高速鐵路客運專線橋梁建設的運用

時間:2022-04-19 03:20:36

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高速鐵路客運專線橋梁建設的運用

摘要:隨著高速鐵路客運專線建設的不斷加速,新材料、新工藝、新技術的不斷涌現,要求建設者們不但要重視客運專線上橋梁結構的設計,還應加強對施工技術與組織的研究。尤其是對箱梁的施工,選擇不同的施工方案會直接影響到工程的質量、進度和費用。因此,如何科學合理地對多個方案進行優選,選擇最佳方案進行施工,以最少的投入獲得最大產出,是整個建筑行業都非常關注的,也是一個有著理論價值和實踐意義的研究課題。

關鍵詞:滿堂支架;移動模架;箱梁

滿堂支架法是一種比較簡單可靠的方法,一般適用于地基條件較好,跨越早地或淺水河流,且橋墩高度較低的簡支箱梁。其弊端也是顯而易見的,該方法地基處理局部不密實,局部受力不均,造成支架局部失穩跨塌,危險性大;滿堂支架節點多,節點不緊固,支架搭設不規范,檢查不到位,加固措施不到位,造成支架松動傾倒跨塌,危險性大;模板吊裝不安全,支架橫向寬度大,吊車臂伸長,易發生傾倒等一些列問題,因此需要引進一種更加先進、安全可靠、低成本的連續梁支架施工方案。移動模架施工工藝集模板、支撐系統、過孔功能于一體,與傳統各類施工技術存在較大差別,是當今社會最先進的橋梁施工工藝之一。它作為一種新型高效的橋位現澆施工方法,以鋼析架或鋼箱梁為主要承重結構,自帶模板體系,能夠獨立行走、過孔、就位,能夠一次逐跨完成一聯梁體混凝土澆筑,具有其它施工方法不具備的很多優勢,適用于中小跨徑的多跨簡支梁和連續梁橋施工?,F階段該方法已經得到了國內外橋梁界的廣泛關注,相關的研究越來越多,未來該施工方法將越來越改進和完善。

1移動模架系統的結構形式

移動模架系統由四個基本系統組成,分別是:模架支撐系統、主梁桁架系統、模板系統和液壓走行系統,依據其PC梁在模架上的位置可分成上承式、中承式和下承式三種類型。移動模架示意圖如圖1所示。下面將簡單介紹這三種移動模架類型。上承式移動模架即PC梁寬度不受限制,橋下凈空的建造模式,該類型的典型代表是挪威NPR公司的Mss造橋機,其利用橋架或承臺支承托架,主梁主要承擔模架和施工負荷。中承式移動模架的支承主梁是中承式桁架,典型代表是鐵道建筑研究院研制的ZQJ32/56型造橋機,該系統是用運梁臺車、起吊車將分段預制的PC梁運至模架腹梁內進行拼接。中承式移動模架對PC梁和橋墩有制約性,其不能過寬,因此在實際應用中極少采用。下承式移動模架由主梁、模架、吊橋、支撐結構和走形結構等部分組成,其無需橋下凈空,主梁支承在已建成的橋梁或墩頂上,即移動模架在地面拼接好,試壓合格后,整體吊裝,以鄭州大方橋械公司的DZ42/1000為典型代表,上承式移動模架的改進更為先進,結構更加簡單,更具實用性,因此目前應用較為廣泛。

2移動模架施工的主要優勢

該施工方法無需大型臨時制梁場,如此不僅少占耕地,還減少了對地方道路的干擾,適用于丘陵地帶和橋隧相連區域。不僅如此,移動模架施工還具有大型設備投入少/施工周期短/適應性強等優勢,能夠滿足各種作業工況的需求,完成施工作業。移動模架施工的優勢主要有:①工程投資少。②工人勞動強度低。③施工作業機械化水平高。④設備重復利用率高。⑤模高的調整和控制便利。⑥相關設備運行良好,梁體質量穩定。⑦梁體接縫少,質量穩定。⑧梁體線形較易控制,幾乎不受地質條件影響。⑨實施標準化作業,重復性強,施工周期短,且不受自然天氣影響,可確保施工進度和質量。

3應用案例

五里河特大橋除連續梁外,共有雙線整孔簡支箱梁孔。其中墩高在以上的有孔,墩高在勺的有孔,墩高在的有孔。從確保施工進度和質量的角度出發,經過相關部門的反復討論決定采取下行式移動模架,其中墩身高度在米以下的孔位,采用非自移式,墩身高度在米以上的孔位采用自移式。要求施工所用設備必須符合相關規范標準,且能夠良好運行。同時為了解決地形制約造成的該橋部分墩高難以滿足移動模架自行要求的問題,增配了一套非標準支撐牛腿,如此一來上述問題得到了有效解決,確保了施工進度和質量。

3.1施工工藝

移動模架制梁主要有以下八個步驟:①移動模架現場拼裝。②移動模架橋位預壓。③調整模板、設置預拱度。④箱梁施工(包括安裝箱梁支座;綁扎底、腹板鋼筋,安裝縱向預應力管道、布設預應力束;安裝內模;綁扎頂板鋼筋,安裝橫向預應力管道、布設預應力束若有;澆筑梁體鹼;養護梁體硅;梁體硅達到設計要求的強度后,松開內模,進行預張拉等)。⑤移動模架過孔。⑥梁體硅達到設計要求的強度和彈性模量后,進行終張拉。⑦壓漿封錨。⑧所有梁體施工完成后,移動模架解體。

3.2移動模架施工

4實施效果評價

對比滿堂支架法跟移動模架法的施工各部件價格對比如表1。分析上表發現,采用滿堂支架法比使用移動模架法成本要高230余萬元,若考慮門洞搭設費用等,成本差額還會更高。形成巨大差別的主要項目是地基處理架管租賃和搭拆。經過五里河特大橋施工實踐,我們認為移動模架法用于鐵路客運專線技術成熟,工藝標準高,機械化程度高,且通用性強,對安全、質量和工期的保證程度均比較高,社會效益明顯,值得在客運專線進一步推廣。

5結論

通過移動模架法在五里河特大橋工程的具體實施,總結、提升了移動模架法施工工藝和關鍵技術,從技術經濟的角度積累了一些定性和定量數據。從實施效果看,移動模架施工法具有工程投資少,工人勞動強度低,施工作業機械化水平高,設備重復利用率高,梁體線形較易控制,幾乎不受地質條件影響,實施標準化作業,重復性強,施工周期短,且不受自然天氣影響等優勢,可確保施工進度和質量。因此,移動模架法在我國鐵路客運專線的建設中具有良好的應用前景。

作者: 單位:中鐵六局集團北京鐵路建設有限公司

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