試論城市地鐵區(qū)間高架連續(xù)梁施工

徐文明

（中國水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，成都 611130）

1 引言

近些年，我國各地的基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)穩(wěn)步推進(jìn)，很多城市的軌道交通建設(shè)也都在不斷完善。連續(xù)梁工藝由于存在一系列的優(yōu)勢得以廣泛應(yīng)用，但在很多工程的實(shí)際應(yīng)用中卻存在較大的難度，對(duì)工程質(zhì)量以及順利運(yùn)行有著較大影響。在此背景下，本文將以某區(qū)地鐵交通環(huán)線二期工程A站—B站區(qū)間為工程實(shí)例，對(duì)該工藝的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2 工程概況

本文以本地某區(qū)地鐵交通環(huán)線二期工程A站—B站區(qū)間為工程實(shí)例，區(qū)間起點(diǎn)接A站，終點(diǎn)接B站，屬于A站之后路段的道岔平臺(tái)為連續(xù)梁工藝，橋梁的具體參數(shù)為：1.5+25+25+42+25+25=143.5m。橋梁上部的連續(xù)梁工藝設(shè)計(jì)方案為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱，單箱六室變截面；下部為四線大Y型墩承受上部荷載。橋面的施工方式為現(xiàn)澆，寬度范圍為22.6～23.9m。

3 高架連續(xù)梁施工工藝在該工程中的應(yīng)用

3.1 梁部結(jié)構(gòu)形式

作為城市的公共交通系統(tǒng)，城市地鐵不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)合理性與景觀效果有著較高的要求，對(duì)地鐵過橋的平穩(wěn)性以及乘客坐車的舒適度也有著較高要求。因此，在進(jìn)行城市地鐵區(qū)間高架連續(xù)梁設(shè)計(jì)與施工時(shí)，我們需充分考慮橋梁結(jié)構(gòu)的剛度，尤其是多孔橋梁，主要原因在于梁端轉(zhuǎn)角大小對(duì)車輛加減載作用和對(duì)橋梁的沖擊作用有著很大影響。

外觀簡潔的箱梁具有閉合薄壁截面、整體受力性能較好的優(yōu)勢，同時(shí)還因較強(qiáng)的適應(yīng)比與優(yōu)越的抗扭剛度和徐變上拱度而在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于高架橋整體道床而言，這一高架橋結(jié)構(gòu)形式使得高速行車橋梁上的動(dòng)力性能也更為優(yōu)越。

3.2 連續(xù)梁支架基礎(chǔ)處理

在本次地鐵區(qū)間高架連續(xù)梁施工中，分別將5根Φ800m素混凝土樁基礎(chǔ)設(shè)置于跨距兩端1/3處，每兩根混凝土樁基礎(chǔ)間距為2.2m。將混凝土強(qiáng)度為C30的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)置于樁頂，尺寸為高1.5m、寬1.5m。施工時(shí)需要進(jìn)行預(yù)埋連接處理，具體為各個(gè)砼頂面預(yù)埋入大小為70×70×2cm鋼板，砼側(cè)埋布焊8根直徑為25cm的鋼筋。除了承臺(tái)基礎(chǔ)之外，所有施工場地也都必須嚴(yán)格地整平以及壓實(shí)。為避免因施工用水與雨水在基礎(chǔ)周邊的淤積而對(duì)基礎(chǔ)安裝造成影響，施工人員需在地坪合適位置設(shè)置橫橋向1%雙面坡，減少對(duì)基礎(chǔ)的浸泡。

3.3 連續(xù)梁支架的搭設(shè)

在該工程的連續(xù)梁施工中，其支撐體系采用的材質(zhì)為鋼管貝雷片。其鋼管立柱的具體參數(shù)為外徑60cm、壁厚1.2cm。每個(gè)條形基礎(chǔ)上布有尺寸為3.3m、0.5m、0.7m、1m的調(diào)節(jié)段，相互距離1.8m。條形基礎(chǔ)的預(yù)埋鋼板滿焊連接柱腳及柱腳外圍布置的4塊三角形綴板。將70×70×2cm的鋼板安裝于柱頭上，同時(shí)還需與其滿焊連接。相鄰立柱兩側(cè)與水平施焊拉結(jié)采用160mm槽鋼、X型。橫向分配梁選用40a工字鋼，安裝于柱頭鋼板上，每排2根。需要說明的是，在施工時(shí)遇到單根工字鋼長度不足的狀況時(shí)，其處理方式為在大鋼管頂部使用厚度為1cm的鋼夾板，以點(diǎn)焊的方式連接為一個(gè)整體。同時(shí)，為了防止分配梁移位翻倒，需要使用汽車吊單根吊裝分配梁的施工方案，橫向分配梁的兩側(cè)及柱頭鋼板等處也需要焊接鋼板加固。橫向分配量的工字鋼施焊處每隔2cm就要加筋板。橫向分配梁上亦需采用321型貝雷片組設(shè)貝雷梁，借助45型支撐架將兩片貝雷片拼為一組，焊接限位鋼板的作用是連接及固定貝雷梁與分配梁的頂面。每組貝雷梁拼裝完成后，就需要使用汽車吊予以吊裝，令其一次到位。

3.4 支架體系預(yù)壓

對(duì)于支架體系和基礎(chǔ)來說，其非彈性變形需要被有效消除，其彈性變形的具體數(shù)值則是施工預(yù)拱度的參照依據(jù)，因此施工人員需在完成連續(xù)梁支架搭設(shè)并鋪好底膜后完成支架超載預(yù)壓操作。具體施工內(nèi)容如下：①將頂壓的重量分為50%、70%和120%這三檔，并使用預(yù)制砼塊對(duì)整個(gè)支架體系進(jìn)行預(yù)壓[1]。②在預(yù)壓過程中要對(duì)對(duì)支架體系的沉降值分階段進(jìn)行測量。具體為在沿線按照一定的間距取多個(gè)斷面，每個(gè)斷面中設(shè)多處觀測點(diǎn)，將預(yù)壓前的觀測數(shù)據(jù)與最后一次觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而計(jì)算出支架體系總體的沉降量。在對(duì)支架體系分階段進(jìn)行卸載時(shí)再次測量各個(gè)點(diǎn)，由此可得出卸載后支架體系的回彈量，支架體系的彈性變形值由此可得出。③有研究人員依據(jù)具體的觀測數(shù)據(jù)將時(shí)間和連續(xù)梁支架沉降變化的曲線圖繪制成了圖1[1]。從圖中可以看出，前兩次對(duì)支架體系進(jìn)行預(yù)壓的過程中，加載等級(jí)的時(shí)間周期為2d，而曲線圖的沉降值變化趨緩是在加載到120%處。此時(shí)再等待12h即可卸載支架體系。

圖1 時(shí)間和沉降關(guān)系曲線圖

3.5 模板安裝

該工程項(xiàng)目中的高架連續(xù)梁底膜和側(cè)模采用定型鋼模，內(nèi)模則主要以木模板為主。安裝模板前需先計(jì)算并驗(yàn)算鋼模板縱梁的強(qiáng)度，然后再按照先底模后側(cè)模的順序進(jìn)行安裝。為滿足內(nèi)撐外拉的安裝原則，施工人員需采用對(duì)拉螺栓連接起左右兩邊的模板，并用鋼管加固內(nèi)模。

3.6 支座安裝

安裝連續(xù)梁的支座需嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行：先在曲線內(nèi)側(cè)將一個(gè)支座設(shè)定為固定，然后剩余的支座設(shè)計(jì)為活動(dòng)式。在本次連續(xù)梁工藝的高架施工過程中，采用的支座為鋼化可調(diào)式液壓橡膠支座，但在真實(shí)使用過程中，砼會(huì)因?yàn)闇囟燃皦毫Φ雀鞣N原因發(fā)生形變，支座會(huì)隨著鋼束的開合而發(fā)生位移。所以施工人員對(duì)于支座的各個(gè)活動(dòng)部位均需多加留意并采取一定措施，比如對(duì)縱向的預(yù)偏值進(jìn)行設(shè)置從而對(duì)支座的位移進(jìn)行一定程度的彌補(bǔ)。

3.7 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝

在高架連續(xù)梁施工過程中安裝外部橫梁的鋼筋時(shí)，需要遵循底板—腹板—橫隔板的安裝先后順序來進(jìn)行施工。鋼筋和預(yù)應(yīng)力的沖突在鋼筋安裝過程中較為常見，此時(shí)可通過稍微挪動(dòng)鋼筋位置來解決，但挪動(dòng)過程中需保證預(yù)應(yīng)力管道的位置，避免出現(xiàn)失誤。安裝時(shí)還應(yīng)仔細(xì)檢查鋼筋的管口，若有破損或變形需及時(shí)提出并更換。鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道各部位的安裝均需確保準(zhǔn)確，對(duì)于外露部分則需做好防腐措施。

3.8 預(yù)應(yīng)力施工

只有確保連續(xù)梁的強(qiáng)度與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中明確提出的要求相符才可以進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工，且在張拉前還需安排專人仔細(xì)檢查相關(guān)設(shè)備與施工材料，同時(shí)還應(yīng)完成一系列的摩擦阻力試驗(yàn)。首先要張拉箱梁的腹板部位，從而讓其達(dá)到內(nèi)外相互對(duì)稱的狀態(tài)；繼而再對(duì)頂板、邊跨底板及中跨底板進(jìn)行張拉；最后依次張拉外部橫梁、橫向鋼束與豎向螺紋鋼。完成整個(gè)橋梁的預(yù)應(yīng)力施工后方可進(jìn)行外部橫梁的部件張拉施工。

3.9 真空壓漿

真空壓降施工步驟如下：①壓降前先徹底清除梁體管道中的積水及其他雜質(zhì)。②在完成梁體管道清除之后，啟動(dòng)真空泵并注意真空度。待真空度的數(shù)值基本穩(wěn)定在-0.06～-0.08MPa了就啟動(dòng)壓降泵。漿體濃度與儲(chǔ)漿筒中濃度一樣時(shí)則關(guān)掉壓降泵，將高壓橡膠管的壓漿管與孔道的壓漿管連接好之后，打開兩者之間的閥門進(jìn)行壓漿操作。③在開始?jí)簼{操作之后，需要對(duì)管道出漿情況保持密切觀察。當(dāng)觀察到漿體稠度與灌入前的稠度基本相近時(shí)，即可關(guān)閉出漿口停止壓漿。管道內(nèi)的壓力需要不低于0.5MPa，穩(wěn)壓期需要不低于3min，再進(jìn)行排氣泌水操作確保管道內(nèi)的漿體均勻密實(shí)沒有空洞。最后關(guān)掉壓漿閥門，完成操作。④在進(jìn)行壓降操作時(shí)，需要按照先外后內(nèi)、由上及下的順序來進(jìn)行。

4 結(jié)語

城市地鐵交通的發(fā)展使得城市軌道橋梁的梁部結(jié)構(gòu)形式、支架處理、搭設(shè)、預(yù)壓與模板安裝、支座安裝、鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝、等成為迫切需要解決的問題。本文結(jié)合具體的工程實(shí)例，簡要分析了城市地鐵區(qū)間高架連續(xù)梁的施工工藝，可為其他城市地鐵區(qū)間高架連續(xù)梁的建設(shè)提供有效的參考意見。