津濱輕軌1 號橋施工工藝及質量控制
摘 要:津濱輕軌工程1 號橋是國內輕軌橋梁中最長的橋梁,介紹該橋的施工工藝,以及在橋梁長、跨度組合多、結構形式復雜等條件下,通過加強施工過程各個環節的質量控制,保證工程質量的措施。關鍵詞:高架橋; 施工工藝; 質量控制1 工程概況
津濱輕軌一期工程全長45. 409 km , 高架橋梁全長40 km , 包括1 號～4 號橋。 1 號特大橋自天津河東區光華路開始,止于塘沽區八堡村北, 全長25. 313 km , 正線橋梁全長24. 593 km 。沿途設9 座高架車站(圖1) ,1 號橋工程是目前國內輕軌橋梁中最長的,4 次跨越等級公路,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、結構形式復雜等特點。
圖1 1 號橋平面
1. 1 主要橋梁型式(1) 預應力混凝土連續梁 (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 預應力混凝土連續梁、3 ×20 m 鋼筋混凝土連續梁,其余39 種跨度為特殊地段、配跨等要求設置。
1. 2 在控制或影響線路方案的3 個工點,采用了技術復雜的橋梁結構型式
(1) 跨津塘路 上部結構采用5 ×(3 25 m) 鋼混結合梁,下部結構采用預應力混凝土框架墩。
(2) 一跨疏港公路 上部結構采用5 ×22 m 鋼混結合梁,下部結構采用混凝土框架墩,其中橫梁采用鋼結構,墩柱采用鋼筋混凝土。
(3) 一跨京山鐵路干線 梁部結構采用1 50 m 鋼混結合梁。
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,鉆孔樁基礎,鋼筋混凝土墩柱。在東麗區的停車場出入線、大無縫聯絡線等特殊地段還有單線橋、多線橋。
2 質量目標
該工程質量目標是確保天津市優秀工程,爭創魯班獎;并建成快速、安全、舒適、方便、準時的城市快速軌道交通。
3 施工工藝及質量控制
3. 1 施工測量控制
施工測量對于長大橋梁,尤其是一次鋪設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、墩身還是梁部、軌道等,測量控制是貫穿始終的。
(1) 施工定線測量 1 號橋工程縱向是一條狹窄的帶狀地帶,要準確無誤地定位一條高架軌道線,必須建立一個精密的平面和高程控制網,嚴格的測量實施辦法。要抓好總控制單位、施工單位和監理單位的測量管理工作。
(2) 線路中線調整測量 分標段施工的線路中線貫通后,應根據貫通誤差進行中線調整測量。分標段施工的相鄰墩位、中線和導線點進行聯測,相互進入相鄰標段的聯測長度不小于500 m 。
各相鄰點間縱、橫向中誤差不應超過下述限值:
① 直線 縱向為±10 mm , 橫向為±5 mm ;
② 曲線 縱向為±5 mm , 曲線段小于60 m 時橫向為±3 mm , 大于60 m 時橫向為±5 mm ;
③ 高程測量 高架線路施工高程控制測量, 應按二等水準測量進行, 水準路線閉合差應在±8L 0. 5 mm 之內(L 為導線長度, 以km 計) 。墩梁高程校差應小于5 mm 。
3. 2 橋梁施工工藝及質量控制
3. 2. 1 通用做法
(1) 全線橋梁樁基
① 自制4 m 長的檢孔器檢測:100 % ;
② 超聲波檢孔儀進行成孔檢測:3 % ;
③ 樁身混凝土無損檢測:100 % ;
④ 樁身靜載試驗: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壓
采用滿堂支架進行梁部現澆施工的,除了對地基進行處理外,都必須進行預壓,以取得梁底預拱度的參數, 保證支架拆除后梁的線形。其參數可以用在支架新舊程度、墩高、地基、每延米梁重均相當的梁部施工上。
(4) 預應力混凝土連續梁 (25 + 25 + 25)m 預應力混凝土連續梁是全線梁型中采用最多的,約占梁總數的75 % , 其設計中的孔道摩阻是否與實際相符,預應力橋梁徐變與無碴軌道施工時間關系是否滿足設計要求,均需要通過試驗取得相關數據,以指導全線施工。通過試驗,得出以下結果:
① 孔道摩阻基本與設計相符(實測比設計值大 0. 5 %) ;
② 在保證混凝土質量(配合比、材質、強度、彈性模量) 達到設計標準的前提下,可以在預應力張拉3 個月后澆筑橋面承軌臺;
③ 如果要在預應力張拉后50 d 進行橋面承軌臺施工,則在施工前的混凝土彈性模量試驗值不能小于 41. 4 GPa ;
④ 預應力張拉后不足50 d , 不能進行橋面承軌臺施工。
3. 2. 2 重點橋梁施工
(1) 預應力混凝土連續梁
支架法施工技術除應考慮梁體質量、模板質量、支架自身質量、施工荷載、風荷載外,冬季施工還應考慮雪荷載和保溫養護設施荷載等因素,進行支架的承載力和穩定性檢算。支架結構卸載應根據不同橋梁結構的要求,采用適當的落梁方式,以避免梁體受損。施工工藝如圖2 所示。
這幾項變形值之和, 即為應設置之預拱度f 拱,δ1 δ3 、由設計提供,δ2 、δ4 可由預壓提供經驗數值確定。 ② 模板安裝 鋼模板由側模、內模、底模和端模組成。側模由整體鋼模板組成,并配有相應的裝、拆機構;底模為竹膠板;內模為拼裝式木模。
③ 混凝土灌筑及養生 盡量避免冬季施工;須采取適當的緩凝措施,調整混凝土的初凝時間;確保混凝土的灌筑強度,保證梁體混凝土在初凝時間內完成灌筑作業;當梁體混凝土灌筑完成,即應按規定覆蓋,進行養護。
④ 預應力筋制作與張拉 高壓油表和千斤頂須經過校驗合格后方可使用并按要求操作,嚴禁一端張拉。
(2) 一跨疏港公路鋼混結合梁
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°,設計為5 22 m 的簡支鋼混結合梁。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、危險性大、干擾大,施工特點如下。
① 門式框架墩身施工 墩身用整體鋼模現場拼裝,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150 t 汽車吊吊裝框架墩鋼橫梁,使橫梁和鋼箍頂板預留孔對齊(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營,采用掛板施工。(3) 一跨京山鐵路干線鋼混結合梁
梁位于中心莊與大無縫之間,斜跨京山鐵路,交角為28°,鋼混結合梁全長50 m , 鋼梁總重2 240 kN , 分為2 個箱梁體,中間用橫隔梁連接。因離鐵路太近,必須封鎖鐵路,在規定的時間內完成架梁。施工時鋼梁分為2 片,分別將鋼梁橫移至縱向滑移軌道,用卷揚機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,再走行至預定安裝位置。當2 片鋼梁就位后安裝橫隔梁組成一體, 最后進行橋面板施工(圖5) 。具體施工方法如下。
圖5 吊裝鋼梁順序平面布置
① 施工準備 在現場拼裝鋼梁,試裝橫隔梁,確保各栓接位置滿足要求。進行鋼梁試移、試吊。② 鋪設拖拉梁軌道 在指定位置搭設枕木垛平臺,鋪設軌排,放置運梁小車,將鋼梁吊至運梁小車上, 見圖6 。
③ 旋轉移梁 當梁拖拉到預定的吊裝位置時栓繩扣,2 臺吊車同時起吊,履帶吊車吊著走行至預定安裝位置落梁就位。
圖6 拖拉梁示意(單位:m)
4 結語目前,津濱輕軌1 號橋已經全橋貫通,僅用了2 年時間,其速度在國內輕軌建設中是領先的;而其工程質量的優良,與施工過程中各個環節施工工藝的落實和嚴格的工程質量控制是密不可分的。
原作者：翁衛軍,于泳湖
來源：《鐵道標準設計》
