、转动、纵移、落梁就位,形成杭台高铁上下行联络线2-6#墩单线简支梁,移梁梁体最大重量为450吨,最大平移距离6.625m,平转角度5.2688°,本方法采用同步顶升技术,即将桥面整体抬高转换受力体系,再将桥梁分跨平移,包括以下步骤:
S10:准备工作。
1)进场前首先通知设备管理单位,针对工程施工内容和相关设备管理单位进行对接,根据中国铁路上海局集团有限公司有关文件进行方案编制,待方案评审通过后及时与相关站段签订安全协议;同时上报营业线施工计划,待施工计划批复后方可进行施工;施工过程中严格按照计划施工,做好现场防护工作,确保铁路运输的安全畅通。
2)四电迁改单位已完成450#~457#墩间通信、信号、电力及接触网迁改工作。
3)既有杭甬线路临时围挡设置完成,将5、6道施工范围与杭甬客专完全隔离;桥梁下部施工区域已进行封闭,保证作业环境安全。
4)桥梁墩身吊围栏、梁部翼缘板、排水管、两侧混凝土护栏、无砟轨道、挡砟钢板、伸缩缝装置等既有桥梁附属已拆除完成。
5)根据设计图纸及施工方案,工程部对现场管理人员、施工班组进行技术交底,技术员负责对操作工人进行技术交底;同时组织各工种操作人员进行培训,特殊工种人员必须持证上岗。
S20:判断移梁作业与营业线的相对位置关系。
本次移梁施工涉及到绍兴北站上下行联络线2#-7#墩梁,共计10孔梁。移梁施工前需将影响移梁施工的既有梁翼缘板拆除完方能施工。封停既有5、6道后,移梁为邻近营业线施工,其中2-5#、6-7# 墩移梁为邻近营业线C类施工,5-6#墩移梁为邻近营业线B类施工。本桥梁移梁采用同步顶升技术,即将桥面整体抬高转换受力体系,再将桥梁分跨平移。
绍兴北站上下行联络线2#-6#墩梁进行移梁作业,其与营业线相对位置关系如表1所示。
距离杭甬客专既有4、3道线路中心最近箱梁为上下行联络线6#墩处梁端。该梁端与杭甬客专到发线4道、3道线路中心距离为5.3m、5.33m,其余既有梁与杭甬客专线路中心水平距离均大于该梁端,相对位置关系见表1。
表1 绍兴北站特大桥移梁与既有3、4道中心水平最近距离表
S30:移梁设备工装。
1)顶升工装。
顶升千斤顶按照梁体最大重量512.8T,考虑1.5倍安全系数的原则来选择,所需千斤顶顶力 F=1.5*512.8=769.2T,故每孔梁采用4组千斤顶,型号为QF200T-20b,顶升力为200*4=800T>769.2T。
每个墩顶上支撑结构设置为两个独立支点,另一墩顶上支撑结构是一个平衡支点,四个支点为四点支承三点平衡的支撑方式。顶升千斤顶选取规格为EDX1508型,外径240mm,内径200mm,活塞杆直径 160mm,本体高362mm,行程为200mm,液压系统压力为63Mpa时,千斤顶最大推力200t。支撑结构四个支点的荷载为520t,每个千斤顶需顶升130t时,系统工作压力约为41.275Mp即可。
2)平移工装。
图5为平移工装示意图。
绍兴北站特大桥既有站改建部分各有上下行4孔到发线梁改为联络线梁,其中L2、L3、L4三孔梁需由安装在一榀梁端两套横移系统100实现梁的横移。横移系统100包括横移梁节101、滑板102、千斤顶103、带位移传感器的横移油缸104等组成,横移梁节101由聚四乙烯制成的导向挡板106和不锈钢滑动面105;所述横移梁节底端101设置有梁节支墩107,底端无垫石处安装有接头支墩108。
平移公装包括横移轨道梁、轨道梁墩顶布置方式、移梁千斤顶支撑结构和移梁千斤顶横移装置。
横移轨道梁:根据施工需要,横移轨道梁采用2种规格,分别为横移轨道梁①和横移轨道梁②,2 种规格横移轨道梁长度不同,均为箱型截面,如图7所示。横移轨道梁上翼板设置3mm厚不锈钢板和导向挡板,导向挡板沿长度布设φ40栓孔,用于横移油缸作业过程中的底座固定,此外,横移作业过程中,可在轨道梁端部栓孔插入螺栓或钢筋,用于横移限位,保证作业安全。
图6为横移轨道梁结构示意图。
轨道梁墩顶布置方式:根据工程实际,横移轨道梁布置于墩顶时存在2种情况,即单墩布置和跨墩布置,当在452#、453#、454#、455#单墩墩顶安装时,布置方式为:横移轨道梁①+横移轨道梁②,如图8所示。横移轨道梁接头仅发挥滑道连接作用,不承受弯矩和剪力,当横梁粱节接头位于垫石以外时,需要在下部安装接头支墩。横移轨道梁下方支点中心距设计值为2900mm,当支点间距大于2900mm,需在下部安装粱节支墩,考虑各墩墩顶垫石位置不同,故横移轨道梁下翼板长度方向全部钻孔,以便于支墩安装。此外,每节横移轨道梁均须与桥墩墩顶可靠连接,可直接连接于下翼缘(垫石处)或支墩底部 (无垫石处)。
图7为中单墩墩顶安装轨道梁示意图。
当在456#墩和新墩上方跨墩安装时,布置方式为:横移轨道梁①+横移轨道梁①+横移轨道梁②,具体如图8所示。为保障作业安全,在456#墩垫石外侧,横移轨道梁底部安装过渡支墩,在新墩垫石外侧横移轨道梁底部安装粱节支墩,过渡支墩与粱节支墩中心距为2070mm,即便考虑新墩端部竖向荷载过大对墩身结构安全不力,去掉新墩上部粱节支墩,过渡支墩与垫石支撑位置的间距为2600mm,远小于设计支撑间距2900mm,横移轨道梁受力满足要求。
移梁千斤顶支撑结构:横移系统100支撑结构由设置在滑板上的两支千斤顶构成,两套横移装置共有四个支点,一组滑板上两个支点构成两个独立支点,一组滑板上两个支点构成一个平衡支点,四个支点为四点支承三点平衡的支撑方式。支撑千斤顶规格选取为RSM200-40,外径250mm,缸径200mm,活塞杆直径160mm,本体高140mm,行程为40mm;液压系统压力为63Mpa时,千斤顶最大推力200t。支撑结构四个支点的荷载为520t,每个千斤顶需顶升130t时,系统工作压力约为41.275Mpa即可。支撑结构液压系统的两个独立支点是将梁端的两个千斤顶分别用一台手动高压油泵供油,在供油主路上设置液控单向阀,起到千斤顶出杆位置得以保持,保持顶升压力。
图9为移梁千斤顶支撑结构示意图。
支撑结构液压系统的一个平衡支点是将主梁左右两侧两个千斤顶的进油口用三通相连,用一台手动高压油泵一同供油,使两个千斤顶平衡动作,靠外载确定活塞的出顶高度,保持两个千斤顶负载平衡支撑。左右两侧的两套千斤顶用三通相连,在三通主路上设置液控单向阀,起到千斤顶出杆位置得以保持,保持顶升压力。
移梁千斤顶横移装置:横移系统横移装置由带位移传感器的横移油缸驱动滑板实现混凝土箱的横移动作。横移油缸的规格为HSGK-150/75-1511-600×1165,油缸内径150mm,活塞杆直径75mm,行程为 600mm;每套横移装置需克服总滑动摩擦阻力260kN,考虑2×10-3坡道阻力也包括在内,横移液压系统压力为25Mpa时,横移油缸能提供的拉力为331.3kN,实际推动260kN时,横移液压系统实际压力为 19.62Mpa。
图10为移梁千斤顶横移装置。
横移装置控制系统200是由比例阀控制的闭环系统,如图11和12所示,系统包括超高压由泵站 201、两位两通手动换向阀202、单向阀203、分离式油压千斤顶(弹复)204、截止阀205、横移液压缸206、双向液控单向阀207、比例换向阀208、减压阀209、压力传感器210和电磁球阀211,横移装置控制系统200能够使得两套横移装置同步移动,如需单独动作的话,可分别控制单个油缸动作,调整同步横移的状态。为了更好地实现横移动作,横移梁节和滑板之间设有滑道挡板限制滑板沿着横移梁节轨道横移。如遇卡组现象,可调整两组横移装置的平行度误差,保证横移正常进行。
3)平转工装。
平转工装包括三维落梁装置支撑结构和三维落梁装置横移液压系统。
三维落梁装置包含一套固定支点三维落梁装置302和三套浮动支点三维落梁装置301;固定支点三维落梁装置302在纵、横方向可以由纵、横移千斤顶固定支点位置,在整套系统中可以以该三维落梁装置转向时作为其他三个点的转动中心,实现混凝土梁转角的功能;浮动支点三维落梁装置301纵、横移千斤顶与滑板是浮动顶推的,在转向时,浮动支点三维落梁装置301的滑板适应固定支点三维落梁装置302滑板的位置要求。
三维落梁装置支撑结构:三维落梁滑板组仍然安装200t顶升千斤顶作为支撑结构,一个墩顶上支撑结构设置为两个独立支点,另一墩顶上支撑结构是一个平衡支点,四个支点为四点支承三点平衡的支撑方式。顶升千斤顶选取规格为EDX1508型,外径240mm,内径200mm,活塞杆直径160mm,本体高362mm,行程为200mm,液压系统压力为63Mpa时,千斤顶最大推力200t。支撑结构四个支点的荷载为520t,每个千斤顶需顶升130t时,系统工作压力约为41.275Mpa。
三维落梁装置的两个独立支点是将一个桥墩上两个千斤顶的进出油口与一台高压油泵分别供油,根据设计标高,确定活塞的出顶高度,千斤顶的进油油路上设置液控单向阀,使得千斤顶出杆位置得以保持,从而保持顶升压力。三维落梁装置的一个平衡支点是将另一个墩顶左右两侧两个千斤顶的进出油口分别用三通相连,用一台高压油泵一同供油,使两个千斤顶平衡动作,靠外载确定活塞的出顶高度,保持两个千斤顶负载平衡支撑。墩顶两侧两个千斤顶之间的连接管路用钢管相连,在三通主路上设置液控单向阀,使得千斤顶出杆位置得以保持,从而保持顶升压力。独立支点、平衡支点高压油泵置于待架孔两个桥墩上。
三维落梁装置横移液压系统:三维落梁装置横移系统沿纵桥向和横桥向各设置50t千斤顶作为纵、横移驱动装置。固定支点的纵、横移千斤顶与滑板分两层用轴铰联接,因而需考察千斤顶拉力大小以确定顶推能力和确定液压系统的实际工作压力。浮动支点三维落梁装置301横移系统纵、横移千斤顶是浮动安装在滑板纵、横顶推位置的,因而横移时总是利用千斤顶的推力驱动滑板移动。千斤顶的规格为: THMQF50T-20b,内径100mm,活塞杆直径70mm,行程为260mm;每套横移装置需克服总滑动摩擦阻力250kN, 考虑2‰坡道阻力也包括在内,横移液压系统压力为63.5Mpa时,千斤顶能提供的拉力为254.4kN,实际推动250kN时,拉力横移液压系统实际压力为62.4Mpa。拉力的实际压力与额定压力比较接近,这时需采用横移千斤顶推力的顶推方式,实际推动250kN时,推力横移液压系统实际压力为31.75Mpa。
三维落梁装置横移系统纵、横移行程为±130mm,前后左右都有围框限制滑板的移动范围,因而不需要再设置其他限位装置。
图14为三维落梁装置的设置示意图,图15为三维落梁装置转向示意图,图16为梁体转动示意图。
三维落梁装置转向时,以A点为转轴,用C点横移千斤顶推动C点滑板转动,B点、D点随动,使混凝土梁转动一定的角度。
如图17所示的梁体前移示意图,顺桥向向前移梁时,使用前面两个三维落梁装置中纵向顶推千斤顶推动混凝土箱梁前移。
如图18所示的梁体横移示意图,横桥向向左、向右移梁时,分别使用左边、或右边两个三维落梁装置中横向顶推千斤顶推动混凝土箱梁左移或右移。
S40:既有梁移梁施工。
S41:移梁前准备,完成施工平台的搭设、梁体顶升作业和垫石施工作。
(1)搭设施工平台
靠近墩身搭设双排脚手架,脚手架竖向步距为120cm(顶层水平杆步距不得大于100cm),纵向间距均为90cm,横向间距为120cm,每层支架设置扣件钢管剪刀撑。顶部横杆上满铺30cm*3cm*4m脚踏板作为施工平台,如图19所示。人行脚手架的基础采用换填处理,与既有桥墩采取拉杆固定措施,确保人行支架的稳定和安全。
(2)梁体顶升
1)千斤顶布置:竖向千斤顶110可支承于既有垫石中间部分,墩顶先用砂浆找平,千斤顶安装在专用钢垫块上,保证千斤顶轴线垂直,油缸顶在箱梁底板上。同一孔梁4组千斤顶采用一组泵站控制,保证顶升同步,采用位移千分表监测顶升高度。千斤顶顶升到位后采用临时支撑支撑梁体,千斤顶及临时支撑布置如图20、21所示。
2)试顶升:为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态,在正式顶升前,应进行试顶升,试顶升高度2mm。试顶升过程中应严密监控各点位移、荷载、应力,若有超限和异常情况,立即停止顶升,采取相关处理措施后方可继续。
试顶升结束后,提供测点应变、整体位移、结构变形等情况,为正式顶升提供依据。
3)正式顶升:试顶升后,观察若无问题,开始正式顶升,包括以下步骤:
①按照预设加载速度进行加载,控制起梁速度≤2mm/min,千斤顶按设计要求同步,各顶同步位移差≤±1mm。
②顶升过程设专人对梁体横向、纵向位移和应力变化进行监测,并做好记录,一旦超出限定值,立刻通知负责人。
③顶升过程设专职人员对智能同步顶升系统进行操作,操作人员应密切关注监控数据,根据监控数据及提示进行下一步动作,直到顶升达到设计高度。
④应对同步顶升过程监控数据进行实时保存。
4)安装临时支撑:每一次顶起180mm,倒顶两次,顶底加垫墩109用辅助支撑更换支撑状态。顶起470mm后拆解既有支座之前,在横向间距2800mm的位置上加垫墩109保护,使梁体平稳支承于临时垫块上。
(3)垫石施工
1)拆除支座:当临时支撑稳定后,将下支座板利用辅助设施沿预设轨道取出,然后取出支座上座板,清理支座放置位置及周围杂物。
2)拆除垫石:利用电镐将垫石混凝土凿除,将既有支座螺栓取出。
3)新建垫石:绑扎新建垫石钢筋,垫石在既有墩身上时,采用植筋方式进行竖向钢筋安装,钢筋绑扎完毕后浇筑垫石混凝土。
S42:移梁施工,确定移梁参数后,进行移梁施工,其中,移梁施工包括安装移梁设备、梁体横移、既有梁体平转、既有梁体纵移和落梁及支座安装。
(1)移梁参数
表2 上行联络线移梁主要参数表
表3 下行联络线移梁主要参数表
移梁前加强与设备管理单位沟通,对既有杭甬铁路箱梁尺寸和本体情况等详细调查,确保移梁空间满足要求。
(2)L2移梁施工
1)安装移梁设备
在452#墩、453#墩上分别放置的540mm垫墩109内侧安装三维落梁装置,三维千斤顶横向中心距为2400mm,约距梁端925mm。安装一个固定支点三维落梁装置302,三个浮动支点三维落梁装置301。
2)L2梁体横移
驱动三维落梁装置横移液压缸,横移距离23mm。横移过程中,保持垫墩109的设置位置,起到保护作用。
3)L2梁体平转
利用三维落梁装置固定支点三维落梁装置302,以小里程端内侧固定支点三维落梁装置302支撑点为转轴固定不动,利用大里程端三维落梁横移千斤顶驱动,将梁体逆时转动1.61°。
4)L2落梁及支座安装
换装偏平千斤顶,安装支座,倒顶落梁420mm,落梁就位。如出现偏差利用三维落梁装置进行纠正,安装支座,落梁就位。
(3)L3移梁施工
1)安装移梁设备
在453#、454#墩上新浇垫石处,安装扁平千斤顶,未新浇垫石处,安装竖向千斤顶110;安装千斤顶时,顺桥向距梁端925mm,横向桥两千斤顶中心距865mm;之后,将鱼腹式垫梁推至千斤顶上方。
2)L3梁体横移
顺桥向距离箱梁梁端300mm处,安装横移轨道梁及滑座,顶升千斤顶卸载下落5mm,箱梁落至滑座支撑顶上。移除竖向顶升千斤顶及垫梁,驱动横移液压缸,两端同步横移765mm。
3)L3梁体平转
顺桥向距梁端925mm处,安装三维落梁装置,三维千斤顶横向中心距为1600mm;利用三维落梁装置顶升箱梁脱离横移轨道梁,以小里程端内侧三维落梁装置支撑点为转轴固定不动,利用大里程端三维落梁装置驱动,将梁体逆时转动2.97°。
4)L3梁体纵移
转体就位后,利用三维落梁装置顶升箱梁,作纵横移动就位,横移动距离为47mm,纵移动距离为 41mm。
5)L3落梁及支座安装
移除横移系统100,安装支座,换用偏平千斤顶,倒顶落梁490mm就位。如出现偏差利用三维落梁装置进行纠正,安装支座,落梁就位。
(4)L4移梁施工
1)安装移梁设备
在454#、455#墩上新浇垫石处,安装扁平千斤顶,未新浇垫石处,安装竖向千斤顶110;安装千斤顶时,顺桥向距梁端925mm,横向桥两千斤顶中心距865mm;之后,将鱼腹式垫梁推至千斤顶上方。同步顶升130mm,移除540mm垫墩109,顺桥向距离箱梁梁端300mm处,安装横移轨道梁及滑座,顶升千斤顶卸载下落5mm,箱梁落至滑座支撑顶上。
2)L4梁体横移
移除竖向顶升千斤顶及垫梁,驱动横移液压缸,两端同步横移2068mm。横移过程中,保持垫墩109 的设置位置,起到保护作用。
3)L4梁体平转
顺桥向距梁端925mm处,安装三维落梁装置,三维千斤顶横向中心距为1600mm;利用三维落梁装置顶升箱梁脱离横移轨道梁,以小里程端内侧三维落梁装置支撑点为转轴固定不动,利用大里程端三维落梁装置驱动,将梁体逆时转动4.56°。
如图38、39所示,三维落梁装置转向时,以A点为转轴,用C点横移千斤顶推动C点滑板转动,B 点、D点随动,使混凝土梁转动一定的角度。
4)L4梁体纵移
顺桥向向前移梁时,使用前面两个三维落梁装置中纵向顶推千斤顶推动混凝土箱梁前移。利用三维落梁装置,横移70mm,纵移144mm,精确对位。
5)L4落梁及支座安装
移除横移系统100,安装支座,换用偏平千斤顶,倒顶落梁490mm就位。如出现偏差利用三维落梁装置进行纠正,安装支座,落梁就位。
(5)L5移梁施工
1)安装移梁设备
在455#、456#墩上垫石处,安装扁平千斤顶,安装千斤顶时,顺桥向距梁端925mm,横向桥两千斤顶中心距865mm;之后,将鱼腹式垫梁推至千斤顶上方。顺桥向距离箱梁梁端300mm处,安装横移轨道梁及滑座,顶升千斤顶卸载下落5mm,箱梁落至滑座支撑顶上。
2)L5梁体横移
移除竖向顶升千斤顶及垫梁,驱动横移液压缸,两端同步横移4030mm;横移过程中,保持垫墩109 的设置位置,起到保护作用。
3)L5梁体平转
顺桥向距梁端925mm处,安装三维落梁装置,三维千斤顶横向中心距为1600mm;利用三维落梁装置顶升箱梁脱离横移轨道梁,以小里程端内侧三维落梁装置支撑点为转轴固定不动,利用大里程端三维落梁装置驱动,将梁体逆时转动5.26°。
4)L5梁体纵移
利用三维落梁装置,横移81mm,纵移295mm,精确对位。
5)落梁及支座安装
利用顶升千斤顶在设计位置落梁,梁底安装三维落梁装置,落梁千斤顶参数与顶升时千斤顶参数一样,四支竖向千斤顶110构成四点顶升三点平衡支撑体系。如出现偏差利用三维落梁装置进行纠正,安装支座,落梁就位。
S50:新建梁移梁施工。
S51:梁体现浇施工,包括支架施工、模板工程、支架预压、钢筋施工、波纹管的安装及穿束、预埋件的埋设、梁体混凝土浇筑、梁体混凝土养护和预应力施工。
(1)支架施工
现浇梁端部支架各设置两排钻孔桩基础,钻孔桩直径为1.0m,桩长30m,横向间距2m,纵向间距 2m,顶部设置5m长钢筋笼,采用回旋钻施工。钢管柱采用Φ610×10螺旋钢管,钢管柱顶部焊接20mm 厚钢板桩帽。横梁采用3拼I45a工字钢,纵梁采用I56a工字钢。
纵梁采用双层贝雷片,贝雷片横向间距为2*0.9m+4*0.45m+0.9m+3*0.45m+2*0.9m,上部铺设I12 工字钢作为分配梁,纵向间距0.6m,上部安装盘扣式脚手架,脚手架纵距为0.6m,横距为 1.2m+4*0.6+0.9m+4*0.6m+1.2m。
每排相邻两根钢管柱间设[10a槽钢联系梁(4.5m高桁架),采用装配式螺栓连接,在钢管标准节两侧安装耳板,并设置M20的螺栓孔,[10a槽钢通过螺栓固定,剪刀撑4.5m高连续布置。
(2)模板工程
支架现浇箱梁梁体的模板系统由底模、侧模、端模和内模组成,全部采用1.5cm厚竹胶板施工,侧模圆弧倒角在厂家定制钢模面板,翼板及内模模板系统支撑采用钢管架,横纵向间距60cm。竹胶板采用10*10cm方木背肋,间距20cm。内模竖向采用钢管插入钢筋撑内支撑在底板上,浇筑完成切除钢筋撑,内模横向采用钢管及可调托撑利用两侧腹板进行对撑。模板拼装调试完毕后,在模板表面涂一层优质脱模剂。为保证箱梁内模的位置,内模与钢筋间设置与箱梁同标号的混凝土垫块将内模顶紧,底板也用同标号混凝土垫块作为支撑。根据设计要求,需要对底模设置预拱度,预拱度设置通过在贝雷片和 I10工字钢横梁之间架设钢板垫块实现,预拱度要考虑收缩徐变的影响以及预计二期恒载上桥时间。
模板安装完成,班组长、现场技术员、质检工程师分别对模板安装情况进行检查,检查合格方可报监理工程师。模板安装各处尺寸允许偏差如表4所示。
表4 预应力混凝土简支梁模板尺寸允许偏差和检验方法
(3)支架预压
支架安装完毕后,必须进行预压。预压的目的是消除支架安装的非弹性变形,测算出施工荷载时的弹性变形,根据箱梁张拉后的上拱度再计算出箱梁底模的预拱度。同时通过预压能检验支架的安全性能。
1)预压荷载
根据规范及设计要求对支架按最大施工荷载的110%进行预压。
预压方式:采用预压块进行预压。
2)预压方式及加载程序
本工程采用预压块进行预压,预压时堆载模拟箱梁施工时的受力状态。预压块或砂袋采用汽车运输到位后,再采用吊车吊装上桥,并根据箱梁各部位荷载、断面形状,合理布置、分层码放,尽量按等荷效果进行预压。
加载分以下几个步骤:
①加载过程共分三级:0→60%→100%→110%;
②第一级加载:0→60%;
第一级加载为60%,加载完毕后,开始第一轮测试。此时为加载至箱梁施工荷载状态的60%,进行测量记录,观察支架受力的情况。
③第二级加载;60﹪→100﹪;
第二级加载为100﹪,此时为加载至箱梁施工荷载状态的100﹪,进行测量记录,观察支架受力的情况。
④第三级加载:100﹪→110﹪;
此时为加载至箱梁施工荷载状态的110﹪。
每级加载完成后1h后进行支架的变形观测,以后间隔6h监测记录各监测点的位移量,当相邻两次监测位移平均值之差不大于2mm时,方可进行后续加载。
全部预压荷载施加完成后,应间隔6h监测记录各监测点的位移量;当连续12h监测位移平均值之差不大于2mm时,方可拆除预压荷载。支架卸载6h后,应监测记录各监测点位移量。
3)支架变形观测网
为了消除非弹性变形,同时确定弹性变形值,并据此进行预拱度设置,同时检验模架的安全性能,需要建立变形观测网,布置变形观测点,对预压过程中的各个预压阶段时的观测点进行测量观测、统计分析。
①观测点布置
预压过程中合理设置观测点,并做好观测记录,以利于计算支架的变形量。观测点设置在外模系统上,纵向设置5个断面(模板两端、两边跨跨中、跨中一处),每个断面设置8个观测点(腹板区6 个、翼缘板区2个)。
②加载及卸载观测
预压前应对观测点进行首次观测并记录初始值。加载过程应注意分级加载,加载分60%、100%、110%, 3级进行,每级加载完成后1小时进行支架的变形观测,以后每间隔6小时进行一次观测,待相邻两次观测变形量不大于2mm后方可进行下一级加载。待加载重量全部施加到位后,间隔6小时进行一次观测,当连续两次观测托架位移值小于2mm,且静停时间达到24小时后方可进行卸载。卸载时应同加载时分级卸载。加载及卸载过程应均匀缓慢、按照对称、分级、分层的原则进行,严禁集中加载和卸载,避免托架受力不均和突然受力而出现不稳定情况,待消除托架非弹性变形量及压缩稳定后测出弹性变形量,即完成支架预压施工。
为确保获得准确的变形数据,项目部成立变形观测小组,负责变形观测的日常工作,并将观测数据及最后成果报工程部进行存档。
4)施工预拱度的设置箱。
梁施工标高与线形控制的关键是预拱度的设置。通过预压明确支架系统各构件受力后的安全性,测定系统结构的弹性与非弹性变形值,为确定施工预拱度提供依据。
支架安装完成后,先预调模板的高度,在箱梁的纵向设置5个断面,每个断面上设8个观测点,模板底板的两侧边各设两个观测点。初始标高为H0,采用预压块进行预压,压载时采用分级加载方式对支架进行预压,达到梁体自重及人员机具重量和时,对观测点标高进行测量,当沉降稳定后,记录观测点的标高位H1,卸载完成后观测点的标高为H2。加载、卸载完成后计算模架的弹性变形及非弹性变形,用公式表示为:
非弹性变形δ1=H0-H2(预压进行消除);
弹性变形δ2=H2-H1;
预压消除非弹性变形后预留拱度值δ=δ0+δ2;
δ0为设计反拱值,设计反拱值由设计图纸确定。
(4)钢筋施工
1)钢筋加工、运输
钢筋下料、半成品加工在钢筋加工厂集中生产,经验收合格后通过运输车运至施工桥位处。垂直运输采用吊车,人工进行绑扎。
钢筋接长采用搭接焊。焊接前先选定焊接工艺和参数,根据施工实际条件进行试焊,并检验接头外观质量及规定的力学性能。在试焊质量合格和焊接工艺(参数)确定后,方可成批焊接。形状复杂的钢筋,须先放好大样,再加工。纵向钢筋需焊接后抬上梁部绑扎,尽量避免在梁上进行焊接作业。
冷拉调直:成盘的钢筋和弯曲的钢筋需调直。经调直后的钢筋保证平直,无局部弯折,表面无削弱钢筋截面的伤痕,表面洁净,无损伤、油渍等。
钢筋下料:采用钢筋切断机进行下料,切断后的钢筋按照设计图纸规定的类型进行编号,并分开堆放、做标识。
加工制作完毕的钢筋各处尺寸允许偏差需满足规范要求,钢筋的任一尺寸偏差超限时,均不得在桥梁上使用。
2)钢筋绑扎,安装内模
梁体节段钢筋在模板上整体绑扎,先进行底板及腹板钢筋绑扎,再安装内模,内模调试好后,进行顶板钢筋的绑扎。当梁体钢筋与预应力筋管道、梁体泄水孔和通风孔及预埋件相碰时,适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。梁体最小净保护层顶板30mm、其余部位35mm,确认数据且绑扎铁丝的尾段全部放在钢筋骨架内侧,不得伸入保护层内。在施工时梁体预留孔(泄水孔、通风孔等)处全部安装相应的螺旋钢筋,桥面泄水孔处梁体钢筋适当移动,并增设螺旋筋和斜置的井字型钢筋进行加强;施工中为确保钢筋位置准确,根据实际情况加强架立钢筋的设置,采用增设架立筋数量或增设W形或矩形的架立钢筋等措施。
在钢筋绑扎时,根据预应力孔道安装位置进行孔道波纹管安装。钢束管道位置用定位钢筋固定,定位钢筋牢固焊接在钢筋骨架上,管道位置和钢筋骨架钢筋相碰时,移动钢筋,确保管道位置不变。定位后管道轴线偏差不大于5mm,切忌振捣棒碰穿孔道。预应力管道附近对普通钢筋施焊时,采取保护管道的措施。
表5 钢筋安装允许偏差和检验方法表
(5)波纹管的安装及穿束
箱梁设纵、横向预应力筋,预应力金属波纹管的接长采用大一号同型波纹管作接头管,接头管长度不少于300mm,为便于预应力钢束顺利穿过,各管节头均采用同向套接。
1)波纹管安装
纵向预应力:在箱梁底板及顶板底层钢筋绑扎完毕后,开始安装定位纵向预应力波纹管。首先把波纹管按正确位置摆放在底板及顶板底层的钢筋上,然后绑扎底板及顶板上层钢筋。待底板及顶板钢筋绑扎好后,开始固定波纹管。波纹管的固定采用定位钢筋,直接挂在底板及顶板的主筋上,然后用电焊将定位钢筋点焊固定,定位筋的间距控制在0.5m、在管道弯折处加密间距0.3m,以确保波纹管不能上、下、左、右移动,从而确保波纹管位置准确并顺直、圆顺、无死弯。定位钢筋的内径比波纹管的外径大 3-5mm,在现场采用胎具加工,保证定位钢筋精度和形状满足要求,定位钢筋要与梁体钢筋可靠连接。管道安装时管道的中心线要与锚垫板垂直,波纹管正确定位后,在波纹管内部穿PE衬管,以保证在浇筑混凝土时波纹管内无漏浆,混凝土浇筑过程中转动PE衬管防止漏降堵塞孔道。
横向预应力:横向预应力钢绞线及波纹管在纵向预应力管道安装完毕后安装,钢束固定端交替安装。固定方法同纵向预应力筋管道,管道安装后穿入钢绞线。
预应力管道保护:横向预应力管道混凝土浇筑前不能检查到位的部位,在下道工序施工时必须进行全面检查,发现管道破损立即修补,并在施工过程中做好保护;在混凝土浇筑前能够检查到的部位,在浇筑前进行检查,发现破损的进行修补,全部横向预应力管道在混凝土浇筑时做好保护,防止因破损而导致水泥浆进入堵塞管道;横向预应力在浇筑过程中拉动钢绞线防止进浆堵塞孔道导致预应力筋不能张拉。
2)预应力钢绞线穿束
按照束号和孔号一一对应的方法用人工进行穿束,为便于穿束,将穿入端包裹成锥体状,以防穿坏波纹管。待本批张拉的钢绞线全部穿完后,才能进行预应力钢绞线的张拉。穿束后,应检查预留长度是否符合张拉要求。
(6)预埋件的埋设
1)支座预埋钢板与防落梁的埋设
箱梁需用支座预埋钢板共11套,由厂制然后运送到施工地点,材料入库或运至施工现场前要确定好其尺寸和类型,同时须经过防腐处理,满足相关技术规范要求方可投入使用。
支座预埋钢板的预埋在支座安装完后,底腹板钢筋绑扎前进行,安装时要注意与支座的类型相对应。
防落梁预埋钢板:每孔箱梁需用预埋钢板22套,经过多元合金共渗处理,其安装与支座预埋钢板同步进行,安装时要注意防落梁的位置与支座中线和墩台支承垫石的关系。
2)接触网支柱基础
接触网立柱基础预埋锚栓与预埋钢板采用点焊连接;梁体钢筋与预埋件相碰时适当移动或弯折钢筋。基础预埋好后,在顶板钢筋绑扎的同时要布设加强钢筋,上预埋钢板与基础顶面齐平,螺栓外露部分与基础水平面垂直,螺栓顶面偏离垂直位置的距离小于1mm。支柱螺栓安装采用其上下预埋钢板点焊固定成台架,将四个螺栓固定在台架上整体预埋。
3)综合接地系统
综合接地系统由接地端子、不锈钢连接线、L型连接器组成。接地端子在箱梁施工时预埋,不锈钢连接线及L型连接器在箱梁完成后安装连接。
(7)梁体混凝土浇筑
混凝土一次性浇筑完成。混凝土采用输送泵输送入模,采用全断面分层错开从梁一端向另一端推进的方法浇筑。
1)底、腹板交接处混凝土浇筑
底、腹板交接处的混凝土用输送泵经腹板输送到位,浇筑高度应在腹板倒角以上腹板10cm高度处,底板上的混凝土以自然流出为主,部分不能到位的,在腹板内插入振捣棒,使混凝土由腹板流出。
2)底板混凝土浇筑
底板混凝土由内模顶开窗孔输送,内模顶每距4m开一个直径30cm的天窗孔,底板中部的混凝土经天窗孔输送至底板后,人工铲平摊铺,采用插入式振捣器振捣。底板振捣密实后,人工用木尺根据底板厚度刮平。内模顶板的天窗孔当完成该段的底板混凝土浇筑后,用原模封住。
3)腹板混凝土浇筑
腹板混凝土由输送泵直接输入,插入式振动棒振捣,腹板混凝土两边对称浇筑,防止内模偏移。
4)顶板混凝土浇筑
混凝土浇筑前在翼缘板立面模板和桥面钢筋设置短钢筋,并抄平找出梁面混凝土标高并作标志。顶板混凝土采用汽车泵进行浇筑,插入式振动棒振捣。顶板及翼板顶面在在混凝土浇筑到标高时采用铝合金制作刮尺进行表面刮平后压面,并控制标高。混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面,顶板混凝土应进行二次抹面。第二次抹面应在混凝土近初凝前进行,以防早期无水引起表面干裂。浇筑混凝土时,适当减小坍落度,保证混凝土浇筑时不翻浆。
梁体混凝土浇筑采用插入式振动棒振捣成型,以确保混凝土密实。浇筑过程中注意加强箱梁端头、倒角以及钢筋密集部位的振捣,特别是内箱作业面小、条件差,重点加强转角、腹板与底板的交界面处的振捣及底板标高控制。浇筑混凝土时,预应力管道密集,空隙小,配备小直径的插入式振捣器。操作插入式振动棒时快插慢拔,垂直点振,不得平拉,不得漏振,谨防过振。同时振捣棒不得在启动状态下放置于模板或钢筋上,不可碰撞预应力管道、模板、钢筋、辅助设施(如定位架等混凝土的振捣严格按振动棒的作用范围进行),严防漏捣、欠捣和过度振捣。振动棒插入点布置应均匀排列,可采用“行列式”或“交错式”,按顺序移动,不应混用,以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置的距离应不大于振动器的作用半径的1.5倍,离模板边缘10cm,插入下层混凝土5~10cm,防止碰撞模板钢筋及预埋件,表面振捣器的移动距离以使振动平板覆盖已振实部分10cm为准。振动棒插入混凝土后,应上下移动变换位置,幅度为5-10cm,以利于排出混凝土中的空气,确保振捣密实。每插点应掌握好振捣时间,每点振捣时间一般为20-30s。待混凝土达到不再下沉,无显著气泡上升,顶面平坦一致,并开始浮现水泥浆,方可拔出振动棒。当发现表面积水,立即设法排除,并检查发生的原因或调整混凝土配合比。插入式振动器操作时,应做到“快插慢拔”。快插是为了防止混凝土表层先振实,而下层混凝土发生分层,离析现象。慢拔实为了使混凝土能填满振动棒抽出时形成得空隙,防止形成空洞。浇筑过程中注意加强倒角、交界面以及钢筋、波纹管密集部位的振捣。
在混凝土浇筑过程中注意留置同条件养护试件及标准养护试件,同条件养护试块和标准养护试件的取样与留置频率应符合以下规定:
①每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土,取样不得少于一次;
②每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于一次;
③现浇混凝土的每一结构部位,取样不得少于一次;
④每次取样应至少留置一组试件。
(8)梁体混凝土养护
混凝土浇筑完毕,4小时(二次赶压抹平搓毛)后,用土工布覆盖,外覆一层不透水的薄膜,开始养生。混凝土养生采用自然养生。梁体养护期间及拆除保温措施时,采取措施保证梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度差不应超过15℃。
侧模在混凝土抗压强度达到2.5MPa时拆除,底模是混凝土强度100%时拆模,要保证梁体混凝土的棱角完整。拆模时梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于15℃,并保证梁体棱角完整。大风或气温急剧变化时不宜拆模。内模拆除时,作业人员处于封闭环境中,湿度大温度高,应在梁的一端安装大容量的鼓风机向箱内鼓风,改善作业环境。模板拆除后,应继续洒水覆盖养护,养生时间不少于14天。
(9)预应力施工
预应力施工前需对首孔梁进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试,根据实测摩阻情况调整张拉控制应力,以保证有效预施应力值。
1)预应力钢束制作
预应力张拉钢铰线按有关规定对每批钢铰线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度,不合格产品严禁使用,并清退出场。
钢铰线应存放在干燥的地方防止锈蚀,钢铰线的下料切割采用圆盘锯。下料长度=孔道设计长度+ 张拉机具工作时所需的长度。钢束制作要顺、直、匀,绑扎应牢固,同束钢绞线应采用同炉、同批、同强度的预应力钢材。编好的钢束应置于平坦的场地妥善保管,避免淋雨及重压。在堆放、运输和安装过程中均不得发生物理和化学损伤。
2)清孔、穿钢束
穿钢束前应进行通孔器检查孔道通畅情况,并用压缩空气吹洗孔道至孔道内清洁为止。穿束时用力要均匀、平稳,用力方向要同孔道轴心一致。穿束工作一般可用人工直接穿束,钢束较长时,可借助长钢丝作引线,用卷扬机牵引。
全面检查,以查出可能被损坏的管道。在混凝土浇筑之前,必须将管道上一切非有意留的孔、开口或损坏之处修复,在混凝土浇注前及完成后检查预应力筋能否在管道内自由滑动。
3)预应力束张拉
张拉时实施张拉应力、应变、时间“三控”:即张拉时以油压表读数为主、以钢绞线的伸长值作校核,在σk作用下持荷5min。
预应力张拉应分为二步进行,当梁体混凝土强度达到设计强度的60%进行初张拉,初张拉完成后方可拆除外模(底模、侧模);当梁体混凝土强度及弹性模量达到100%且养护时间不少于10天后进行终张拉。预应力筋张拉程序按下列程序执行。
0→0.2σk(测伸长量)→σk(测伸长量,静停5分钟测回缩量)→锚固。
①张拉的施工组织
张拉以足够的油泵在两端同步对称进行,以防张拉偏心,造成内缘和外缘受力不均。为此,张拉分若干个小组,每组4~6人负责一套设备,并另设一名记录员。油泵操作时为同步操作,采用无线通讯联络。
②张拉前的准备
A、张拉设备选用200吨级千斤顶,对全部张拉设备进行标定,配套使用;
B、为既满足张拉要求,又节约材料,对所有曲线孔道的长度都进行了验算,以确定每束的长短,通常将钢束伸出锚垫板的长度定为70cm,根据张拉先后顺序进行编束和穿束;
C、将张拉顺序编成表格,在张拉孔边标明索的编号,以便对号入座,并按先后次序进行张拉;
D、进行张拉伸长值计算。曲线张拉不同于直线张拉,张拉端部与中心因摩阻关系,有较大的差值,而这种摩阻损失又直接影响到张拉伸长值计算的可靠性,为获得较精确的计算值,必须结合曲线段摩阻损失进行。由于曲线呈空间多向弯曲,通常的理论计算有一定的难度,本工程系拟采用电算分段计算,然后叠加,得出最终伸长值。
③预应力张拉
张拉的关键是施力准确、伸长量符合、锚固可靠。对此,对以下八个方面加强了交底和监督。
A、千斤顶的纵向轴线应与张拉钢丝束中心线处于同一直线上;
B、锚底板在埋设过程中应与出口处的波纹管口垂直;
C、锚环与锚塞必须对中;
D、钢丝编束时应用梳丝板理顺,并用铅丝每隔2m扎一道,以防部分钢丝弯曲造成受力不均;
E、油泵张拉至20%σk时划线;
F、两端张拉时应使两端的伸长值基本接近;
G、油泵加压应缓缓进行,速度不宜过快;
H、实际张拉伸长值与理论伸长值应控制在±6%范围内,每端锚具回缩量应控制在6mm以内。
④张拉顺序
梁的预应力束长短不一,因此,张拉根据设计提出的原则和顺序进行,先腹板,后顶、底板;先长束,后短束;先上部,后下部。纵向预应力张拉采用两端整体张拉,根据施工经验拟选用内卡式千斤顶张拉,施工时将根据设计的具体要求进一步确定设备选型。横向扁锚采用整体式张拉千斤顶单端张拉,张拉时要注意将锚固端锚具打紧。张拉控制采用张拉应力为主、伸长量作为校核的原则进行双控,当实际伸长值与理论伸长值不相符,并超过±6%时应停止张拉查明原因。在张拉过程中如发现滑丝断丝立即停止操作,查明原因作好记录。若滑丝、断丝的数量超过有关规定时,经监理工程师检查同意后重新换束。
4)压浆
管道压浆应在预应力终张拉后24h内完成,特殊情况时必须在48h内完成。压浆前管道内应清除杂物及积水。孔道内可能发生的油污等,可采用已知对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗剂用水稀释后进行冲洗。清洗后使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。清除锚垫板上浮浆及杂物。
拌合水要不含对预应力筋或水泥有害的成分。可采用清洁的饮用水。如采用非饮用水,事先要经过有资质的检测部门检验,并达到混凝土拌合水的要求。
浆体水胶比不应超过0.35,且不得泌水。浆体出机流动速度在18±4s,30min后不应大于30s;压入管道的浆体不得含未搅匀的水泥团块,水泥浆抗压强度不低于设计要求;初凝时间应不大于4小时,终凝时间应小于24小时;压浆时浆体温度应在5℃~30℃之间。
压浆前必须清除管道内的杂物及积水,压入管道的水泥浆应饱满密实。纵、横向预应力管道由一端向另一端压浆。压浆顺序先下后上,同一管道压浆应连续进行,一次完成。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。
水泥浆试件应在压浆地点随机抽样制作。水泥浆的抗压强度必须符合设计要求。每工作班至少留置三组标准养护试件(40mm×40mm×160mm)进行抗压和抗折强度试验,必要时增加留置一组同条件养护试件。
5)封锚
由于相邻后张拉预应力箱梁张拉空间的需要,在梁端设置了一段预留封锚段。
孔道压浆完毕后立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及锚穴混凝土的污垢,对锚圈与锚垫板之间的交接缝用聚氨酯防水涂料进行防水处理。
封端前将锚穴混凝土凿毛,并利用一端带钩一端有螺纹的短钢筋安装于锚垫板螺栓孔,与锚穴内封锚钢筋网绑扎在一起。
封端采用采用标号C50的无收缩混凝土封锚。浇筑封锚混凝土,按试验配合比拌制无收缩混凝土,仔细操作并认真振捣,保证锚具处的混凝土密实并抹面,混凝土终凝后对封锚混凝土进行养护,采用自动喷淋系统保湿养护。
封端混凝土养护结束后,采用聚氨酯防水涂料对封端新老混凝土之间的接缝进行防水处理。
S52:新建梁(L6梁)横移施工。
(1)安装移梁设备
箱梁旁位现浇、预应力张拉压浆完成,达到设计强度后,在梁底支座位置安装竖向千斤顶110,将梁体顶起470mm,铺设横移滑道。箱梁于滑道上的支点间距为2000mm。滑道(滑行承重结构)上设置滑板,在滑板上设置四点顶升三点平衡系统的千斤顶,箱梁落在移梁小车上。
(2)梁体横移
由横移液压缸推动滑道上设滑板,横移距离9000mm。横移过程中,保持垫墩109的设置位置,起到保护作用。
(3)落梁及支座安装
梁体移动到设计位置,如梁体与设计位置有偏差,利用三维落梁装置纠偏,利用千斤顶落梁,每一次落梁180mm,倒顶两次,顶底加垫墩109用辅助支撑更换支撑状态。待落至设计位置后,安装临时支撑及永久支座,灌浆施工完待灌浆料达到设计强度后拆除临时设施。
移梁施工过程中和结束后,安排专人负责现场墩顶和工作平台的工器具及轻飘物管理,做到工完料清,防止各种杂物飘落到既有线上,同时加强现场文明工地建设,确保营业线施工安全。移梁施工完成后同步进行移梁支架拆除。现场采用25t吊车、配合人工拆除支架。拆除顺序为:拆除滑道、拆除分配梁、拆除承重梁、拆除钢管柱。
支架拆除按照先上后下、先外后里,先支架面材料后构架材料、先附件后结构件的顺序,一件一件的松开跨结、取出并随即吊下。现场采用吊车配合人工倒链将滑道从梁底抽出并吊运至地面。滑轨拆除后进行采用吊车将分配梁吊至地面集中堆放。承重梁采取吊车配合倒链平移至远离既有线侧后进行吊装的方式,平移过程中安排专人远离既有线方向拉紧绳索,防止钢构件来回晃动造成侵限。承载梁拆除后进行支墩拆除。拆除支墩时先拆除支墩之间连接的全部剪刀撑,剪刀撑拆除后单根拆除支墩,拆除时将吊车挂钩挂在支墩上,解除支墩与承台和墩身的连接,吊离支墩完成拆除。拆除长构件时构件下方设置牵引绳,人工拉紧绳索,起吊后缓慢移动,以免出现构件摆动幅度过大产生侵限。在整个过程中,现场严格按照营业线施工要求组织施工,施工区域设现场负责人、专职防护员,现场防护员配备实时对讲机、信号旗、口哨等防护用品,做好现场防护工作。
S60:桥面系及无砟轨道施工。
移梁完成后,按照新建线路进行施工桥面系施工。首先进遮板安装,遮板安装完成后开始进行A 墙、B墙及防护墙施工。A墙与遮板钢筋绑扎完成后浇筑成整体。桥面系与既有线相对位置关系为遮板 (挡板)距离既有线的距离最近。
上下行联络线1-7#墩桥面系遮板距离杭甬客专最近为上行7#墩遮板。该处遮板与杭甬客专线路中心距离为11.79m。其余桥面系遮板与杭甬客专线路中心水平距离均大于该处,相对位置关系见下表6。
表6绍兴北站上下行联络线特大桥1-7#墩遮板(挡板)与杭甬客专关系表
S61:遮板及人行道板安装。
上下行联络线4-6#墩两侧安装人行道挡板,其余安装栏杆遮板。遮板长2m、2.3m。为便于施工作业人员上下梁面,在桥面系墩身旁边设置梯笼作为人员上下通道。梯笼内铺设定型踏步,外侧安装挂设网片。梯笼的垂直度必须严格控制,确保整体稳定性,垂直偏差必须小于全高的1/400。踏步内侧安装扶手,同时梯笼四周挂设安全警示标志以此保证施工期间工人上下安全。现场安排专人对梯笼进行管理,并配备双锁,现场负责人及监理各持一把,严禁闲杂人员进入梯笼。
遮板安装前,加工与预埋钢板配套的钢板并焊接φ20的吊环作为吊具。测量人员对遮板安装线进行测量放样并弹好墨线。遮板及人行道挡板采用预制场集中进行预制。遮板及人行道挡板运至现场后采用汽车吊吊至梁面上,吊装作业过程中吊车站位垂直于既有线路,且尽可能远离既有线,地面坚实可靠,吊臂尽量少伸出。遮板安装采用叉车(高2.1m,宽1.23m,长2.6m)通过吊带穿过吊环进行安装。为防止吊带脱落,叉车叉子最外侧设置套筒卡具。吊装遮板时在外露钢筋挂牵引绳,背向既有铁路方向人力牵引,防止模板摆动引起侵限事故。同时利用牵引绳进行调整遮板位置,调整至与墨线对齐后进行安装就位。就位后作业人员通过梁顶A墙预埋筋与遮板外露钢筋焊接连接进行固定遮板。人行道挡板预制时预埋2个吊耳,便于安装使用。人行道挡板安装时,采用吊带穿过吊耳进行吊装,安装过程中严格按照测量边线及标高进行控制,调整就位将人行道外露钢筋与梁顶A墙预埋进行焊接连接,确保人行道加固牢固。同时人行道挡板吊环处设置拉筋与竖墙B预埋筋进行连接固定,每块挡板设置2道拉筋进行加固。标准遮板及人行道挡板2m一块,安装完后测量人员经常对遮板及人行道挡板位置及高程进行复测,确保遮板安装标高及线型顺直。遮板安装过程,现场安排专人指挥叉车,施工区域设施工负责人、专职防护员、驻站联络员,并配备实时对讲机、信号旗、口哨等防护用品,严格按照营业线施工要求进行作业。项目部安排专人对小型机具进行逐日登记管理,机具工况实行每日班前后进行检查,做好机具保养维修工作。同时每日实行限额领料制度,根据当天工作任务,准备相应材料物品,真正做到工完料净,施工全过程严格按照营业线施工要求进行防护,确保营业线施工安全。上下行联络线1-7#墩桥面系遮板距离杭甬客专最近为上行7#墩遮板。上行线7#墩遮板至地面高15.5m,左侧遮板距杭甬客专线路中心距离为11.79m。
S62:防护墙的安装。
遮板安装完成进行A墙、B墙及防护墙施工;A墙与遮板钢筋绑扎完成后浇筑成整体。根据桥梁三墙布置图,三墙距离既有线最近为竖墙A。
上下行联络线1-7#墩桥面系竖墙A距离杭甬客专最近为上行7#墩遮板。该处竖墙A与杭甬客专线路中心距离为11.79m。其余桥面系竖墙A与杭甬客专线路中心水平距离均大于该处,相对位置关系见下表7。
表7绍兴北站上下行联络线特大桥1-7#墩竖墙A与杭甬客专关系表
遮板及人行道挡板安装完成后,进行竖墙A、竖墙B及防护墙施工。测量人员对竖墙及防护墙边线进行测量放样,并用墨线弹出。竖墙模板采用定型钢模板,钢管支撑。竖墙钢筋由钢筋加工场集中加工制作,运至现场绑扎成型。竖墙采用C40混凝土,混凝土采用集中拌和站拌制,混凝土输送车运输,混凝土输送泵泵送,混凝土水平分层,对称进行浇筑,插入式振捣器振捣。
(1)凿毛
竖墙A墙、B墙及防护墙施工前先进行凿毛。作业人员根据测量边线对墙底进行凿毛。凿毛必须凿至新鲜混凝土面,不得有浮浆。凿毛处理完成后,将杂物集中收集并倒运出现场。
(2)钢筋及模板安装
竖墙A墙、B墙及防护墙钢筋按设计要求预先在加工厂下料制作,挂牌编号后分别堆放。在钢筋使用前用大板车运到现场按设计要求绑扎。钢筋间距及数量均要求符合施工规范和设计图纸要求。同时还应注意竖墙A墙、B墙及防护墙预埋件预埋,预埋要准确牢固。预埋件安装严格安装测量点位精确埋设,确保预埋位置准确。
竖墙及防护墙钢筋在梁顶绑扎,钢筋、模板等由吊车吊至梁顶,现场绑扎,拼装。吊装作业过程中吊车站位垂直于既有线路,且尽可能远离既有线,地面坚实可靠,吊臂尽量少伸出。同时吊车使用钢丝绳与地锚连接牢固,提高安全系数,防止吊车向既有线路侧倾覆。吊装钢筋时,两根钢丝绳平均分开捆绑,捆绑牢固,放置在梁顶远离既有线侧,人工倒运,绑扎。竖墙模板安装采用人工配合叉车进行安装。每块模板吊装固定好后,方可吊装下块模板。模板安装时,严格遵守先营业线侧再营业线外侧的顺序。吊装施工时,设专人指挥吊车,施工区域两端设专职防护员、驻站联络员,配备实时对讲机、信号旗、口哨等防护用品,在有列车通过前提前通知操作人员暂停作业。在大风,大雨,大雪等恶劣天气环境下,严禁进行吊装作业。模板吊装时模板与萧甬铁路邻近线路中心最近的距离为14.6m,与接触网杆外侧安全限界的最近距离为9.3m,满足施工安全距离。
模板拆除时应分节拆除,首先将预拆除模板安装牵引绳,人工拉紧绳索,用吊车吊住模板。起吊后缓慢移动,以免出现模板摆动幅度过大现象。列车通过时吊车停止动作,以保证行车安全。在整个过程中,必须安排专职防护员在现场防护。
S63:无砟轨道的施工。
上下行联络线1-7#墩无砟轨道为双块式无砟道床。
桥梁地段底座板分块浇筑,底座板宽2.8m,厚度为0.21m,长度一般为5-7m。桥上每块底座上设置2个凹槽,与道床板的限位挡台相匹配。桥梁底座通过梁体预埋套筒植筋与桥梁连接,底座范围内梁面不设防水层和保护层。由于桥梁栏杆、人行道挡板及声屏障已施工完成,可以作为无砟轨道隔离防护设施。同时梁两侧挂设安全警示牌,保证施工期间作业人员施工安全,确保营业线安全及作业安全。通过在墩身远离营业线侧设置梯笼做为作业人员上下梁面通道,梯笼均采取接地措施。
(1)梁面处理
施工前,对梁面高程、平整度、预埋钢筋及预埋套筒等进行验收。验收合格后在预埋套筒内按要求植入连接钢筋,并加强预植钢筋的验收。同时对轨道中心线2.6m范围内梁面进行拉毛检查,拉毛深度为1.8~2.2mm,拉毛纹路应均匀、清晰、整齐。梁间伸缩缝处铺设土工布,防止浮砟、碎片掉入梁缝内。凿毛清除的浮砟、碎片等采取边凿除边清理,及时通过装入编织袋倒运至弃土场集中堆放,做好现场防护工作。
(2)钢筋加工与安装
测量人员采用全站仪在每孔梁梁面上放出底座板边线控制点,并用红油漆做好标记。作业人员根据测点使用墨斗弹出底座边线、模板位置线及凹槽底部的平面位置以及底座板纵横向钢筋摆放的边线位置。测量放线完成并经技术员复核完成后,作业人员进行连接钢筋的安装。在梁面预埋套筒内旋入连接钢筋(“L”型Φ16钢筋,总长358mm,外露端180mm,套入端150mm,车丝28mm),连接钢筋旋入套筒长度的1/2(28mm),方向垂直于线路,采用普通扳手施拧,扭矩扳手检验。要求扭矩扳手准确度级别不小于10级、与梁内预埋套筒接头的拧紧力矩不小于100N·m。
底座板钢筋在钢筋加工厂内集中加工,加工好的钢筋采用平板拖车运输,吊装过程中将钢筋放置于吊装平台(6m长、60cm宽)内直接吊装,确保不弯曲。汽车吊吊装上桥后由作业人员按规格、型号将钢筋分类堆码在线路中间,并采用下垫上盖措施。
底座板钢筋分上下两层,钢筋净保护层厚度为35mm。根据纵横向钢筋边线放置最外侧两根纵横向钢筋,然后根据中间纵向钢筋的间距在底座板端头位置用定位卡具确定钢筋位置。然后从每块底座板两端(每端3人)向中间按标识出的位置摆放并绑扎好余下的纵横向钢筋。底层钢筋绑扎完成后在钢筋网纵向钢筋下安装C40混凝土保护层垫块,每横断面上安装5个(最外侧各1个,中间0.6m间距),纵向间距0.8m,梅花形布置,确保每平米不少于4个。同时焊接顶层钢筋网φ16架立筋。焊接后注意对支承钢筋的保护。在架立筋上焊接顶层两端纵横向定位钢筋,并绑扎剩余的纵横向钢筋。绑扎时按逐点改变绕丝(3圈)方向(8字形)的方式交错扎结,绑扎扎丝外露部分向底座板结构内弯曲不得伸入钢筋保护层内。钢筋绑扎完成后严禁上人踩踏,避免污染钢筋,模板安装及混凝土浇筑时采用搭设竹跳板的方式解决。当底座钢筋与连接钢筋相遇时采用扎丝绑扎牢固。吊车支立于远离既有线侧并垂直线路方向。钢筋及模板吊装时在下方挂2根牵引绳,背向既有铁路方向人力牵引,防止钢筋及模板摆动引起侵限事故。同时吊车使用钢丝绳与地锚连接牢固,提高安全系数,防止吊车向线路侧倾覆。钢筋、模板等材料机具吊装施工时,安排设专人指挥吊车,施工区域设专职防护员、驻站联络员,同时配备实时对讲机、信号旗、口哨等防护用品。
(3)模板安装
模板采用厚度为5mm的钢模板,长度为2800mm,高度均为33cm。曲线地段采用超高模板。凹槽模板采用5mm厚钢板,在高度方向呈四棱台型,上下面的尺寸分别为1022mm×700mm、1000mm×678mm,高为110mm。模板安装前打磨先进行除锈处理,并人工刷涂脱模剂。脱模剂采用ZM-90型建筑模板水溶性无机脱模剂,刷涂时分两道进行,第一道刷涂后未完全固化之前(用手指按上去有指纹,不粘手为宜) 直接涂第二道,使两层结合良好。
首先沿着测量放样的底座板边线支立好一侧纵向模板,单侧每两块纵向模板之间一定要对齐,不得出现错台现象。然后进行安装横向模板,在设计位置安装好横向模板并加固稳定。随后开始安装凹槽模板,凹槽模板用通过螺杆(两头车丝,丝扣长10cm)安装于固定在纵向模板顶上的横梁底部,通过调节螺杆控制凹槽模板顶面标高,曲线段调节横梁螺栓控制凹槽模板的倾斜度,当凹槽模板标高及中线位置调整好后,将螺栓螺母拧紧,确保凹槽模板不上浮。底座板模板在混凝土强度达到2.5MPa以上,其表面及棱角不因拆模而受损时,方可拆模。拆模顺序为:拆除凹槽模板→采用活动扳手松开纵向与纵向模板、纵向与横向模板之间的连接螺栓→拆除纵向模板放置在线路中间→向上提拔抽出横向模板。模板安装及拆除采用人工配合叉车进行作业,施工区域设专职防护员、驻站联络员,同时配备实时对讲机、信号旗、口哨等防护用品。
(4)混凝土浇筑
桥梁地段底座板采用C40混凝土浇筑。底座板混凝土由拌和站集中拌制,采用混凝土运输车直接抵达桥下,通过泵车泵送混凝土至浇筑地点。现场设施工负责人、防护员、安全员,并且现场防护员现场监护。浇筑过程中,安排专人指挥泵车泵送混凝土至漏斗。现场操作人员通过叉车将漏斗倒运至施工部位进行浇筑混凝土。调整泵车泵管方向位置时,严格控制泵车转向尽量远离既有线方向。同时浇筑过程中,严格执行一机一人一防护,确保营业线施工安全。
混凝土浇筑前将模板范围内的杂物清除干净,并采用喷雾机对混凝土面喷水雾湿润。直线地段每块底座板两侧的端头位置(4个点)、曲线地段每块底座板的两侧端头及中部位置(6个点)实测模板顶面标高并与设计标高对照,并复核后下发技术交底。混凝土混凝土运输车直接抵达浇筑点进行浇筑。混凝土浇筑采用一端向另一端推进的方式,浇筑时下料口距离纵向模板顶面20cm高度,在浇筑断面范围内能均匀布料。现场采用插入式振动棒进行振捣,同一浇筑横断面3台振动棒,实行分区作业,其中底座板两侧各1人,各负责1.0m宽的振捣区域,中间1人(纵向模板上搭设竹跳板做为操作平台)负责 1.2m宽的振捣区域,凹槽部位由中间振捣人员进行振捣,凹槽四周振捣密实。振捣器垂直插入,插入时快插慢拔,并边提边振,以免在混凝土中留有空洞,不得将振捣棒放在拌和物内平拖,也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌和物;插入式振动器振动时的移动间距,不超过振动器作用半径(40~50cm)的1.5倍,与侧模保持5~10cm的距离。混凝土浇筑后,随即进行振捣,振捣时间要合适,一般控制在25~40s为宜,以混凝土表面不再下沉、无气泡、表面泛浆为宜,避免漏振、过振。振捣过程中安排专人负责检查模板支承的稳定性和接缝的密合情况,出现情况及时处理。
混凝土振捣完成后采用2.5m长铝合金尺将混凝土刮平,混凝土面标高略高于双面胶贴条下缘,然后用木抹抹平混凝土裸露面,1h后再用钢抹抹平压实,为防止混凝土表面失水产生细小裂纹,在混凝土初凝(初凝时间由试验室根据钢球压痕试验确定,使用质量为2kg直径75mm的铁球轻轻放在混凝土表面静置片刻,然后将铁球拿起,测量混凝土表面压痕,当直径小于30mm时即表示混凝土已初凝)初凝前进行第三次抹面压实,抹面时严禁洒水润面,避免混凝土表面起皮。混凝土第三次抹面完成后,采取“两布一膜”的方式覆盖,即最下面一层土工布,中间一层塑料布,外面一层土工布。浇水频率以确保混凝土表面土工布能保持充分潮湿为宜。在每块底座板的梁端及中间位置塑料薄膜上放置重物压重固定,防止刮风吹入营业线内。底座板混凝土施工中,安排安全专人指挥混凝土车。施工现场由施工负责人指挥,并设专职防护员、安全员,配备实时对讲机、信号旗、口哨等防护用品,确保营业线安全及作业安全。对施工人员进行安全教育培训,要求施工人员在梁顶施工做到不乱扔东西,不吸烟,注意各种工具、材料等物件必须随时收检到桥面上,严禁随手丢放,同时防止物件材料堆放侵入铁路限界。现场安排专人进行盯控巡视。混凝土养护期间,安排专人做好养护记录并按要求做好气温、养护水温、混凝土表面温度记录,养护时间不得少于7天。同时项目部安排专人对小型机具进行逐日登记管理,机具工况实行每日班前后进行检查,做好机具保养维修工作。库房管理员每日实行限额领料制度,根据当天工作任务,准备相应材料物品,真正做到工完料净,施工全过程严格按照营业线施工要求进行防护,确保营业线施工安全。
(5)轨道板施工
桥梁地段道床板分块浇筑,道床板宽2.8m,厚度为0.26m,长度一般为5-7m。桥上每块道床板设2 个凸向底座板方向的限位挡块,限位挡块在高度方向呈四棱台型,倾角为1:10,上下面尺寸为 1022*700mm、1000*678mm,高为110mm。底座板强度达到要求后,进行隔离层和弹性垫板的施工。现场采用胶带将泡沫板与凹槽底部及泡沫板与底座顶面土工布接缝封闭,然后采用胶带将泡沫板与弹性垫板间的接缝封闭。轨道板吊装及倒运采用龙门吊。龙门吊进场后对其相关机械证书和操作人员性证书进行检查核对,待龙门吊安装完成后报特种设备检测单位进行验收,验收合格后方可使用。龙门吊支腿设置于防护墙与竖墙B之间,龙门吊高5m,单线宽5.3m,双线宽9.85m,共4个支腿,每个支腿配置电机及滑轮可以行走。吊具可以在龙门吊支腿间横向移动。龙门吊走形前,安排作业人员将桥梁两侧防护墙及竖墙间的行走路径杂物清理干净,确保龙门吊能够正常行走。龙门吊行走及吊装时,安排专人指挥,并设置专职防护员进行现场防护。
(6)道床板底层钢筋加工与安装
测量人员采用全站仪在每孔梁底座板上放出轨道中线控制点,钢钉精确定位,同时用墨线弹出轨道中心线。作业人员以轨道中心控制点为基准放出轨枕控制边线、道床板底层每根纵横向钢筋的位置,并用墨线弹出。
道床板采用双层钢筋,钢筋采用钢筋场集中加工,平板车运输到施工现场,运送过程中钢筋要保持平直,不允许扭曲或扭弯。隔离层铺设经质量检查验收合格后,根据道床板钢筋布置图在土工布上画出道床板底层钢筋网边线及钢筋位置控制点。首先安装凹槽钢筋并绑扎,在凹槽钢筋底面放置35mm厚C40 混凝土保护层垫块,凹槽四角及中部各1个。然后根据钢筋网边线及控制点绑扎道床板底层钢筋。道床板钢筋按照分块绑扎。
(7)轨排就位及粗调
轨枕采用预制场集中预制生产,平板车运至施工现场,采用吊车吊至梁面集中堆放。将待用轨枕使用龙门吊与轨枕专用吊具吊放在轨排组装平台上,吊装时需低速起吊、运行。同时按照组装平台上轨枕块的定位线人工匀枕,轨枕间距误差控制在5mm内,并对轨枕表面进行清理。技术员检查调整轨枕块位置,并弹线将一侧的螺栓孔布成一条线,偏差小于1mm。然后进行吊装轨道排架,先在排架上用白色粉笔标注出轨枕螺栓孔位置,然后人工配合龙门吊,将轨道排架扣件螺栓孔位置与轨枕上螺栓孔位置对齐,平稳、缓慢地将排架放置于轨枕上。复查轨枕位置并上紧扣件,并对轨排螺栓安装质量及轨枕间距进行检查,合格后龙门吊吊起组装好的轨排至预定地点进行定位铺设。轨排组装及铺设采用龙门吊进行作业,龙门吊两侧通过防护墙与竖墙B间轨道进行滑行。
轨排组装完成后进行轨排铺设,铺装龙门吊从分枕组装平台上吊起轨排运至铺设地点,按中线和高程定位,误差控制在高程-10~0mm、中线±10mm。相邻轨排间使用夹板联结,每接头安装4套螺栓,初步拧紧,轨缝留6~10mm。安装轨向锁定器。桥梁地段靠近防护墙一侧轨向锁定器一端支承在防护墙顶部,另一端支承在轨排托梁的支腿上;靠近线路中线侧:在距离轨排拖梁支腿外侧80cm处钻孔(φ20,孔深5cm,孔距对应拖梁支腿位置)预埋长20cm的φ20圆钢,做为轨向锁定器的支承。
测量人员采用全站仪定位对轨排中线进行调整。测量轨排框架拖梁上的中心基准器,同时轨排两侧各安排4人对轨向锁定器进行调整。确保中心基准器调整到位,中线偏差不得超过±5mm。测量人员使用精密电子水准仪测量每榀轨排对应拖梁处钢轨的标高,与设计轨面标高对照计算高程差。当实测轨面标高低于设计轨面标高时,采用开口扳手顺时针旋转竖向螺杆使轨排上升至设计轨面标高;当实测轨面标高高于设计轨面标高时,采用开口扳手逆时针旋转竖向螺杆使轨排下降至设计轨面标高。竖向螺杆每旋转120°将升降1mm,调整轨排标高时逐点调整,粗调后的轨道高程误差控制在高程-5~-2mm;
粗调完成后,相邻两排架间用夹板联结。龙门吊操作安排专人进行指挥。同时现场设置施工负责人、防护员及安全员,并配备实时对讲机、信号旗、口哨等防护用品,每隔3-5分钟通话一次,确保通信联络不中断,同时也保障了营业线安全及作业安全。
(8)顶层钢筋安装及接地焊接
按设计纵向钢筋间距在轨枕钢筋桁架上用石笔标识出纵向钢筋位置并摆放好纵向钢筋,纵向钢筋与轨枕桁架钢筋交叉部位安装绝缘卡,采用塑料绝缘扣按斜向扎结。纵向钢筋摆放完成后采用卡具在道床板最外侧两根钢筋上按设计横向钢筋间距标出横向钢筋位置,安排3人从道床板一端向另一端逐根安装横向钢筋,纵横向钢筋交叉处安装绝缘卡。横向钢筋安装完成后按安装顺序和方式对纵横向钢筋交叉点采用塑料绝缘扣扎结。相邻轨排处轨头夹板安装及轨枕间距检查。纵横向接地钢筋之间采用2mm长φ16 “L”型钢单面焊接。接地端子采用焊接方式固定在道床两侧接地钢筋上;接地端子与接地钢筋间的焊接:焊缝长度不小于100mm,焊缝厚度不小于4mm。接地端子的焊接在轨道精调完成后进行,端子表面加保护膜,焊接时保证其与模板密贴。
钢筋绑扎完成后,进行绝缘电阻测试。先目测检查绝缘卡安装是否良好,有无脱落现象;然后用兆欧表进一步测量钢筋间的绝缘数据,全部检查任意两根非接地钢筋间电阻必须达到2MΩ以上。对作业人员进行安全教育培训,要求施工人员在梁顶施工做到不乱扔东西,不吸烟,注意各种工具、材料等物件必须随时收捡到桥面上,严禁随手丢放,同时防止物件材料堆放侵入铁路限界。现场安排专人进行盯控巡视,确保营业线施工安全。
(9)模板安装
模板安装前打磨除锈干净,并人工刷涂脱模剂。轨道板模板采用定型钢模板。横向模板高度为33cm,下端插入底座板板缝内7cm,模板顶部通过定位钢板连接,底部在两端采用8cm×8cm×21cm木块支承。混凝土初凝前、后各2h内分2次轻提模板,以顺利取出横向模板。纵向模板采用组合式定型钢模板,人工进行安装,纵向模板由2块单元块组成,相邻块间螺栓连接。轨道板边线支立模板,使模板紧贴底座板侧边且下端外包底座板混凝土7cm。两侧支承于距边线0.5m,底面植入钢筋上。通过侧向的螺杆调节器定位调整模板横向位置。通过竖向螺杆调节器调整模板安装高度。模板安装采用人工配合叉车进行安装。施工现场由施工负责人指挥,并设专职防护员及安全员。施工作业严格按照邻近营业线安全要求进行,确保营业线施工安全。
(10)轨道精调
模板安装完成后,开始进行轨道精调。精调作业面附近的其他施工必须暂停,禁止车辆通行,精调作业完成后方可施工。
精调开始前,清扫钢轨和精调小车的轮子,确保钢轨及精调小车轮子清洁干净,清扫完成后,严禁任何人踩踏。
精调工作进行前首先对轨枕进行编号,编号采用红色油漆喷于靠线路侧轨枕顶面端部。采用莱卡全站仪观测4对连续的CPⅢ点,自动平差、计算确定设站位置,如偏差大于0.7mm时,删除1对精度最低的CPⅢ点后重新设站。改变测站位置后,必须至少交叉观测后方利用过的6个控制点,并复测至少已完成精调的一组轨排。轨道状态测量仪放置于轨道上,安装棱镜。使用全站仪测量轨道状态测量仪棱镜。小车自动测量轨距、超高、水平位置,接收观测数据,通过配套软件,计算轨道平面位置、水平、超高、轨距等数据,将误差值迅速反馈到轨道状态测量仪的电脑显示屏幕上,指导轨道调整。
(11)轨道板混凝土浇筑
浇筑前清理浇筑面上的杂物,浇筑前洒水润湿后的底座上不得有积水。为确保轨枕与新浇混凝土的结合良好,需在浇筑前对轨枕进行喷雾1次。浇筑前用防护罩覆盖轨枕、扣件,用塑料薄膜覆盖钢轨与排架。检查轨排上各调整螺杆是否出现悬空。检查接地端子是否与模板密贴。直线地段对应每块道床板两侧的端头位置(4个点)、曲线地段对应每块道床板的两侧端头及中部位置(6个点)实测模板顶面标高并与设计标高(考虑排水坡度)对照,由技术员反算混凝土浇筑面的位置经技术主管复核后用双面胶贴于模板上进行标识,质检员根据实测模板顶面标高与设计标高的差值用钢卷尺检查双面胶的位置是否正确,双面胶下缘线为混凝土浇筑面顶面控制线。同时对轨排的轨道几何参数进行检查和确认。
道床板混凝土由拌和站集中拌制,施工时采用混凝土运输车直卸的方式浇筑。利用混凝土运输车将混凝土运至施工现场后,检测每车混凝土的坍落度、含气量及温度指标,合格后方可卸料。当采用吊斗浇筑时,用吊斗将混凝土吊至待浇筑的轨排上方(下料口离轨顶30cm左右),开启阀门下料。当采用泵送时,橡胶泵管口在轨排上方且下料方向基本垂直轨排。混凝土采用沿线路纵向由下坡端向上坡段方向均匀布料,一根一根轨枕平行推进。横向在双块轨枕对称布料。当混凝土从轨枕下自动漫流至下一根轨枕后,方可前移至下一根轨枕继续往前浇筑。为确保混凝土道床板浇筑不产生超限的温度裂缝,浇筑混凝土期间要全天监测环境温度、轨道温度,绘制温度曲线,使混凝土浇筑能在气温变化范围较小的时间段下进行,混凝土入模温度控制在5℃~30℃之间。
振动棒应为ZD50和ZD30型两种,振捣过程中要加强对轨枕底部周围混凝土的振捣,确保混凝土密实。为减少八字角位置裂纹及轨枕块周边离缝,采用二次振捣工艺,第一遍振捣半径(50型振捣棒) 控制在30cm左右,道床横向振点为8处,振捣以混凝土表面不再有明显气泡溢出且表面平整泛浆为度,再开始振捣下一个点,一次振捣后15-20min后进行第二遍振捣采用30型振捣棒,沿轨枕四周补充振捣,每块轨枕振点为7处,才用斜插方式振捣防止轨枕脱空。
图52为轨道板振捣点布置图。
表层混凝土振捣完成后,按照设计要求控制道床板的标高,内轨一侧轨道顶面标高到道床板顶面标高为260mm,外轨一侧轨道顶面标高到道床板顶面标高为240mm,现场施工中采用混凝土坡度尺进行控制。混凝土入模后用坡度尺和木抹按设计排水坡度0.7%完成粗平,坡度尺用于两线轨枕之间,木抹用于钢轨下、纵向轨枕间及钢轨外侧部分。1h后再用钢抹抹平压实。为防止混凝土表面失水产生细小裂纹,在混凝土初凝前(钢球压痕试验确定)进行第三次抹面,抹面时严禁洒水润面,并防止过度操作影响表层混凝土的质量。抹面过程中要注意加强对轨道下方、轨枕四周等部位的施工。加强对表面排水坡的控制,确保坡度符合设计要求,表面排水顺畅,不得积水。抹面完成后,采用毛刷和湿润抹布及时清刷轨排、轨枕和扣件上沾污的灰浆,防止污染。混凝土初凝后,松开支承螺栓1/4~1/2圈,同时松开扣件和鱼尾板螺栓,避免温度变化时钢轨伸缩对混凝土造成破坏。在混凝土初凝后,用土工布塑料薄膜进行覆盖养生。混凝土浇筑过程中,安排安全专人指挥机械,实行一人一机一防护。施工现场由施工负责人指挥,并设专职防护员,配备实时对讲机、信号旗、口哨等防护用品,确保营业线安全及作业安全。
当道床板混凝土达到5MPa后,首先顺序旋升螺柱支腿1~2mm;然后松开轨道扣件,按照拆除顺序拆除排架,拆卸模板,最后经过技术员确认扣件全部松开后,龙门吊吊起排架运至轨排组装区清理待用,进入下一循环施工。安排专人负责对拆卸的模板、排架及配件等用毛刷进行清洁处理,配件集中储存在集装筐中,备下次使用。吊装作业实行专人指挥,实行一人一机一防护,严格按照营业线施工安全要求进行作业。施工过程中作业人员均身着防护服、佩带安全帽、安全带、安全绳等安全防护用品。现场设置施工负责人、专职防护员及安全员,按营业线安全防护要求配备各种防护用品,并做好现场防护工作。
(12)铺轨
人工散布钢轨。钢轨就位后用撬棍拨顺,用道尺卡轨距,将钢轨头对齐,轨面对齐,拧紧扣件。
S70:施工风险控制措施。
S71:轨道梁接头处置方式。
为防止上部滑座(滑座底部设四氟板)在横移过程中,在横移轨道接头位置出现四氟板剪切现象, 3mm不锈钢板于接头位置处做折弯处理,如图53所示,接头上下均有留有间隙,便于调整轨道梁相对高度,以保证滑移轨道两耳平滑性。
S72:横移伴随防护。
为避免横移过程中,顶升油缸意外泄油导致的箱梁下落,在顶升油缸内侧设置190mm高的伴随防护墩,当箱梁高度变化时,可通过在伴随防护墩上方增减2mm~10mm钢板的方式,保障其底部预留一定安全空间,防止其意外下落。
S73:横移油缸卡阻措施。
为防止箱梁横移过程中,油缸卡阻而影响横移作业,拟备用千斤顶一台,即横移设备配置时多购置一台横移千斤顶,并购置2套液压密封件,以便现场紧急修理、更换。
S74:轨道变形控制措施。
456#墩为新建墩身,新建垫石与既有垫石间距为2.9m,为减少轨道变形,在456#墩新建承台施工过程中预留钢筋,采用2m*1.5m*1.5m混凝土基础与既有承台连接,搭设两根Φ610×10mm钢管立柱,上部设置双拼I45a总量梁,顶部间距30cm铺设I32a工字钢将滑移轨道进行支撑。
S75:三维落梁装置墩顶锚固。
在墩顶三维落梁装置滑动平台四周植入Φ20mm螺栓,植筋深度20cm,外漏长度5cm。Φ20mm螺栓外漏部分采用10cm*5cm*1cm压板固定三维落梁装置滑动平台,保证三维落梁装置不会滑动。
S76:同步顶升控制。
(1)顶升高度控制
1)本次工程平移桥梁,顶升高度的控制原则为满足施工要求。
2)本次PLC同步顶升控制系统顶升技术,每个顶升点高差应控制在±2mm以内。
(2)落梁控制
为了保证梁体调平质量,本次落梁分两个阶段进行。
1)第一阶段落梁至预定标高,该标高(HI)为梁底顶升前高程(HO)加上新支座的压缩量(△h),即 HI=HO+△h。
2)第二阶段落梁在梁底调平材料固化后进行,落梁至原有标高处。
(3)监测系统设置
桥梁顶升、平移时应设置适当的位移观测装置,以便控制桥梁顶升、平移时的整个运动轨迹、整体姿态等,保证桥梁顶升、平移安全顺利进行。
位移观测:在梁体同一断面两侧分别设置观测点,观测点上设置位移观测标尺,采用高精度全站仪即时对顶升、平移时各个标尺的读数进行观测,以验证顶升、平移时梁体的整体姿态是否平衡、顶升、平移位移是否同步及时提供数据。
其次要进行临时混凝土基础沉降观测,伸缩缝间隙、液压千斤顶行程观测。顶升、平移系统中临时混凝土基础是浇筑在原承台两侧的钢筋混凝土结构,对顶升、平移过程中,临时基础的承载状况及顶升、平移体系的安全性是通过临时基础的沉降观测数据来反映的。观测板梁间隙的变化,每个顶升、平移阶段观测一次,特别当顶升、平移至一定高度可能会发生相碰时,要勤观测,及时调整顶升、平移顺序,避免由两端箱梁相碰而造成纵向位移;千斤顶的顶程数值误差,直接反映出所有千斤顶是否同步,从而通过手控阀调整供油量,使千斤顶同步顶升、平移,每次起顶时,千斤顶调整至同步时,再增加供油时间。
(4)同步顶升、平移监控
为保障桥梁结构和支撑体系安全,施工过程中进行施工监控。通过施工监控指导施工,配合解决施工质量控制过程中的关键技术问题,是质量保障体系中不可缺少的一环,在施工过程中提供相关技术服务咨询,在结构处于不利状态时及时预警。
在顶升、平移施工过程中对梁休、墩柱控制截面的位移和混凝土裂缝进行监测,同时对施工工艺、流程进行监控。施工监控以位移监控为主。监控方法为:
1)顶升和落梁行程控制
采取标高和油压双控顶升,操作人员按统一号令,将梁同步顶升至刚离开支座时停止,观察千斤顶上接触面混凝土有无局部受压破损迹象。静置几分钟若无异常出现,继续顶升一个行程后停一下,观察千斤顶持荷是否稳定,梁体各处顶升高度是否一致,若一切正常再重复上述操作,直至同步落梁至支座上。顶升或落梁过程中若发观问题,解决后重试,直至一切正常。
2)裂缝的观察与控制
在梁体顶起时,对裂缝变化情况进行观测,如果有裂缝等异常情况出现时停止顶升,查找原因,经采取措施和查出原因后,方可继续进行顶升。对各支点的支撑情况细致观察,如有松动或移位立即停止。对监控系统的应变控制有急剧变化等异常状况,立即停上顶升,查明并解决问题后再顶升。
3)安全要求
①顶升时配置协调指挥人员,千斤顶操作人员必须是技术熟练工人,每个顶升点配置一位技术人员,严格控制起梁高度和梁体变化情况。
②顶升控制系统和千斤顶要有足够的可靠性。
③顶升的信息传递工具宜采用手持对讲机,顶升前应统一为施工当地未禁止的频道作为信息传递渠道。检查每部对讲机的有效沟通性及清晰性,并应明确频道的禁止语、紧急语、急令等关键语言。
④顶升前应保证对每个参加顶升的人员进行现场安全教育,强调安全的必要性、严格性和责任性。
⑤顶升前应认真检查防侧移装置及限位装置,保证其有足够强度、刚度和稳定性。
S77:变形监测。
绍兴北站上下行联络线特大桥移梁工程施工期间,需对既有杭甬客专桥梁、墩身安装变形监测设施,在既有绍兴北站站房按照每孔梁设置1处水平位移及沉降监测点,并由第三方上海铁路北斗测量工程技术有限公司负责实时全天候监控。移梁过程中加强对支撑体系和既有桥墩的过程监测,出现应急情况,及时停止滑移,消除隐患后方可继续实施移梁作业。
对于安全、质量的控制措施如下:
1.施工前要做好对营业线监控数据的采集,在施工过程中对营业线实施监控,确保施工对营业线设备的影响在允许范围内。
2.在梁体顶升前要进行试顶,观察若无问题,开始正式顶升。按照预设加载速度进行加载,控制起梁速度≤2mm/min,千斤顶按设计要求同步,各顶同步位移差≤±1mm;顶升过程设专人对梁体横向、纵向位移和应力变化进行监测,并做好记录,一旦超出限定值,立即停止顶升,问题解决后方可继续顶升。
3.移梁时在梁顶面中间和两侧设置观测点,在移梁过程中对梁的形态进行实时监控,即平面位置和高程,发现问题及时停止移梁,问题解决后方可继续施工。
4.为避免横移过程中,发生顶梁薄顶失效,采用型钢支墩为支撑结构,顶升油缸伴随防护,保障其底部预留一定安全空间,防止其意外下落。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种高铁高架站改建移梁施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S10:准备工作,量测墩移梁范围内箱梁的各部尺寸,在既有线墩顶设置位移及沉降观测点;
S20:判断移梁作业与营业线的相对位置关系;
S30:移梁设备工装,进行顶升工装,平移工装和平转工装;
S40:既有梁移梁施工;
S41:移梁前准备,完成施工平台的搭设、梁体顶升作业和垫石施工作业;
S42:移梁施工,确定移梁参数后,进行移梁施工,其中,移梁施工包括安装移梁设备、梁体横移、既有梁体平转、既有梁体纵移和落梁及支座安装;
S50:新建梁移梁施工;
S51:梁体现浇施工,包括支架施工、模板工程、支架预压、钢筋施工、波纹管的安装及穿束、预埋件的埋设、梁体混凝土浇筑、梁体混凝土养护和预应力施工;
S52:新建梁横移施工,包括安装移梁设备、梁体横移和落梁及支座安装。
2.根据权利要求1所述的一种高铁高架站改建移梁施工方法,其特征在于,S10步骤中测量箱梁支座和防移落梁挡块的位置,用全站仪测量箱梁梁端的坐标、中线坐标以及梁缝的宽度,检查梁端的施工的齐整情况和上下梁缝的统一情况。
3.根据权利要求2所述的一种高铁高架站改建移梁施工方法,其特征在于,S30步骤中设置顶升工装时,每个墩顶上设置两个独立支点作为支撑结构,其中一个墩顶上一个独立支点作为平衡支点,另外三个为移动支点,形成四点支承三点平衡的支撑方式。
4.根据权利要求3所述的一种高铁高架站改建移梁施工方法,其特征在于,S30步骤中设置平移工装时,通过横移系统实现梁的横移,横移系统包括横移梁节、滑板、千斤顶、带位移传感器的横移油缸、聚四乙烯板和不锈钢滑动面。
5.根据权利要求4所述的一种高铁高架站改建移梁施工方法,其特征在于,S30步骤中设置平转工装时,包括一套固定支点三维落梁装置、三套浮动支点三维落梁装置和三维落梁装置横移液压系统。
6.根据权利要求5所述的一种高铁高架站改建移梁施工方法,其特征在于,S41步骤中梁体顶升作业包括千斤顶布置、试顶升、正式顶升和安装临时支撑。
7.根据权利要求6所述的一种高铁高架站改建移梁施工方法,其特征在于,S42步骤梁体横移采用横移油缸驱动,使得横移梁节在滑板上滑动;梁体平转时利用三维落梁装置顶升箱梁脱离横移轨道梁,以平衡支点为转轴固定不动,移动其中一个移动支点驱动梁体平转;落梁及支座安装时利用顶升千斤顶在设计位置落梁,梁底安装三维落梁装置,落梁千斤顶参数与顶升时千斤顶参数一样。
8.根据权利要求7所述的一种高铁高架站改建移梁施工方法,其特征在于,落梁过程出现偏差利用三维落梁装置进行纠正,安装支座,落梁就位。
9.根据权利要求1所述的一种高铁高架站改建移梁施工方法,其特征在于,还包括步骤S60:桥面系及无砟轨道施工,包括遮板及人行道板安装、防护墙的安装和无砟轨道的施工。
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