淺談大秦線橋梁加固工程中的工藝改進
1.工程概況
大秦線32m橋梁加固工程III標段為大秦線跨潘莊東河、引青干渠、迷霧河、東洋河、東周莊、龍腰河、平市東溝、黃花河共8座橋的橋梁加固工程。
為順利實現(xiàn)大秦線開行萬噸重載列車的要求,針對跨度32m預應力混凝土簡支T梁橫向動力性能較差,橫向剛度和橫向自振頻率偏小造成梁體橫向振幅超過《橋檢規(guī)》限值,以及橫隔板斷裂等問題,重點對四個部位進行加固:
(1)加厚梁兩側端橫隔板;
(2)與梁端板相鄰的兩個橫隔板上下增設水平板;
(3)梁兩端腹板中間各增設一塊橫向水平聯(lián)結板;
(4)跨中腹板上部增設三塊橫向水平聯(lián)結板。
本工程的主要特點是既有線行車密度大,施工安全要求高,施工點分散,小型施工機具的選擇使用比較特殊。
2.施工方法的比選
2.1搭建作業(yè)平臺
結合我們的施工實踐,共有三種方法可供選擇:
2.1.1 WDJ型(碗扣式)多功能腳手架(見圖1),該扣件具有結構簡單,受力穩(wěn)定可靠、拼拆迅速、不易丟失零散扣件,重復利用率高等優(yōu)點,缺點是對場地平整性要求高,且搭設高度限制較大(不宜超過10m),材料用量大。
2.1.2制作鋼筋吊鉤,頂端懸掛在鐵路橋護欄上,底端連接梁板下的通長鋼管,鋼筋兩端均制成彎鉤,在鋼管頂面鋪設木板構建工作平臺(見圖2)。優(yōu)點是不受場地地形限制,工作平臺面積大,缺點是鋼筋易受雨水侵蝕使得材料浪費大,線路行車時穩(wěn)定性差。
2.1.3利用T型梁體表面平滑的特點制作小型作業(yè)板車(見圖3)和單側吊籃(圖4),板車用于梁體內側作業(yè),吊籃用于梁體外側預應力筋張拉封錨作業(yè)。還有一種是雙側吊籃(見圖5),下部連通,適用于梁體各部位的施工作業(yè)。兩種型式的吊籃都是懸掛在鐵路橋的鋼護欄上,在吊籃和護欄、梁體側面的接觸面部位均安裝有滾珠鋼輪(見圖6);板車與梁體立面和側面的接觸部位同樣安裝有滾珠鋼輪。這種型式的作業(yè)平臺優(yōu)點是制作簡單,使用方便,移動性好,缺點是僅適用于鐵路橋T型梁。
從以上三種方法的比較中我們優(yōu)先采用了第3種,針對橋梁加固工程的特點,它具有省時、省工、省材料的特點,而且可以反復使用。
2.2模板加固方式
土建施工分為三大模塊:鋼筋、模板、混凝土。模板工程占的比重非常大,是形成實體的關鍵步驟。這個過程消耗的周轉材料也是比較多的,因此先進的模板加固方法不僅保證了工程質量,而且加快了施工進度,節(jié)約了工程成本。在大秦線橋梁加固工程中運用了兩種不同的模板加固型式。
2.2.1按常規(guī)的加固方法,利用梁體幾何尺寸的特點,在梁體下部凸出部位搭設橫向和縱向鋼管框架做底撐,架立豎向鋼管做立柱,頂部固定鋼管用于支立木模(見圖7)。缺點是占用空間大,造成了施工空間的縮小和隔斷,增加了施工難度。
2.2.2直接在梁體上做錨固螺栓,與制作的角鋼連接構成橫向支撐,在其頂面利用方木、竹膠板等制作支立模板,側向利用錨固鋼筋和木楔加固(見圖8),角鋼和螺帽可以重復利用。這種加固方法直接克服了鋼管加固方法用料多、空間小、消耗大的缺點。
比較以上兩種加固方法,可以看出在模板施工中要盡量提高可重復使用的周轉材料用量,降低材料消耗,才能最大限度的降低施工成本,提高企業(yè)效益。
2.3混凝土的灌注
大秦線橋梁加固工程的混凝土灌注施工與以前同類施工相比有了較大的提高,原來每灌注一孔梁的混凝土需要大約6個小時,現(xiàn)在經過改進施工方法后只需3個小時就可以完成。我們在施工實踐中主要從以下三個方面提高效率:
2.3.1從混凝土試驗配合比入手,以科學的方法調整提高混凝土的坍落度,在混凝土拌制過程中嚴格控制水泥、砂子、碎石和水的用量,使用和易性好的混凝土來保證灌注時間和灌注質量。
2.3.2提高砼運輸速度。使用拖拉機驅動輪作為混凝土運輸動力(見圖9),因為四輪拖拉機有空擋和剎車,砼桶的提升和下落速度大幅提高,與電葫蘆和卷揚機相比快捷許多。
2.3.3為保證安全,砼桶改用皮桶。大秦線是電氣化鐵路,施工區(qū)上部是高壓接觸網,下面有施工人員,安全是時時刻刻都應該注意的問題。與鐵桶相比,砼桶選用皮桶比較安全,既不影響線路安全或產生感應電荷,也不會對人身造成較大傷害。
3.安全防護措施
近年來由于鐵路運輸不斷提速,既有線的改造及大修工程隨之不斷增多。大秦線鐵路屬于重載高運營密度鐵路,每天通行列車84對,最大單列運量達220萬噸,為了達到年運輸量確保3億5,力爭4億噸的奮斗目標,在既有線施工中安全是最重要的,第一是行車安全,第二是人身安全。安全事故發(fā)生后造成的損失要遠遠大于配置安全設備和人員的費用,甚至遠遠大于施工造價。因此在大秦線橋梁加固施工中我們尤其注重安全方面的人員培訓教育及設備配置,在橋梁下方設置防護網,橋梁兩端設專職防護員,施工人員統(tǒng)一佩帶安全繩、安全帶,使用沖擊電鉆的人員佩戴防塵口罩,從施工的各個過程和細節(jié)上作好安全工作,使施工過程安全、有序、可控。
4.結語
古人說:工欲善其事,必先利其器。在大秦線橋梁加固施工中,我們由衷的體會到施工機具的選擇對施工的重要性。施工工藝的改進都是由小的設備、小的改善一點一點積累起來的,只有我們從小處做起,把小事做好,才能積小成大不斷進步。這就需要施工人員認真思考善于總結,從實踐中不斷摸索學習。
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