海外鐵路工程建設(shè)T梁預(yù)制架設(shè)施工技術(shù)

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摘要：T梁預(yù)制與架設(shè)是鐵路工程建設(shè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，該處的施工質(zhì)量對工程整體質(zhì)量的影響較為顯著，切實(shí)提高施工水平至關(guān)重要。鑒于此，文章以某海外鐵路工程為背景，重點(diǎn)圍繞其T梁預(yù)制與架設(shè)施工技術(shù)展開探討，從而加深對施工技術(shù)的認(rèn)識，并給類似工程提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：鐵路工程；T梁預(yù)制；架設(shè)施工

1工程概況

內(nèi)馬鐵路一期工程位于肯尼亞境內(nèi)，起于內(nèi)羅畢南站，終于奈瓦沙，是一條標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路，起點(diǎn)接軌于蒙內(nèi)鐵路（蒙巴薩至內(nèi)羅畢）內(nèi)羅畢南站DK468+050，終點(diǎn)至奈瓦沙。其中，7標(biāo)段起訖里程DK0+000~DK39+333，長39.333km。預(yù)制工程包含32m通橋（2016）2101后張梁382孔（764片），總計(jì)預(yù)制梁382孔。T梁類型具體有32m、24m、16m單線梁三種形式。全部為單線梁。

2T梁預(yù)制施工技術(shù)分析

2.1施工方案

T梁預(yù)制施工環(huán)節(jié)，模板選用的是整體式模板；鋼筋在專用綁扎胎具上綁扎；混凝土澆筑遵循的是一次成型的原則，根據(jù)施工要求生產(chǎn)適量質(zhì)量達(dá)標(biāo)的混凝土，再利用運(yùn)輸車轉(zhuǎn)運(yùn)至現(xiàn)場后，用龍門吊吊裝入模，澆筑期間輔以振搗措施（以附著式振動器為主、振動棒為輔），隨后蒸汽養(yǎng)護(hù)成型[1]。T梁預(yù)應(yīng)力施加采取分階段（2次）的方法：待梁體混凝土強(qiáng)度滿足初張拉強(qiáng)度要求時(shí)，組織一次張拉作業(yè)；隨后移梁至存梁臺座處，對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、彈性模量進(jìn)行全面的檢查，若滿足要求并且具有足夠的齡期，則組織第二次張拉作業(yè)。隨后測定張拉上拱值，若各方面均滿足要求，則進(jìn)入移梁架梁施工環(huán)節(jié)。

2.2鋼筋加工及安裝

鋼筋到場后，做全面的質(zhì)量檢查，若存在彎曲現(xiàn)象則調(diào)直，同時(shí)清理附著在鋼筋表面的油漬等雜物。在指定加工廠由專員彎制鋼筋，在臺座上綁扎，以此形成完整、穩(wěn)定的鋼筋骨架。梁體鋼筋最小凈保護(hù)層的厚度控制主要考慮兩方面，頂板頂層為30mm，除此之外的其他部分均按35mm設(shè)置。對于布設(shè)在橋面泄水孔處的鋼筋，為了避免與泄水孔發(fā)生干擾，可以在許可范圍內(nèi)對其位置做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并輔以螺旋筋，從而起到加強(qiáng)的作用?？v向預(yù)應(yīng)力孔道施工采用的是抽拔橡膠管成孔的方法，通過定位網(wǎng)的應(yīng)用精準(zhǔn)控制管道的坐標(biāo)。橡膠管在跨中處套接密封，保證其具有足夠的嚴(yán)密性，防止出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象；對于橡膠管的外懸部分，則采取支撐措施以避免下垂。待梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到4～8MPa后抽拔橡膠棒，要求全程富有秩序性，不可損傷混凝土管壁。橫向預(yù)應(yīng)力孔道的材料為無縫鋼管，要求壁厚為4.5mm；自混凝土澆筑結(jié)束算起，約經(jīng)過1.5h~2h后旋轉(zhuǎn)鋼管，以免其與混凝土固結(jié)；待澆筑結(jié)束4～6h后緩慢向上拔出鋼管。

2.3支座板安裝

安裝前做全面的檢查，主要需滿足如下要求：螺栓中心位置偏差≯2mm；螺栓外露長度達(dá)標(biāo)；螺栓表面得到有效地防護(hù)處理（即鋅鉻鍍層處理）；支座邊緣的高差≯1mm。若各方面均無誤則正式進(jìn)入支座安裝環(huán)節(jié)，利用熱彎工藝處理其與連接板連接部位的錨固筋直角。

2.4模板安裝

以龍門吊為主要裝置，人工輔助作業(yè)，精準(zhǔn)安裝整體式模板。模板接縫處理為細(xì)節(jié)工作，尤為關(guān)鍵的是側(cè)模與底模的銜接，該處不可產(chǎn)生縫隙，否則在混凝土澆筑施工期間將漏漿。在側(cè)模板下端設(shè)圓角（按直徑5cm的標(biāo)準(zhǔn)控制），其與底模鋼板交接部位設(shè)10mm厚的止水橡膠條，按1.5m的間距依次設(shè)置螺絲，起到緊固的作用，使其擰緊至護(hù)邊角鋼處?？紤]到模板的整體穩(wěn)定性要求，在兩側(cè)每160cm設(shè)楔槽加固裝置，并每隔4m設(shè)一處拉桿，在螺母的作用下將模板與底部槽鋼拉緊，從而增強(qiáng)模板的穩(wěn)定性，以免其在混凝土澆筑時(shí)發(fā)生上浮現(xiàn)象。

2.5混凝土澆筑

（1）混凝土澆筑的是遵循連續(xù)性原則，澆筑時(shí)間在3.5h內(nèi)。因施工安排而需要2片T梁同步澆筑時(shí)，為保證施工的順暢性，分別為各梁適配3臺混凝土輸送車。（2）混凝土對溫度較為敏感，不同溫度下的混凝土性能也有所變化，因此施工期間利用紅外線測溫儀檢測，根據(jù)實(shí)際結(jié)果采取控制措施，要求溫度穩(wěn)定在5℃~35℃。（3）以“縱向分段、水平分層”的方法澆筑混凝土，振搗環(huán)節(jié)以高頻附著式振搗器為主，利用插入式振搗棒輔助作業(yè)，切實(shí)提高混凝土的密實(shí)度。振搗力較強(qiáng)，為避免模板和預(yù)應(yīng)力管道受損的情況，要求工作人員精準(zhǔn)控制振搗設(shè)備的作業(yè)點(diǎn)位，以免與此類結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞。各模板分別適配2臺高頻變頻柜，各自拖掛20臺附著式振搗器，從一端開始逐步向另一端推進(jìn)，有序澆筑混凝土。（4）經(jīng)混凝土澆筑后測定其實(shí)際強(qiáng)度，待實(shí)測值達(dá)到4～8MPa后方可拔出橡膠管，隨后及時(shí)清理孔道，使孔道保持潔凈、穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.6預(yù)應(yīng)力施工

（1）鋼絞線進(jìn)場時(shí)組織彈性模量和力學(xué)性能試驗(yàn)，通過此途徑判斷各批號鋼絞線的質(zhì)量情況。預(yù)應(yīng)力錨具、夾具和聯(lián)結(jié)器進(jìn)場時(shí)，以抽檢的方式做質(zhì)量檢查，重點(diǎn)考慮外觀質(zhì)量和錨具組裝件靜力兩方面。（2）穿束前先做足準(zhǔn)備，利用壓力水清理賦存在孔道的雜物；隨后用風(fēng)吹干孔道內(nèi)的水分，使其保持干燥的狀態(tài)。（3）預(yù)應(yīng)力施工前全面清理殘留在錨具下支撐墊板處的灰漿，同時(shí)需避免管道口堵塞等問題；穿束所用設(shè)備為專用穿束機(jī)，由專員操作，嚴(yán)格控制兩端的外露長度，保證兩部分具有一致性。（4）預(yù)應(yīng)力張拉環(huán)節(jié)，采取的是逐級有序張拉的方法，具體為：“10%σcon→20%σcon→100%σcon→持荷5min→錨固”。

2.7管道壓漿封錨

鋼絞線張拉完成后，在隨后的2d內(nèi)及時(shí)組織管道壓漿作業(yè)，此環(huán)節(jié)所用漿液的強(qiáng)度等級至少達(dá)到M40，以真空壓漿機(jī)為主要施工設(shè)備。壓漿作業(yè)前全面清理管道內(nèi)的雜物和積水，并以壓漿時(shí)間為準(zhǔn)，提前1d用水泥砂漿封錨，后續(xù)密切關(guān)注該材料的強(qiáng)度，滿足要求后方可正式壓漿。封堵環(huán)節(jié)所用材料為C55無收縮混凝土；對于錨圈與錨墊板間所形成的接縫，防水處理為重點(diǎn)內(nèi)容，采用的是聚氨酯防水涂料[2]。經(jīng)封錨混凝土的澆筑作業(yè)后，若其達(dá)到初凝狀態(tài)則進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，即在混凝土面上覆蓋濕麻袋，初期每2h灑水一次；待養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到3d后將養(yǎng)護(hù)間隔時(shí)間延長至4h，持續(xù)養(yǎng)護(hù)7d。養(yǎng)護(hù)過程中通過濕麻袋的應(yīng)用以及灑水措施的落實(shí)，可以有效保證混凝土溫濕度的合理性。

3T梁架設(shè)施工技術(shù)分析

各跨橋梁含2片T梁，預(yù)制成型后，若滿足質(zhì)量要求則轉(zhuǎn)至施工現(xiàn)場，利用TJ165型鐵路架橋機(jī)將相應(yīng)T梁架設(shè)至指定位置。TJ165型鐵路架橋機(jī)為關(guān)鍵施工設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)將直接對架梁效果帶來影響，主要的工作條件為：設(shè)備所在處的海拔高度≤2000m；施工現(xiàn)場的氣溫穩(wěn)定在-20℃～＋50℃；設(shè)備運(yùn)行階段現(xiàn)場風(fēng)力等級不超過6級；配套完善的照明設(shè)施，以滿足夜間施工要求。

3.1安放倒裝龍門吊

龍門吊與橋臺位置控制在300m~1000m，要求左、右支腿與線路中線的距離一致，兩者產(chǎn)生的差值不可超過10mm；精細(xì)化調(diào)整支腿的高程，差值不可超過4mm；為保證龍門吊可穩(wěn)定運(yùn)行，要求支腿底面所處位置具有穩(wěn)定性與平整性，因此提前采取夯實(shí)處理措施，并在基底處設(shè)置枕木用于改善受力條件，避免局部受力過于集中的情況[3]；對于龍門吊的距離控制，視橋梁跨度而定，以32m梁為例，其吊距以28m較為合適。

3.2架橋機(jī)主機(jī)（1#車）對位

橋頭的相關(guān)工作均完成后一號車前行對位，要求0號柱前后左右均能夠維持豎直的狀態(tài)。在一號車對位的過程中同步完成換裝T梁作業(yè)，主要流程為：利用機(jī)車推動運(yùn)梁列車，使其可以精準(zhǔn)到達(dá)龍門吊處；全面檢查梁上防水蓋板等相關(guān)裝置的高度，不可超過擋渣頂，否則應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取處理措施；經(jīng)前述各項(xiàng)工作后，T梁方可在安全的前提下有序通過架橋機(jī)的一、二號柱。隨著T梁的逐步前行，待其到達(dá)龍門吊相應(yīng)位置后方可適當(dāng)下放。此后，龍門吊吊裝T梁，拉出裝梁空平板車；進(jìn)一步調(diào)整二號車的位置，使其到達(dá)龍門吊吊起橋梁的下方，若精準(zhǔn)就位則可以將梁倒裝至二號車。二號車裝車后檢測并精確調(diào)整梁前端懸出的部分，該長度應(yīng)當(dāng)滿足要求，通常懸出端最低處距軌面的凈高度需要達(dá)到1.8m及以上，若不滿足該要求則利用墊木做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；待T梁精準(zhǔn)就位后設(shè)置支撐裝置，用于提高T梁的穩(wěn)定性，具體采取的是在拖梁小車與軌面間設(shè)木楔的方法。若前述各項(xiàng)工作均完成則運(yùn)行二號車，使其以10km/h~20km/h的速度行駛，隨著與一號車距離的縮近，待快要接近一號車時(shí)在原速度的基礎(chǔ)上減速，直至穩(wěn)定在5km/h為止。此時(shí)，精準(zhǔn)調(diào)整二號車的位置，使其能夠與一號車聯(lián)掛。關(guān)于架橋機(jī)施工如圖1所示。

3.3過孔架梁

收3號柱，銷接1號行車，1號柱；2號行車、2號柱；1號行車、2號走行機(jī)構(gòu)共同驅(qū)動橋機(jī)縱移至1號柱與2號柱距17m處。啟用2號車和1號車，兩者協(xié)同運(yùn)行，共同驅(qū)動機(jī)臂縱向移動，直至0號柱到達(dá)前墩臺處為止。支0號柱，支3號柱，收起2號柱并前移至架梁位。收起1號柱，啟用1號車，在其驅(qū)動作用下帶動1號柱以使得該結(jié)構(gòu)可以精準(zhǔn)就位，此時(shí)支起1號柱，收起0號柱。在運(yùn)梁臺車的作用下將32m梁轉(zhuǎn)至1號行車吊梁位置，此時(shí)利用1號行車穩(wěn)定吊裝梁片的一端，再與后梁車協(xié)同運(yùn)行，直至2號車可以吊起梁體的另一端為止。在前述基礎(chǔ)上2號行車向前移動，若到達(dá)落梁縱向位置則以緩慢的速度下放梁體，期間加強(qiáng)對梁體與橋臺最高點(diǎn)距離的檢測，若該值減小至200mm（或者適當(dāng)增多）時(shí)停止落梁，將支座穩(wěn)定設(shè)置到位，并以橫移的方式調(diào)整機(jī)臂（移動距離為1000mm），滿足要求則落梁。待支撐防護(hù)裝置具有足夠的穩(wěn)定性后方可卸下吊梁繩具。此后，再按照如下流程有序操作：機(jī)臂橫移（距離依然為1000mm，以確保機(jī)臂可以恢復(fù)至原位）→重復(fù)架第二片梁→設(shè)置橫聯(lián)板并加固（以焊接的方法為宜）→鋪設(shè)橋面軌→重復(fù)鋪軌、過孔、架梁。

4結(jié)束語

在鐵路工程建設(shè)中，因T梁集中預(yù)制、現(xiàn)場拼裝的施工模式具有便捷、高效的特點(diǎn)而取得廣泛的應(yīng)用，能夠在保證鐵路工程建設(shè)質(zhì)量的前提下縮短施工時(shí)間，兼顧質(zhì)量和效率的雙重要求。本文認(rèn)為，在工程施工中，工作人員應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)把握T梁預(yù)制、架設(shè)等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵施工技術(shù)，形成流水化施工作業(yè)模式，充分增強(qiáng)綜合施工效果。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王超,徐立超,姜華,等.鐵路工程T梁預(yù)制與架設(shè)施工技術(shù)概述[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2019(11):133~134+137.

作者：劉海軍 單位：中交二公局鐵路建設(shè)有限公司