高速铁路箱梁预制“精细化”施工技术研究论文_张国栋

高速铁路箱梁预制“精细化”施工技术研究论文_张国栋

【摘要】随着社会飞速发展,高速铁路的出现极大的方便了人们的出行。高速铁路的建设大大缩短了城市与城市、人与人之间的距离,大大提高了人民的生活质量。随着我国铁路建设的飞速发展,对箱梁预制领域的工艺标准化建设提出了更高的要求。因此,在箱梁预制施工中,要严格遵守“标准化设计、标准化施工”的原则。近年来,铁路建设施工单位对箱梁预制工艺进行了大量探索,铁路箱梁预制施工基本规范。箱梁预制工艺是铁路梁场项目的核心环节,而工艺的标准化更是其中重要的一环。

【关键词】高速铁路;箱梁预制;“精细化”施工技术

0、引言:

分析大量历史经验得知,铁路预制梁场建设费用成本较高,以基础处理费用最为突出,占总量的63%左右,这意味着做好基础设计工作尤为重要。一方面,要提升基础结构的承载力;另一方面,要尽可能控制基础处理成本。合理的优化方案必须注重基础形式与结构物2方面,在本项目中,使用到了大量钻孔灌注桩,基于对地基承载力的分析,进一步优化为CFG桩,以有效缩减基础处理成本。

1、概述

梁场总体布局以“功能分区、紧凑合理、便于施工、安全环保”为原则布置,在满足使用功能的前提下尽量减少占地面积。梁场布置形式有“纵列式”和“横列式”两种,纵列式布置适用于地势条件复杂且制梁数较少的梁场,且制约梁场流程作业,存梁能力小、梁体倒运不方便,从工序衔接、经济效益分析,大型梁场尽量按照横列式布置。平度制梁场总制梁602榀,且梁场所处位置场地开阔,因此采用横列式布置。功能区分为制梁区、存梁区、拌和站、钢筋加工场、生活区五大区域,同时考虑复耕土存放、场地布置与线路平行。

2高速铁路箱梁预制“精细化”施工技术研究

2.1制存梁台座数设置优化

为满足双层存梁台座存梁要求,需注重工艺优化,可充分利用架梁准备过程中所得的预制存梁,由此达到提高架梁进度的效果。换言之,要求双层存梁台座的下层存梁必须达到饱和状态,一方面可明显缩短预制梁的存放时间,另一方面推动了梁场运架作业的持续开展。关于存梁台座上层梁,施工中需要在架梁达到饱和状态后存放,架梁过程中以箱梁运距为准合理设置架梁速度,且此环节与制梁相对独立,彼此互不干扰。因此,架梁开始后,若制梁数量低于架梁量,则极易引发制梁存放亏损问题(表明无法达到架梁准备阶段所提出的存梁数量要求)。持续施工且完成上层梁架设后,综合考虑制梁效率、箱梁运距等因素,在此基础上确定合适的架梁工期。并计算各制存梁台座的使用状况,看是否达到工期要求。

2.2箱梁梁体智能喷淋养生工艺

梁体养生工艺是保证箱梁质量的重要工序。根据规范要求,梁体拆模后保湿养生时间不少于14d。传统梁体养生主要是通过人工洒水或者是人工开关球阀实现逐路洒水养生,一般梁场存梁区从头到尾需要步行几百米,开关水阀费时费力且效率低下,水资源浪费极大,而且会出现养护不及时、养护不到位的情况。箱梁翼缘板及梁底的位置容易发生漏喷,且夏季高温天气,平均每小时就要对梁体进行养生,传统人工养生无法保证养护频率,容易造成梁体砼强度增长慢、混凝土表层收缩裂纹等质量问题出现。针对以上情况,番禺制梁场通过对梁体养生工艺的研究,并学习了类似工程自动喷淋工艺的先进经验,通过深入研究并联合厂家进行多次试验,率先采用了智能喷淋养生工艺对梁体混凝土进行养护。通过在箱梁存放区设置智能喷淋系统对箱梁外部进行养护,腹板、底板、顶板各部位采用多种喷头进行喷水养护。喷嘴通过增压泵在水流的冲击下,180°不间断旋转,将水喷洒到梁体的每个部位。在每个存梁台座下方安装电磁阀,自动控制梁的养护时间,并自动进行下一片梁的养护,以此循环使用。在整个养护系统中,智能控制箱从配电箱接入电源,给水泵供电,水泵在压力控制箱控制下自行工作。

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2.3预应力智能张拉工艺

主要工艺如下:(1)张拉前准备阶段。包括:钢绞线、锚具、夹具等已检验合格;张拉设备均已配套校验标定合格,并且在规定使用期限内;安全防护设施齐备(安全警示牌、警戒线等);混凝土龄期和弹性模量满足设计要求;作业人员持证上岗;预应力锚具与限位板配套使用;钢绞线编号捆绑,整体穿束;各类参数输入电脑后生成张拉参数模板,将张拉参数模板考入U盘,复制加载到现场张拉仪主机进行加载。(2)智能张拉设备及附属设施的安装。该步骤与传统张拉方法相同,此处不再多述。(3)启动智能张拉系统。启动主机电脑,点击智能张拉程序软件,加载U盘张拉数据模板,相关人员复核梁号、张拉顺序、张拉数据是否有误,无误后由操作员一键启动张拉作业。智能张拉系统启动后自动检测主机/副机及各个传感器的状态,状态正常后,智能张拉系统通过动力系统和传感系统控制液压油泵和专用千斤顶,按设计张拉顺序进行预应力管道的张拉作业。张拉过程中,需人工量取夹片外露量,输入系统后继续张拉或卸荷。(4)张拉结束后,系统自动生成原始资料数据及张拉数据表格(表格符合铁路工程管理平台上传要求),并可上传至铁路工程管理平台。

2.4搬梁设备

轮胎与轮轨式搬梁机相比,轮轨式搬梁机须进行地基处理且修建轨道,临建投入大,相比轮胎式搬梁机无论在临建投入、复垦难度等各方面经济投入,均优于轮轨式搬梁机,因此我梁场选用轮胎式搬梁机。

2.5混凝土的灌注工艺分析

在铁路预制箱梁的施工过程中,预制箱梁的混凝土施工是必不可少的。在预制箱梁混凝土施工前,需要对预制箱梁混凝土的各项性能指标进行检测,包括混凝土强度、弹性模量、混凝土耐久性等。在预制箱梁混凝土施工过程中,应严格按照相应要求进行施工。混凝土应在6小时内全部浇入预制箱梁,并严格按照相应的灌注程序浇筑混凝土。

2.6运梁方式选择原则

从不同角度出发,运梁方式的选择需遵循以下原则:1)分析填筑与开挖土石方实际状况,通常情况下以低矮路基的运梁方式为宜。2)分析梁场所在区域的地质情况,若梁场与两端桥头处于较大间距状态,则选用跨墩龙门方式。3)分析结构物规格,若高度过大,较为可行的是跨墩龙门方式。运梁便道具有较高可行性,施工效率高,可与路基一同展开施工作业;易于维护,且无需特意安排专员,所需成本也更低;无需使用特种设备,有效控制安全风险等优势。当然,也存在一定的局限性问题,如伴随填方施工的持续推进,填方后期需运走,以免给路基边坡稳定性造成影响;且存在爬坡路段,加大了运梁车施工难度。跨墩龙门的主要优势则是工程效率高,且仅需要小面积便可展开施工作业,不存在新征用土地的问题。但该方案也存在着一定的局限性,如建设周期较长,加大了地基处理工作量,竣工后若要达到复耕效果难度较大,存在大量废料浪费问题,不符合环保施工的基本理念;对人员与配套设备的要求较高,加大了管理与维护难度;使用到了450t轮轨式提梁机这一特种设备,在运行过程中普遍存在较大风险。

结语

综上所述,铁路预制梁场建设工作至关重要,会对后续施工带来直接影响,但项目占地面积大、周边环境复杂度高,必须注重预制梁场的选址、方案选择等工作,在保障质量的同时缩减工程成本。

【参考文献】

[1]张学民.京津城际铁路延伸线预制箱梁的标准化技术控制[J].建筑,2011(14):53-55+4.

[2]李利方.武广铁路客运专线预制箱梁梁场建设规模的研究[J].铁道建筑,2010(1):84-86.

[3]母旭彪,张朋举,杨志伟,等.铁路箱梁预制梁场建设优化措施[J].施工技术,2018,47(S1):1334-1336.

论文作者:张国栋

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第24期

论文发表时间:2020/4/14

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