《高速铁路连续梁施工中的中跨钢盒施工关键技术与实施效果分析》
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摘 要：随着我国交通运输业的不断发展,高速铁路凭借其便捷快速、准时性强、安全性能好等优势而日渐成为人们的青睐,在其安全稳定运行的背后,凝聚了广大施工人员的努力和心血.特别是在高速铁路连续梁施工过程中,因其复杂性强、难度大,风险高的特点,使其关键施工技术面临严峻考验.基于此,本文将结合实际工程案例,对高速铁路连续梁施工中的中跨钢盒施工关键技术及其实施效果展开深入分析.希望本文的浅见能为同类工程项目的施工提供有益的借鉴和思考.
关键词：高速铁路;连续梁施工;中跨钢盒施工;关键技术;实施效果
中图分类号：U445.4文献标识码：A文章编号：1671-2064（2020）03-0000-00
当今世界,中国高铁已经成为中国的一张闪亮名片,更是世界技术革命的突出代表.高铁的发展也是工匠精神下的中国精度.精确、严谨、日臻完美,中国高铁的发展、完善,犹如一场通往精益制造的涅槃之旅.与此同时,对高速铁路连续梁施工中的关键施工技术也提出了更高的要求.因此,本文将对高速铁路连续梁施工中的中跨钢盒施工关键技术及其实施效果展开如下研究.
1 工程概况
当前,我国的高铁建设数目众多,受区域性影响,其高铁建设方案也会有所差异,现场施工人员会根据施工方案来调整施工步骤和具体作业等,以保障建筑施工项目的持续、稳定开展,从而提升建筑施工质量.
本文以肖家莊特大桥转体（78+144+78）双线连续梁施工为例,对高速铁路连续梁施工中的中跨钢盒施工关键技术及实施效果分析.本工程梁体全长301.6m,宽12.6米,全桥共划分为79个梁段,转体桥梁共重达2.5万吨,相当于42万人的重量,是目前山东省内铁路桥跨度最大、距离营业线最近、跨营业线最多以及T构转体最长的转体连续梁,更是全线的控制性工程.本工程施工中,采取双T构双线转体连续梁施工[1].
2 高速铁路连续梁施工中的中跨钢盒施工关键技术分析
2.1 中跨合龙段钢盒施工工艺
本工程中运用了钢盒替代挂篮的施工工艺,节约成本,缩短工期,降低了跨营业线施工中跨合龙的施工风险,对以后的跨公路、铁路的连续梁施工有深渊意义.同时,因本工程施工季节为冬季,因此,在钢盒内放置EXA电热膜进行保温.
挂篮法进行连续梁合龙是最常用的方法,利用挂篮主桁悬吊底模及侧模作为模板,在挂篮底部及最外侧采用钢网进行防护.此方案技术成熟,作业方便,但是在既有线上方作业存在较多的安全隐患,适用于跨越普通既有线路.
防护棚+挂篮法进行梁体合龙段施工,在线路上方挂篮下方搭设钢防护棚将线路覆盖保护起来.此方案同样技术成熟、对既有线保护好、施工作业方便.但是对梁底与既有线的距离有要求,防护棚只能防止小物件坠落,不能防止大、重、尖物体落入线路内,防护棚在安、拆过程中存在较大的安全隐患,普通防护棚也无法承受高速铁路的气动力,成本高,功效低[2-3].
2.2 方案隐患及改进方法
结合前述基本情况,经验证及查阅相关资料,提出方案隐患及改进方法,具体如表1所示.
1
封闭不严或刚度不足,难以完全避免物件落人的隐患
全封闭,消除物品掉落隐患
采用刚度大无缝的材料将既有线或合龙段完全覆盖或包裹
2
挂篮合龙,转体全需将挂篮留在梁端,并在另端配重,耗时长且在转动中存在较大风险.吊模合龙需在转体后“天窗”点内安装吊模,而兖石线每日“天窗”点1 h,除去施工准备及完工清理时间,剩余时间严重不足,工期长
减少或取消要点作业时间
用成品构件,采用组装式防护设施与模板减少在合龙段上安装模板时间
3
合龙段模板拆除,需后退挂篮或吊模至线路外侧拆除,运行时存在安全隐患
减少需拆除构件或取消需拆除构件
利用预埋合龙段模板,待合龙段浇或取消需拆除构件筑后 与梁体形成整体,避免拆除风险
通过分析论证和对工程项目的综合考量,本工程施工中综合了相关严谨的对策,决定采用钢盒法施工合龙段,合龙前在最后一个节段预埋一段钢盒,梁体转动完成后安装中间段钢盒,利用钢盒作为模板并起到防护作用.采取该种施工技术方法具有作业空间对线路影响小,封闭性好,合龙段施工完成后无需拆除工序,操作简单,利于消除对既有线的安全隐患,在钢盒内施工作业不必要点,费用低,工期短[4].
2.3 合龙段施工要点分析
在施工过程中,应掌握的施工要点包括：第一,及时关注合龙期间的天气预报情况,做好气温测试,找准梁体温度的变化规律,以确定合龙口锁定的方法,并制定合龙处的锁定措施.第二,科学选择合龙施工时间.合龙施工时间应选在一天中气温较低的时候,此时的温度变化小,合龙后的砼浇筑质量更强.第三,合理制定合龙施工措施.合龙口的临时锁定措施要快速、对称进行,当合龙段混凝土浇筑完成,且相应预应力筋张拉结束后,再行挂篮拆除措施.拆除时也应秉承对称进行的原则,挂篮拆除过程中还应做好局部安全防护工作[5].
3 实施效果分析
通过以上技术的应用,项目部提前合同工期完成了我国最大的高速铁路双T构转体连续梁施工,实现了既定的施工目标,在施工效率、施工质量、经济效益和施工安全方面取得了重大成绩.现将其实施效果分析如下：
3.1 施工安全分析
有效规避了营业线施工中的安全风险,特别是连续梁高、大模板的安装、拆除工作,通过工艺的优化,化繁为简,做到了零事故的施工目标,将施工中对营业线的影响程度降到最低.有效地将施工安全风险进行了线外转移,减少了安全隐患.此外,三面封闭的钢盒结构设计,发挥了防护棚的作用,更提升了安全防护效果,减少了成本支出.
3.2 施工效率分析
在施工效率方面,通过0#块的2次浇筑,0#块模板的优化,将0#块施工工期由65天提前至41天;通过优化中跨合龙段钢盒的施工工艺,将原本中跨合龙天窗施工时间由1个月缩减至天窗时间2天;通过边跨张拉工艺的优化,提前无砟轨道施工工期4个月.
3.3 施工质量分析
在施工质量方面,高速铁路连续梁施工中的中跨钢盒施工技术,为施工质量提供了安全保障,为混凝土的振捣质量的提升和转体施工的正常进行提供了基础保障,避免了因工期目标而影响施工质量.
3.4 施工成本分析
众所周知,高速铁路施工中存在诸多的安全隐患,为消除这些问题,在施工中必须采取有针对性的防护对策.通常情况下,在解决此类安全问题的过程中,多通过在铁路上方搭设防护棚的方法,并对接触网进行屏蔽处理,而这种施工方法无论在安装或拆除过程中,往往需要耗费巨大的人力、无力和财力,除了存在安全风险外,还会增加工程成本损耗.而在本工程施工中,我们创造性地应用了中跨钢盒施工技术,这种创新性的钢盒结构设计,取代了防护棚,在提升安全性的同时,也有效降低了施工成本.经对比发现,节约了模板加工成本3万元,节省中跨合龙天窗施工时防护及相关配合费45万元,避免了架桥机等待时间过长造成成本费用400万元.
3.5 施工效益分析
在经济效益方面,节约了模板加工成本3万元,节省中跨合龙天窗施工时防护及相关配合费45万元,避免了架桥机等待时间过长造成成本费用400万元.
在安全方面,有效规避了营业线施工中的安全风险,特别是连续梁高、大模板的安装、拆除工作,通过工艺的优化,化繁为简,做到了零事故的施工目标,将施工中对营业线的影响程度降到最低.
肖家庄特大桥（78+144+78）m双T构转体连续梁是一航局二公司首次成功完成了大跨度,大吨位连续梁的转体施工.在施工过程中,得到了一航局及公司各级领导的帮助,克服了高铁施工技术储备不足的问题,特别是转体过程中,广播电视台、山东电视台、日照电视台、大众网、直播日照等多家媒体现场直播,得到业主及行业内人士的高度好评,推动了行业技术进步,提高了我国高铁建设的技术水平,经济效益和社会效益显著,具有广阔的推广应用前景.
4 结语
众所周知,高速铁路建设节奏快、工期紧,混凝土施工受季节性影响大.随着近年来业界对连续梁模板的不断优化,连续梁施工中的中跨钢盒施工关键技术应用研究方面取得了突出进展,相比较传统的施工工艺,中跨钢盒施工技术优势明显,不但在施工质量、施工效率、经济效益、施工安全方面取得了重大成绩,也极大地推动了整体施工技术水平的进步和向前发展.
参考文献
[1] 殷宝,陈华斌.高速铁路连续梁施工与控制关键技术分析[J].建筑细部,2019（17）：163-164.
[2] 兰少波,翟跃武.高铁大跨连续梁施工关键技术相关分析[J].建筑工程技术与设计,2018（14）：234-235.
[3] 苏杭.高铁大跨连续梁施工关键技术相关分析[J].建筑技术开发,2018（2）：25-26.
[4] 燕秋.钢盒新技术在跨铁路连续梁中跨合拢中的應用[J].价值工程,2017（10）：104-107.
[5] 贾优秀.跨既有铁路转体连续钢壳法合龙技术[J].施工技术,2016,45（11）：42-45.
收稿日期：2020-01-14
作者简介：聂战辉（1982—）,男,河南洛阳人,本科,工程师,研究方向：路桥方面的.
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