高鐵跨高速公路道岔梁模板安裝及混凝土澆筑

王鑫

摘要： 本文以新建丹大快速鐵路三家子跨丹大高速特大橋道岔梁施工為實(shí)例，詳細(xì)地論述了該道岔梁施工過程中的模板設(shè)計(jì)與安裝、鋼筋綁扎與預(yù)應(yīng)力管道定及混凝土澆筑過程中的工藝流程、操作要點(diǎn)等重要內(nèi)容。

Abstract： In this paper， the construction of the turnout of the newly built Dandong-Dalian High-speed Railway Sanjiazi crossing Dandong-Dalian Expressway super-large bridge is taken as an example. The process and key points if the design and installation of the formwork during the construction of the turnout beam， the banding and prestressing of tendons and the concrete pouring process are introduced in detail.

關(guān)鍵詞： 丹大高鐵；道岔梁；模板安裝；混凝土；澆筑

Key words： Dandong-Dalian high-speed rail；turnout；template installation；concrete；pouring

中圖分類號：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）11-0129-02

0 引言

道岔是一種使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備，通常在車站、編組站大量鋪設(shè)。有了道岔，可以充分發(fā)揮線路的通過能力。但因條件或環(huán)境限制及其它特殊原因，將道岔鋪設(shè)在橋梁上或隧道內(nèi)的情況也常有之。

丹大快速鐵路三家子跨丹大高速公路特大橋203#-209#墩（31.8+4×32.7+31.8）m道岔連續(xù)梁205#-206#墩之間橫跨徐嶺鎮(zhèn)萬屯村路，斜交角度52°，該橋是一座典型的道岔鋪設(shè)在橋梁上的梁型。

1 道岔梁特點(diǎn)

①宜采用性能指標(biāo)滿足環(huán)境要求的高性能混凝土，提高結(jié)構(gòu)耐久性。②橋梁采用支架分段澆筑，支架搭設(shè)完畢后進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓重量為梁體自重及施工荷載的120%。③橋梁鋼筋、鋼束管道密集，在綁扎安放及澆筑混凝土?xí)r有一定的施工難度。

2 適用范圍

適用于道岔鋪設(shè)在橋梁之上的高速或普通鐵路工程項(xiàng)目。

3 道岔梁工作原理

按設(shè)計(jì)要求道岔梁應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及空間滿足鐵路道岔在橋梁上的鋪設(shè)，從而達(dá)到機(jī)車車輛在橋上從一股道轉(zhuǎn)入另一股道運(yùn)行的目的，最大限度的發(fā)揮線路的通過能力。

4 施工工藝流程

施工程序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→測量放線→中段（B節(jié)段）支架搭設(shè)、預(yù)壓→安裝底模、外側(cè)（B節(jié)段）→綁扎底板與腹板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道定位（B節(jié)段）→安裝內(nèi)模（B節(jié)段）→綁扎頂板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道定位（B節(jié)段）→澆筑混凝土（B節(jié)段）→穿預(yù)應(yīng)力束、張拉錨固（B節(jié)段）→管道壓漿（B節(jié)段）→拆除支架、模板（B節(jié)段）→兩側(cè)節(jié)段（A、C節(jié)段）重復(fù)中段（B節(jié)段）施工→橋面系及附屬工程。

5 操作要點(diǎn)

全部外模板均采用大塊竹膠模板，如此可有效保證梁體的外觀，具體的安裝過程是先在現(xiàn)場分塊進(jìn)行加工制作備用，然后安排吊車吊裝就位。

5.1 模板的設(shè)計(jì)

①底模設(shè)計(jì)。箱梁底模采用大塊竹膠模板，要求其板長向與后背木方垂直，嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行底膜鋪設(shè)，同時(shí)在設(shè)置預(yù)拱度時(shí)充分參考預(yù)壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果。②堵頭模設(shè)計(jì)。礙于鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道孔眼的原因，堵頭模板應(yīng)采用15mm厚木膠合模板挖孔，挖割時(shí)依照斷面尺寸。且為了確保精確度，在挖割時(shí)應(yīng)注意孔眼必須按鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道位置精確定位切割。同時(shí)為便于在施工期間能夠快速準(zhǔn)確定位，應(yīng)為每個(gè)預(yù)應(yīng)力管道預(yù)留孔位編號。此外，要求縱向及橫向預(yù)應(yīng)力張拉端槽口尺寸及位置準(zhǔn)確。③外側(cè)模設(shè)計(jì)。采用大塊竹膠模板，10cm×10cm木方為其后背，每兩根槽鋼縱向加工成一組梁，使其起到拉桿加勁肋的作用。同時(shí)為便于調(diào)整，在每節(jié)長3.66m外模的基礎(chǔ)上配以適當(dāng)?shù)亩坦?jié)。④內(nèi)模設(shè)計(jì)。內(nèi)模板的組成部分主要包括底板壓腳板、上下拐角模板、頂板、側(cè)模，為便于加工和拆裝，應(yīng)將頂?shù)装搴凸战悄０逶O(shè)計(jì)成活動(dòng)式，采用15mm厚木膠合模板。

5.2 模板安裝

模板安裝除了必須保證梁體各部分形狀、尺寸及預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確外，還應(yīng)加強(qiáng)其穩(wěn)定性和剛度和強(qiáng)度方面的控制。完成加工模型后，需先對其進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，同時(shí)按照先拼裝底模，其次側(cè)模、內(nèi)模和端模的順序進(jìn)行預(yù)拼裝，待一切無異常后才能投入使用。模板和混凝土兩者之間必然需要接觸，兩者之間的接觸表面需涂刷隔離劑，此外，在具體安裝模板的過程中應(yīng)注意控制模板間的縫隙，盡量將縫隙控制在2mm范圍內(nèi)，并用密封膠密封，模板間錯(cuò)臺控制在1mm以下。

①底模安裝。在支座安裝就位的基礎(chǔ)上才能開始安裝底模。第一步先參考設(shè)計(jì)位置，先準(zhǔn)確找到支座位置及中心線，且為保證平衡，應(yīng)在支座墊石處用特制砂漿找平，第二步參考設(shè)計(jì)標(biāo)高將支座放好，并在支座處預(yù)埋鋼板。支座板為盡量保持平衡，單塊支座板平整度不超過1mm，安裝后，后箱梁各支座板相對高差應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，即2mm之間，因此，支座放置好后應(yīng)將其相對高差記錄下來，檢查其是否符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。鋪設(shè)底模應(yīng)充分考慮各斷面預(yù)拱度的設(shè)置因素，按照二次拋物線布置反拱沿梁的縱向，在將底模調(diào)整在合理位置后，再放置鋼筋骨架。此外，由于底模還直接影響到內(nèi)模、側(cè)模、端模的拼裝，應(yīng)盡量將底模的尺寸誤差控制在最小。為避免漏漿問題出現(xiàn)，要求底模與支座預(yù)埋鋼板接縫嚴(yán)密。

②側(cè)模安裝。側(cè)模安裝需人工和汽車吊裝相互配合開展，要求用雙面膠帶密封各個(gè)側(cè)模，連續(xù)固定各節(jié)，將海綿條加墊在側(cè)模與底模之間的縫隙中。外模的固定和安裝可通過采取使支架水平和兩側(cè)鋼肋拉緊措施來解決，且為了避免側(cè)模底腳外移，可下部設(shè)一排拉桿固定。

③內(nèi)模安裝。在完成底板、腹板、橫隔板鋼筋綁扎后，由人工安裝內(nèi)模。其加固主要依賴絲桿支頂兩側(cè)內(nèi)模的橫肋，以支頂為主。上部用小方木臨時(shí)支頂，外模底部、腹板內(nèi)和中部用水泥墊塊支頂，為避免內(nèi)模上浮，應(yīng)將小方木及時(shí)取出，需固定內(nèi)模的下拐角板和壓板與底板鋼筋，常用的固定工具是8#鍍鋅鐵絲。

5.3 鋼筋綁扎及管道定位

①鋼筋綁扎：嚴(yán)格依照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)施工進(jìn)行綁扎，標(biāo)記底、側(cè)模重點(diǎn)位置，之后按照底板→腹板→頂板的順序綁扎。在具體的施工中為提高施工效率和保證施工質(zhì)量，部分結(jié)點(diǎn)可采用點(diǎn)焊成型技術(shù)，確保鋼筋網(wǎng)的穩(wěn)定性。有時(shí)鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道會產(chǎn)生沖突，此時(shí)為確保鋼束管理位置的精確度，應(yīng)科學(xué)合理調(diào)整鋼筋位置。在必要的情況下，可適當(dāng)彎折鋼束錨固處的普通鋼筋，只需在完成預(yù)應(yīng)力施工后將其恢復(fù)原位即可。

②預(yù)應(yīng)力管道定位：坐標(biāo)和彎曲角度是波紋管道安裝的重中之重，在具體的安裝過程中定位直線道每隔0.60m設(shè)一道，筋彎道處每隔0.3m設(shè)一道，并將定位筋與箱梁等直接焊接成一個(gè)整體，最大限度的確保在澆筑混凝土的過程中波紋管位置不出現(xiàn)位移和變形。

5.4 混凝土澆筑

為在保證混凝土結(jié)構(gòu)性能良好的基礎(chǔ)上嗎，提升其美觀性，減少其施工縫，按照設(shè)計(jì)要求的分段澆筑順序，先進(jìn)行B節(jié)段澆筑，然后進(jìn)行A、C節(jié)段澆筑施工，每節(jié)段整體一次性澆筑完成。由于各節(jié)段施工工序方法相同，該梁以B節(jié)段施工為主，A、C節(jié)段施工工序不復(fù)述。

①混凝土的拌制、運(yùn)輸。將控制指標(biāo)確定為混凝土的強(qiáng)度和彈性模量，結(jié)合施工現(xiàn)場條件，合理確定施工配合比。為保證混凝土能夠連續(xù)對稱澆筑，我單位先集中將混凝土進(jìn)行拌合，然后利用運(yùn)輸車將其運(yùn)輸?shù)綕仓c(diǎn)，最后利用輸送泵泵送入模。

②混凝土的澆筑順序。混凝土的澆筑順序?yàn)橄葍啥藢ΨQ→后中間位置，具體來說就是先澆筑底側(cè)模交會處的梗肋混凝土，待其至腹板30cm時(shí)，澆筑底板混凝土，直到澆筑到頂板后，再開始進(jìn)行翼緣處混凝土澆筑，期間要求澆筑對稱、分層。

③混凝土的入模。腹板及隔板內(nèi)，在頂板開設(shè)天窗，按照2.5m的間距設(shè)置串筒，利用串筒將混凝土輸至底板。澆筑時(shí)順次移輸送管至串筒漏斗，分層推進(jìn)。為控制好混凝土的自由下落高度，可每澆筑2m混凝土，摘降一節(jié)串筒，如此可有效防止分層離析。另外，為避免出現(xiàn)明顯接縫，需在前層混凝土初凝前澆筑后一層混凝土，且要求每層澆筑厚度不能超過30cm。

④混凝土的振搗。采用插入式振搗器進(jìn)行梁體底板及腹板振搗，采用平板式振搗器進(jìn)行頂板振搗。振搗站位點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)充分考慮操作空間因素，科學(xué)合理布置振搗站位點(diǎn)，科學(xué)合理振搗，振搗應(yīng)遵循“快插慢拔”的原則，嚴(yán)格依照規(guī)范要求和操作流程進(jìn)行振搗，若混凝土表面無氣泡冒出、無明顯沉降，則說明該點(diǎn)振搗密實(shí)。

⑤壓光抹平。完成底板混凝土澆筑后，需對底板頂面找平，且在初凝后、終凝前，還需兩次壓光。

6 質(zhì)量控制與養(yǎng)護(hù)

6.1 混凝土澆筑質(zhì)量控制

①混凝土入模和振搗前，禁止碰撞波紋管和預(yù)埋件，禁止直接沖撞鋼筋和模板；②混凝土澆筑期間，安排專人負(fù)責(zé)觀察模板變形及漏漿情況，一旦發(fā)現(xiàn)任何異常情況應(yīng)及時(shí)上報(bào)，并及時(shí)采取修正措施；③只有在完成底板混凝土澆筑后，才能封閉頂板天窗。為了避免澆筑頂板混凝土?xí)r脫落、移位或漏漿問題出現(xiàn)，必須保證天窗模板穩(wěn)固密實(shí)；④為保證施工安全，在輸送管從一個(gè)串筒移至相鄰串筒期間，絕對禁止相關(guān)人員直接從頭頂越過；⑤混凝土澆筑操作人員安排必須實(shí)現(xiàn)職責(zé)化，每個(gè)澆筑環(huán)節(jié)都安排專人負(fù)責(zé)，實(shí)現(xiàn)專人負(fù)責(zé)專項(xiàng)，如此不僅澆筑效果更高，安全風(fēng)險(xiǎn)還更高。此外，為保證任意部位都能得到充分搗實(shí)，應(yīng)讓？準(zhǔn)30、？準(zhǔn)50、？準(zhǔn)70型振搗棒配合使用；⑥在腹板內(nèi)模上開振搗口，如此可保證振搗質(zhì)量。

6.2 混凝土的養(yǎng)護(hù)

待混凝土澆筑完畢后，在12小時(shí)以內(nèi)進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓罅⒓从猛凉げ季o密覆蓋（與混凝土表面之間不得留有空隙），同時(shí)采用水泵進(jìn)行表面及腔內(nèi)灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)用水與混凝土表面溫度的溫差在控制在15℃左右，灑水安排專人負(fù)責(zé)，每天灑水以保證砼表面始終處于潮濕狀態(tài)，嚴(yán)禁忽干忽濕。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于10天。

7 工程實(shí)例

三家子跨丹大高速特大橋道岔梁主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，計(jì)算跨度為（31.8+4×32.7+31.8）m，支座中心線至梁端0.8m，梁高3.05m，梁全長196.0m。

截面采用單箱單室、變截面斜腹板形式。箱梁頂寬11.96m，底寬5.5m。頂板厚度除梁端處及支點(diǎn)處外均為0.4m；腹板厚0.5～1.4m，按折線變化；底板厚由跨中的0.3m按折線變化至座處的0.9m。

道岔連續(xù)梁總工期217天。施工期間對道路實(shí)施單幅封閉，保證其上下行車輛的正常行駛，施工全過程無任何安全質(zhì)量事故。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹海林.道岔連續(xù)梁支撐體系方案設(shè)計(jì)及對比研究[J].國防交通工程與技術(shù)，2013（S1）.

[2]蔡煒凌，王念念，黃越平，李俊，周於全.基于模板設(shè)計(jì)的飾面清水混凝土全過程施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2016（07）.

[3]賀文.高速鐵路現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].科技傳播，2013（3）.