津?yàn)I輕軌1 號(hào)橋施工工藝及質(zhì)量控制
摘 要:津?yàn)I輕軌工程1 號(hào)橋是國(guó)內(nèi)輕軌橋梁中最長(zhǎng)的橋梁,介紹該橋的施工工藝,以及在橋梁長(zhǎng)、跨度組合多、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜等條件下,通過加強(qiáng)施工過程各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,保證工程質(zhì)量的措施。關(guān)鍵詞:高架橋; 施工工藝; 質(zhì)量控制1 工程概況
津?yàn)I輕軌一期工程全長(zhǎng)45. 409 km , 高架橋梁全長(zhǎng)40 km , 包括1 號(hào)～4 號(hào)橋。 1 號(hào)特大橋自天津河?xùn)|區(qū)光華路開始,止于塘沽區(qū)八堡村北, 全長(zhǎng)25. 313 km , 正線橋梁全長(zhǎng)24. 593 km 。沿途設(shè)9 座高架車站(圖1) ,1 號(hào)橋工程是目前國(guó)內(nèi)輕軌橋梁中最長(zhǎng)的,4 次跨越等級(jí)公路,5 次跨越城市主干道,6 次跨越鐵路,其中包括京山鐵路干線; 還具有跨度組合多、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜等特點(diǎn)。
圖1 1 號(hào)橋平面
1. 1 主要橋梁型式(1) 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 (25 + 25 + 25)m ,(20 + 25 + 25)m ,(20 + 30 + 20)m ,(25 + 30 + 25)m ,(25 + 40 + 25)m ,(25 + 35 + 25)m 等6 種;
(2) 鋼筋混凝土箱梁 3 ×20 m ,6 ×21 m ,(22. 28 + 22. 29 + 22. 28)m ,20 m 等32 種;
(3) 鋼混結(jié)合梁 5 ×(3 25 m) ,5 ×22 m ,1 50 m 等3 種。
本橋的基本跨度是3 ×25 m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、3 ×20 m 鋼筋混凝土連續(xù)梁,其余39 種跨度為特殊地段、配跨等要求設(shè)置。
1. 2 在控制或影響線路方案的3 個(gè)工點(diǎn),采用了技術(shù)復(fù)雜的橋梁結(jié)構(gòu)型式
(1) 跨津塘路 上部結(jié)構(gòu)采用5 ×(3 25 m) 鋼混結(jié)合梁,下部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土框架墩。
(2) 一跨疏港公路 上部結(jié)構(gòu)采用5 ×22 m 鋼混結(jié)合梁,下部結(jié)構(gòu)采用混凝土框架墩,其中橫梁采用鋼結(jié)構(gòu),墩柱采用鋼筋混凝土。
(3) 一跨京山鐵路干線 梁部結(jié)構(gòu)采用1 50 m 鋼混結(jié)合梁。
該橋一般地段為雙線橋,無碴橋面,總寬度為8. 9 m ,U 型橋臺(tái),鉆孔樁基礎(chǔ),鋼筋混凝土墩柱。在東麗區(qū)的停車場(chǎng)出入線、大無縫聯(lián)絡(luò)線等特殊地段還有單線橋、多線橋。
2 質(zhì)量目標(biāo)
該工程質(zhì)量目標(biāo)是確保天津市優(yōu)秀工程,爭(zhēng)創(chuàng)魯班獎(jiǎng);并建成快速、安全、舒適、方便、準(zhǔn)時(shí)的城市快速軌道交通。
3 施工工藝及質(zhì)量控制
3. 1 施工測(cè)量控制
施工測(cè)量對(duì)于長(zhǎng)大橋梁,尤其是一次鋪設(shè)無縫線路的輕軌工程,是施工中最基本也是最重要的工作。在施工中不論是樁基、承臺(tái)、墩身還是梁部、軌道等,測(cè)量控制是貫穿始終的。
(1) 施工定線測(cè)量 1 號(hào)橋工程縱向是一條狹窄的帶狀地帶,要準(zhǔn)確無誤地定位一條高架軌道線,必須建立一個(gè)精密的平面和高程控制網(wǎng),嚴(yán)格的測(cè)量實(shí)施辦法。要抓好總控制單位、施工單位和監(jiān)理單位的測(cè)量管理工作。
(2) 線路中線調(diào)整測(cè)量 分標(biāo)段施工的線路中線貫通后,應(yīng)根據(jù)貫通誤差進(jìn)行中線調(diào)整測(cè)量。分標(biāo)段施工的相鄰墩位、中線和導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),相互進(jìn)入相鄰標(biāo)段的聯(lián)測(cè)長(zhǎng)度不小于500 m 。
各相鄰點(diǎn)間縱、橫向中誤差不應(yīng)超過下述限值:
① 直線 縱向?yàn)椤?0 mm , 橫向?yàn)椤? mm ;
② 曲線 縱向?yàn)椤? mm , 曲線段小于60 m 時(shí)橫向?yàn)椤? mm , 大于60 m 時(shí)橫向?yàn)椤? mm ;
③ 高程測(cè)量 高架線路施工高程控制測(cè)量, 應(yīng)按二等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行, 水準(zhǔn)路線閉合差應(yīng)在±8L 0. 5 mm 之內(nèi)(L 為導(dǎo)線長(zhǎng)度, 以km 計(jì)) 。墩梁高程校差應(yīng)小于5 mm 。
3. 2 橋梁施工工藝及質(zhì)量控制
3. 2. 1 通用做法
(1) 全線橋梁樁基
① 自制4 m 長(zhǎng)的檢孔器檢測(cè):100 % ;
② 超聲波檢孔儀進(jìn)行成孔檢測(cè):3 % ;
③ 樁身混凝土無損檢測(cè):100 % ;
④ 樁身靜載試驗(yàn):1 % 。
(2) 大塊整體鋼模
墩身托盤、梁部采用大塊整體鋼模,一次澆筑完成,保證了墩、梁線形平順,外形美觀。
(3) 滿堂支架施工前的預(yù)壓
采用滿堂支架進(jìn)行梁部現(xiàn)澆施工的,除了對(duì)地基進(jìn)行處理外,都必須進(jìn)行預(yù)壓,以取得梁底預(yù)拱度的參數(shù), 保證支架拆除后梁的線形。其參數(shù)可以用在支架新舊程度、墩高、地基、每延米梁重均相當(dāng)?shù)牧翰渴┕ど稀?BR>(4) 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 (25 + 25 + 25)m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁是全線梁型中采用最多的,約占梁總數(shù)的75 % , 其設(shè)計(jì)中的孔道摩阻是否與實(shí)際相符,預(yù)應(yīng)力橋梁徐變與無碴軌道施工時(shí)間關(guān)系是否滿足設(shè)計(jì)要求,均需要通過試驗(yàn)取得相關(guān)數(shù)據(jù),以指導(dǎo)全線施工。通過試驗(yàn),得出以下結(jié)果:
① 孔道摩阻基本與設(shè)計(jì)相符(實(shí)測(cè)比設(shè)計(jì)值大 0. 5 %) ;
② 在保證混凝土質(zhì)量(配合比、材質(zhì)、強(qiáng)度、彈性模量) 達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,可以在預(yù)應(yīng)力張拉3 個(gè)月后澆筑橋面承軌臺(tái);
③ 如果要在預(yù)應(yīng)力張拉后50 d 進(jìn)行橋面承軌臺(tái)施工,則在施工前的混凝土彈性模量試驗(yàn)值不能小于 41. 4 GPa ;
④ 預(yù)應(yīng)力張拉后不足50 d , 不能進(jìn)行橋面承軌臺(tái)施工。
3. 2. 2 重點(diǎn)橋梁施工
(1) 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁
支架法施工技術(shù)除應(yīng)考慮梁體質(zhì)量、模板質(zhì)量、支架自身質(zhì)量、施工荷載、風(fēng)荷載外,冬季施工還應(yīng)考慮雪荷載和保溫養(yǎng)護(hù)設(shè)施荷載等因素,進(jìn)行支架的承載力和穩(wěn)定性檢算。支架結(jié)構(gòu)卸載應(yīng)根據(jù)不同橋梁結(jié)構(gòu)的要求,采用適當(dāng)?shù)穆淞悍绞?以避免梁體受損。施工工藝如圖2 所示。
這幾項(xiàng)變形值之和, 即為應(yīng)設(shè)置之預(yù)拱度f 拱,δ1 δ3 、由設(shè)計(jì)提供,δ2 、δ4 可由預(yù)壓提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)值確定。 ② 模板安裝 鋼模板由側(cè)模、內(nèi)模、底模和端模組成。側(cè)模由整體鋼模板組成,并配有相應(yīng)的裝、拆機(jī)構(gòu);底模為竹膠板;內(nèi)模為拼裝式木模。
③ 混凝土灌筑及養(yǎng)生 盡量避免冬季施工;須采取適當(dāng)?shù)木從胧?調(diào)整混凝土的初凝時(shí)間;確保混凝土的灌筑強(qiáng)度,保證梁體混凝土在初凝時(shí)間內(nèi)完成灌筑作業(yè);當(dāng)梁體混凝土灌筑完成,即應(yīng)按規(guī)定覆蓋,進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
④ 預(yù)應(yīng)力筋制作與張拉 高壓油表和千斤頂須經(jīng)過校驗(yàn)合格后方可使用并按要求操作,嚴(yán)禁一端張拉。
(2) 一跨疏港公路鋼混結(jié)合梁
本橋位于天津市大無縫與新五村之間,斜跨疏港公路,交角為25. 9°,設(shè)計(jì)為5 22 m 的簡(jiǎn)支鋼混結(jié)合梁。鋼梁為雙箱單室敞口截面,門式框架墩垂直于疏港公路平行布置,立柱中心間距為21. 0 m , 跨半幅公路。墩頂上采用單箱單室鋼箱橫梁截面,長(zhǎng)23. 5 m 。在快速軌道交通工程中還屬首例。本橋框架墩跨半幅疏港公路,既不能改道,又不能影響疏港公路的正常通行,施工難度大、危險(xiǎn)性大、干擾大,施工特點(diǎn)如下。
① 門式框架墩身施工 墩身用整體鋼?，F(xiàn)場(chǎng)拼裝,鋼箍以下墩身一次澆筑成型,再用20 t 汽車吊將墩頂鋼箍吊裝到位。
② 鋼橫梁安裝 用1 臺(tái)150 t 汽車吊吊裝框架墩鋼橫梁,使橫梁和鋼箍頂板預(yù)留孔對(duì)齊(圖3) 。
圖3 框架橫梁吊裝示意(單位:m)
③ 主梁和橫系梁安裝 用1 臺(tái)90 t 汽車吊吊1 片主梁就位后,先將主梁兩端橫系梁裝上,再吊裝另1 片主梁并與橫系梁連接(圖4) 。
圖4 主梁吊裝示意(單位:m)
④ 橋面板施工 為了保證疏港公路的運(yùn)營(yíng),采用掛板施工。(3) 一跨京山鐵路干線鋼混結(jié)合梁
梁位于中心莊與大無縫之間,斜跨京山鐵路,交角為28°,鋼混結(jié)合梁全長(zhǎng)50 m , 鋼梁總重2 240 kN , 分為2 個(gè)箱梁體,中間用橫隔梁連接。因離鐵路太近,必須封鎖鐵路,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成架梁。施工時(shí)鋼梁分為2 片,分別將鋼梁橫移至縱向滑移軌道,用卷揚(yáng)機(jī)縱向拖拉至指定位置,然后一端用160 t 吊車吊起,另一端用200 t 履帶吊吊著旋轉(zhuǎn),再走行至預(yù)定安裝位置。當(dāng)2 片鋼梁就位后安裝橫隔梁組成一體, 最后進(jìn)行橋面板施工(圖5) 。具體施工方法如下。
圖5 吊裝鋼梁順序平面布置
① 施工準(zhǔn)備 在現(xiàn)場(chǎng)拼裝鋼梁,試裝橫隔梁,確保各栓接位置滿足要求。進(jìn)行鋼梁試移、試吊。② 鋪設(shè)拖拉梁軌道 在指定位置搭設(shè)枕木垛平臺(tái),鋪設(shè)軌排,放置運(yùn)梁小車,將鋼梁吊至運(yùn)梁小車上, 見圖6 。
③ 旋轉(zhuǎn)移梁 當(dāng)梁拖拉到預(yù)定的吊裝位置時(shí)栓繩扣,2 臺(tái)吊車同時(shí)起吊,履帶吊車吊著走行至預(yù)定安裝位置落梁就位。
圖6 拖拉梁示意(單位:m)
4 結(jié)語目前,津?yàn)I輕軌1 號(hào)橋已經(jīng)全橋貫通,僅用了2 年時(shí)間,其速度在國(guó)內(nèi)輕軌建設(shè)中是領(lǐng)先的;而其工程質(zhì)量的優(yōu)良,與施工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)施工工藝的落實(shí)和嚴(yán)格的工程質(zhì)量控制是密不可分的。
原作者：翁衛(wèi)軍,于泳湖
來源：《鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》
