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关键词:跨线桥不间断行车
一、工程概况
K103+677.40平改立公(道)路跨线桥位于乌拉山镇东面既有公路与包兰线平交道口原位,与铁路斜交,为公路立交而设,设计为7-25M后张法预应力混凝土简支板梁,桥面宽11M;下部桥墩采用双柱式桥墩。其中第4跨上跨包兰正线电气化铁路(25m跨距)如图1所示,桥下净空按满足双层集装箱要求,设计净空为8.32m。包兰电气化铁路地处内蒙古河套平原地区,是内蒙古经济较发达地区,是全国铁路干线之一,电气化改造后,平均10分钟左右通过一列列车,包兰电气化铁路上下行正线上方均有25KV的高压接触网线,其接触网承立索距离梁底仅仅0.50m,跨线架梁难度很大。
按照设计要求,立交桥采用预制空心板梁及桥梁简支结构,桥面连续结构,在空心板梁过轨简支后施工铰缝及防撞护栏的现浇混凝土施工,在整个桥梁架设及桥面施工当中,除了特定的施工封锁时间段“垂直天窗”以外,桥梁下方25KV的高压接触网线必须保持不中断供电,线路保证不间断行车。
二、施工技术方案及施工要点
2.1梁体安装
预制梁达到设计强度后由专业吊装人员负责安装,梁体的运输及架设由桥梁队配合预制工程队施工。25m预应力混凝土空心板采用吊车起梁、平板拖车运梁、BLQJ150-43A型双导梁架桥机架设。最大起重150T,最大架设跨度40m。
2.1.1一、二、三、五、六、七跨架梁
2.1.1.1、架梁前调试:铺横移轨道并进行一次全面安全运行检查,架桥机组装后,先接通电源,进行行走、吊运调试,正常后才可以架梁。
2.1.1.2、架桥机过孔:两个起吊小车退到架桥机后支腿位置,并要临时固定,以防架桥机纵移时失稳,因架桥机后段有足够的长度及重量,所以过孔时无需加任何配重。架桥机纵移,使前支腿到达桥墩上预定位置,落下前支腿稳固,过孔结束。
2.1.1.3、架梁:当后段架桥机运梁到达主纵移轨道,两起吊小车吊梁前行到达预定位置停下,解除前段与后段之间的短轨及夹板,通过前段架桥机的横移来落梁到位。梁就位后,架桥机横移回到主纵移轨道位置,按同样方法架梁,直到一孔结束后,两小车回到后支腿位置,即可过孔,进行下孔施工。
2.2第4跨(跨铁路)梁板架设
2.2.1计划于2009年10月12日~16日封锁包兰上下行桥位地段线路进行封锁架梁作业,每日封锁3次,每次30分钟垂直天窗,为提高封锁时段内架梁过孔施工的安全性、合理安排施工时间。将架梁对行车影响降到最低,制定了如下施工程序:这个施工程序将梁片的架设施工分成架桥机(梁板)过孔和第一、第二片梁横移落梁及剩余六片梁架设4个工序。
步骤一:架设完第三孔后,架桥机等待封锁命令,准备过孔,两个起吊小车退到架桥机后支腿位置,并要临时固定,以防架桥机纵移时失稳,因架桥机后段有足够的长度及重量,所以过孔时无需加任何配重。封锁命令下达后,利用第一个垂直天窗,架桥机纵移,使前支腿到达桥墩上预定位置,落下前支腿稳固,过孔结束.架桥机纵向移动速度为3m/min,过跨时间为8~10min左右。
步骤二:架桥机过孔结束后,在3#、4#墩顶安装好前后滑移横梁,做好加固及支撑,调试天车,进行全面的安全检查,运梁车将第一片梁板运输至架桥机起吊位置,钢丝绳将梁板吊好,等待第二个垂直天窗点,给点后纵移梁板至设计位置,就位落梁。架桥机的卷扬机垂直降落速度为1m/min,就位落梁时间为5~7min左右。
步骤三:第一片梁就位后,在封锁点内,把第2片梁从已架设的梁片正上方过孔,便利用已架设牢固的梁片作为平面防护.使架桥机不解钩等待下一个封锁点;待封锁时段到来时,可横移架桥机离开已架设梁片的平面范围。完成横移落梁动作,将梁片安装固定,如此循环,直至架设完毕。调整支座时间为5~10min左右。
步骤四:在第l、2片梁过孔之后.把其余6片梁从已架设的梁片正上方过孔,便利用已架设牢固的梁片作为平面防护.使架桥机不解钩等待列车间隔时间;待行车间隙时段到来时,可横移架桥机离开已架设梁片的平面范围。完成横移落梁动作,将梁片安装固定。
2.2.2 封锁天窗时架梁具体步骤
2.2.2.1封锁点开始
2.2.2.2要点步骤
(1)与乌拉山~公庙子区间天窗同步开始封锁,第一次30分钟垂直天窗(停电)架桥机过跨。
(2)第一次封锁结束后,间隔120分钟开始要第二次30分钟垂直天窗架设4-2#中梁。
(3)根据现场准备情况,间隔45分钟后开始第三次垂直天窗,架设4-3#中梁。
(4) 架桥机吊4-1#边梁垂直放于第二片梁上方就位。4-4#中梁在3#盖梁顶就位。(钢丝绳不解锁)
2.3梁体连接
2.3.1将梁体端部、顶板、顶板侧面进行拉毛并清洗干净,以使新、老混凝土结合良好。
2.3.2 按图纸规定连接梁端伸出钢筋,浇筑连续端铰缝,并进行养生。
2.4 架梁注意事项
2.4.1空心板梁吊装采用四吊点起吊,吊环位置必须符合设计起吊位置。
2.4.2支座安装必须与垫石密贴,支座顶面坡度必须与梁底坡度一致。
2.4.3遇有5级以上大风时停止架设。
三、桥面系施工
在电气化铁路止上方进行铰缝、防撞护栏等现浇施工,其下方不允许有施工人员以及施工支撑.必须确保不影响电气化铁路正常运行。将不安全因素降低至零。在施工中不得有钢筋等物体掉落。特别是焊接电火花下落会危及到行车安全:施工中模板安装和拆除也不得在铁路限界范围内进行,在铁路线正上方施工范围内不得有任何支撑点:施工中还要考虑到25 kV高压接触网线对施工机具和人员的安全限界和防护.必须制订和实施一系列有针对性的施工技术措施。
3.1铰缝施工
鉴于铁路线上方的铰缝施工不能影响列车正常运行以及需要防范任何物体坠落,采用了三角型木楔塞梁缝,然后使用胶水密封,海面条封底,依此类推,就可将全梁长度内的铰缝用木楔封闭,然后用铁丝固定在梁板铰缝钢筋上,解决底模的悬空支撑和安装。接下来,再在封闭的模板上面进行钢筋焊接安装工作,由于有了模板的封闭隔离,钢筋施工时焊渣等杂物就就能得到有效防护。在浇注混凝土前对附着在模板上的杂质进行清除,对已封闭的竹胶板底膜进行喷洒水雾保持其湿润,并做好防火工作。
3.2 护栏施工
防撞护栏采用厂制大块钢模板,模板表面必须平整光滑,角隅准确,线条分明顺直,模板接缝紧密、平整无错台现象。立模采用夹、拉、撑的措施保证其结构的整体性和刚度,确保模板在混凝土浇注过程中不移动、不变形、不漏浆。
在混凝土施工中要严格控制混凝土的和易性。在浇注护栏混凝土前,必须认真对护栏的各种预埋件和护栏钢筋做仔细检查、核对,确保无错放、无遗漏,位置准确后方可浇注护栏混凝土。
由于防撞护栏的形状相对复杂,考虑到仅边梁才需要安装防撞护栏,囚此,采用梁片在还未架设之前就将防撞护栏的主筋焊接安装完成,待梁片架设牢固后.采用移动钢模安装,加固后即可浇注混凝土。这样部分工序可在架梁前完成。减少在铁路上方施工时的风险。必须注意的是,施工时应保护已焊接的钢筋骨架,同时在架桥机挂梁时要注意挂梁点的位置,起吊前必须精确计算梁片的平衡受力点,便调整吊索的长度,保证梁片的平衡起吊。
3.3 钢筋混凝土铺装层施工
检查各梁缝是否满足设计要求,桥面预留钢筋、钢板的位置和数量是否准确,清除梁缝间杂物,按设计要求做好桥面连续处的处理工作。用水平仪测量桥面标高,并做好记录,指导桥面铺装施工。
桥面铺装施工前,检查各施工机具,使各类机械处于良好的使用状态,并互相匹配。建立精确的高程控制网,桥面清洗干净后,先沿半幅两侧施工50cm宽标准带,在标准带两侧模板上每隔1米按设计高程设高程控制点。在标准带上安装桥面高程检测器,在铺装层浇注过程中可沿标准调整,直到标高满足设计和规范要求该检测器可兼作振动刮平器。按设计要求铺设铺装层钢筋网,钢筋网采购厂家定尺制作,严格检查钢筋网的直径、长度、网眼尺寸,钢筋网铺设位置和搭接长度要满足设计和规范要求。钢筋网下混凝土保护层垫块标号不得低于铺装层混凝土强度。
桥面铺装混凝土标号必须符合设计要求。混凝土采用拌和站集中拌和,在施工时严格按批复的配合比施工,控制好混凝土的坍落度,使铺装层表面颜色均匀一致。在混凝土初凝前对混凝土表面仔细拉毛,拉毛深度2~3mm,槽纹深浅一致、顺直美观。混凝土施工采用横向半幅,纵向一联一次浇注的施工方法。
关键词:路桥工程;防水层;施工技术要点
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1 关于卷材防水层的施工技术要点
首先,施工人员必须要全面检测找平层的质量以及干燥程度,确保其符合相关的施工标准,并要对找平层进行初步清理。施工人员在完成质量、干燥程度检测以及初步清扫工作后,方可向找平层上涂刷基层的处理剂。在这方面,需要特别注意的是,在开展大面积涂刷工作之前,要先用细小的毛刷对存在于路桥表面上的拐角、节点等部位进行处理。完成处理之后方可进行大面积涂刷。
其次,对于卷材防水层的施工来说,在铺设卷材之前,要先对各个附加层、节点以及排水较为集中地部位进行处理;在铺贴防水卷材时,必须要确保防水卷材与路桥线路平行,并要由基面的最低标高开始自低向高铺设防水卷材。需要注意的是,在铺设卷材时必须要确保相邻的两幅卷材的搭接缝是错开的。
第三,目前常用的卷材基层粘贴法是满粘法,即卷材要和基层全面粘结。
2 关于防水涂料的喷涂施工的施工技术要点
对于防水涂料喷涂施工技术来说,其与防水卷材的施工工序相仿,在开始防水涂料喷涂施工之前,施工人员必须要对基面进行初步的清凉,要清楚附着在几面之上的砂浆、浮灰等杂质,并要对凹凸超过20 mm以及缺少棱角的基面进行简单的修补,在有必要的情况下,施工人员还需要在基层上预先涂刷聚合物水泥浆,以此来确保基面的平整,并确保不会出现裂缝、起壳等影响施工质量的情况。
在施工时,要想基层混凝土喷洒足量的水,使基层混凝土进入完全湿润的状态,而后,在完成基层清洗和湿润且表面没有浮水情况下,进行防水剂的喷涂工作。在确定防水剂完全渗入基层的内部且表面看不到明显的湿润痕迹之后,进行二次喷涂。在进行喷涂工作时,施工人员必须要注意以下两点内容:第一,在使用涂料之前,要充分、均匀的搅拌涂料;第二,要依据桥面的粗糙程度来确定底涂层的喷洒量,在无特殊情况之下,施工人员应该将其控制在0.3~0.4 kg/m2。只有这样才能够保障防水工程的质量,确保防水材料能够更好的黏着在桥面之上。
在完成防水剂二次喷涂之后,路桥工程建设施工单位必须要指派专人观察涂层的蒸况。一般在完成防水剂二次喷涂之后2~3 h之内,防水剂图层就会达到干宝盒状态,这时,相关的施工人员必须要使用喷雾器进行喷水工作,使表面维持在湿润的状态之下。喷水养护的一次喷水量不应过多,否则就会使防水剂流失,影响施工的质量。一般来说,喷水养护需要连续进行24 h,这样才能够使其达到符合标准的强度。完成这一步之后,此道工序即告完成。需要注意的是,在施工时,施工人员要做到分段控制,做到逐项落实,做好对隐蔽工程验收与记录工作,在每一道工序完成后,都必须要安派专人进行检查和验收,检验合格才能够进行下一步工作,否则就要重新返工。
3 关于水泥砂浆找平层的施工技术的技术要点
首先,要进行基层清理和洒水湿润工作。在施工之前,施工人员清除基层上的造物,并要将重点将突出的基层硬块打磨平整。在完成清理和打磨工作之后,施工人员方法进行洒水湿润工作。在进行这一步时,施工人员必须要掌握洒水量,即,要做到既不能够将水浇透又要保持基层的湿润,只有这样才能够确保找平层和基层能够牢固的结合在一起。
其次,在找平层上应该留出一定的空间设置分格缝。对于分格缝来说,其缝宽应该控制在20 mm,纵横缝之间的最大间距则要控制在4~6 mm之间,并且要向其中填入空铺卷材条或者密封材料。
第三,在完成上述两步施工步骤之后,施工人员就要将重点放在找平层之上,要确保找平层的坡度符合相关的设计要求,并要对坡度进行严格的掌控。通常使用的做法是,用2 m的直尺来找平。在这方面,施工人员需要特别注意的是,在以水落口为圆心、直径为500 mm的范围内,坡度不应该低于5%。对于基层和突出的桥面结构连接处,找平层应该随着基层或桥面结构的变化做成圆弧状,并且圆弧的半径不应该低于100 mm。
第四,在铺设砂浆的过程中,要按照从高到低、从远到近的原则进行铺设,铺设时,一个分格内要连续铺成。在完成铺设 且砂 浆完 成收 水后,施 工人员要专业工具 将其压实磨 平,并 要 安 排专人负责守护,避免被人踩踏。此外,砂浆的避免严禁使用干水泥或者水泥浆进行压光处理。在完成铺设工作12 h之后,施工人员方可进行洒水养护工作,在没有特殊情况的干扰之下,养护的时间应该高于7 d,找平层完全 干 燥 之后,即可开展 防水层的 施 工。在找平层完 全 硬化 之 后,施 工人员应该使用密封材料来填充分格缝。这样才能够确保施工的质量符合相关的标准。
对于路桥工程来说,其在建设完工投入使用之后,除了要面对日益加大交通运输承载量之外,还必须要抵御水的影响。所以,确保防水层的能够符合相关的质量标准能够有效的降低路桥渗水事故的发生几率,是提高路桥工程的工程质量、延长路桥使用寿命的有效措施。总而言之,对于路桥工程来说,防水层的施工质量是否达标对路桥工程工程质量、使用寿命等有着十分重要的影响。因此,施工人员必须要重视防水层的施工工作,并要全面细致的掌握现有的施工技术的技术要点,继而要以此为基础,结合施工的实际情况,改进施工技术,全面提高防水层的施工质量。
参考文献
[1] 裴建中,辉,王秉纲.桥面防水层施工技术研究[J].筑路机械与施工机械化,2007(2).
[2] 杨舜龙,刘光万.桥面防水层材料与施工要点分析[J].广东建材,2010(6).
[3] 董春华.市政道路工程水泥稳定层施工技术初探[J].中国城市经济,2011(9).
关键词:综合接地系统;预留接口;施工;工艺工法
Abstract: comprehensive grounding is the railway construction project involving construction unit, one professional systems engineering, involving the type of work for more. Article mainly for railway roadbed, Bridges, tunnels and other engineering before construction of professional integrated earthing system of the construction process can describe, in order to in the future engineering practice constantly sum up and improve the level of technology, improve the maneuverability of the construction, make great contribution to China's railway construction.
Key words: integrated grounding system; The reserved interface; Construction; Process method.
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
引言:综合接地系统是电气化铁路中一项重要组成部分,近年来通过我国高速铁路建设的迅猛发展,综合接地系统的施工工艺已日趋成熟,目前已形成一套完善的客运专线铁路综合接地技术标准。山西中南部铁路通道作为我国第一条重载铁路,由于完全按电力牵引设计,其电气化程度不亚于高速铁路,但其综合接地系统的设计不同于客运专线铁路。因此,站前施工单位在进行土建部分施工中必须对综合接地系统的施工引起高度重视,投入一定的人力、物力,确保综合接地系统工程的施工质量。
一、路基综合接地施工工艺工法
路基综合接地贯通地线埋设于通信信号电缆槽的正下方,距电缆槽底面约20cm处。当路基施工至设计位置后,先开挖安装预制电缆槽的槽道,开挖前应对位置进行放线。槽道成型后开挖深×宽为22cm×5cm的小槽(小槽应平顺)。先向槽内回填约5cm厚的细土,敷设贯通地线。敷设贯通地线时,在接触网支柱基础处引接分支引线,分支引线一端与贯通地线C型压接,见图1,另一端与接触网支柱基础上预埋的接地端子栓接。
图1C形压接
线路上下行均需敷设贯通地线。对于长度超过1000m的路基,每隔500m左右将上下行贯通地线横向连接一次;对于长度在500m~1000m的路基,在中间将上下行贯通地线横向连接一次;对于长度小于500m的路基不设置横向连接。横向连接线与贯通地线采用C行压接。
贯通地线的铺设要求尽可能直,不允许形成环状。电缆井地段,贯通地线水平位置不变,深度应置于电缆井井底以下20cm处,并平顺过渡。过渡段贯通地线应平顺连接。贯通地线的接续、横向连接和T形分支引线引接采用铜质C形压接件进行连接,贯通地线与路基型接地端子间采用L形连接器连接。连接处采取绝缘防腐胶带包裹紧密。
二、桥梁综合接地施工工艺工法
1、桥墩(台)综合接地系统
桥梁为桩基础时,每根桩中需至少有一根通长钢筋做为接地钢筋,并利用承台底层钢筋环接。在墩身的左右侧各找一根预埋钢筋做为接地钢筋,并与承台底环接钢筋可靠焊接。接地钢筋在浇注混凝土前应做好标示,以便于后续施工及检查。在每个桥墩的墩帽大里程适当位置设两个桥隧型接地端子,利用墩(台)身内钢筋将预埋接地钢筋与接地端子连接;在墩身左侧垂直于线路方向高出地面50cm处预埋接地端子用于日后检测(基站附近的还用于接贯通地线)。在浇注墩身混凝土前应使用电阻测试仪对接地端子处电阻值进行检测,电阻值小于1Ω满足要求,如电阻值过大应检查接地钢筋是否连接及焊接质量,并重新焊接,如果仍不满足要求则增加专门的接地钢筋,直到满足要求。桥梁为扩大基础时,用基础底层钢筋网作为接地体,中部十字交叉点施以L形焊接,钢筋闭合焊接,其他节点绑扎,墩身部分施工工法与桩基础相同。
对于接触网支柱设置在桥墩顶帽上的T梁,还要求墩内接地钢筋与接触网支柱基础内锚栓柱施以L形焊接。浇筑混凝土时,要求各预埋件不移位,接地端子紧贴模板、孔塞完整,以便于站后四电施工单位的施工。 T梁桥墩综合接地布置见图2。
2、后张法预应力简支T梁综合接地系统
在梁体的小里程侧向内约75cm的位置选直径不小于16mm的非预应力通长钢筋作为综合接地钢筋,与梁体底部预埋接地端子焊接。选上层横向结构钢筋与竖向接地钢筋焊接,要求横向接地钢筋伸出梁体20cm并做好标示。为保证接口施工质量,待梁架设完毕后将横向接地钢筋贯通,在端部挡砟墙顶侧和外侧各预埋接地端子,以实现与钢质电缆槽、贯通地线和其他装置的连接。梁面电缆槽内桥隧型接地端子与贯通地线的连接方式与路基段相同。
图2 T形梁桥墩综合接地示意图
三、隧道综合接地施工工艺工法
隧道的接口施工贯穿于初期支护、二次衬砌、附属和洞室施工,且根据围岩的不同,施工工艺有很大差别。
(1)初期支护工程中,Ⅰ、Ⅱ级围岩隧道利用底板下层的结构钢筋作为接地极;III级围岩隧道利用锚杆和专用环向接地钢筋做为接地极;IV、V级及以上围岩隧道利用锚杆、钢拱架(或格栅拱架)做为接地极。初期支护内的接地装置均通过接地钢筋与通信信号电缆槽外壁内纵向接地钢筋连接。
(2) 二次衬砌工程中,利用内层的环向结构钢筋作为综合接地钢筋,将二次衬砌内钢筋连入综合接地系统。环向接地钢筋每个台车位或作业段选择一根,并与纵向结构钢筋连接。二次衬砌内的环向接地均通过接地钢筋与电缆槽外壁内纵向接地钢筋连接。
(3) 利用隧道电缆槽内外缘的纵向结构钢筋作为接地钢筋。贯通地线铺设在两侧的通信信号电缆槽内。从隧道进口向内2m处,在两侧通信信号电缆槽底部,每间隔100m设置一个接地端子(小于100m的隧道在中部设一处);从隧道进口向内2m处,在两侧通信信号电缆槽靠线路侧壁上,每间隔50m设置一个接地端子(小于50m的隧道在中部设一处)。对于要求在电力电缆槽内敷设贯通地线的隧道,从隧道进口向内20m处,在两侧电力电缆槽的底部,每间隔100m设置一个接地端子。要求与通信信号接地端子保持沿线路方向约20m距离。
(4) 在专用洞室、变压器洞室两侧壁下部设置接地端子,并通过侧壁内接地钢筋与电缆槽内纵向接地钢筋连接。
四、总结
综合接地系统要求系统内任意一点接地电阻值不大于1Ω。敷设的贯通地线应进可能直,严禁成环,在过渡段应平顺连接。优先利用结构物内部非预应力结构钢筋(型钢)作为综合接地连接装置。接地钢筋焊接要求:双面焊搭接长度不小于55mm,单面焊搭接长度不小于100mm,焊缝厚度不小于4mm;钢筋间十字交叉时采用Φ16的“L”形钢筋进行焊接。如图7。接地端子预埋在混凝土制品中,应预埋牢固,接地端子表面与混凝土面平齐并保护好出厂时自带的端子孔塞,以防止异物堵塞螺栓孔。外露的接地钢筋必须进行防腐处理。梁面电缆槽内桥隧型接地端子与贯通地线的连接方式与路基段相同。桥隧型接地端子根据实际需要选择“L”形或直形。“L”形十字交叉接地钢筋焊接见图3
图3十字交叉接地钢筋焊接示意图
结束语
综合接地系统本身并不复杂,但由于它既涉及到桥梁、路基、站场等土建专业,又与电气化、电力、通信、信号等站后专业密切相关,因此略显繁琐。与土建施工过程中的大型项目相比,综合接地工程主要是细部的接地钢筋、接地端子、贯通地线、预埋件等细小内容,容易被施工单位忽视。但综合接地系统的重要性不容忽视,如果不按工序先后时机施工或施工不当,将会影响站后施工单位的工程质量和进度,造成浪费和损失,甚至造成不可修复的缺陷,直接和间接影响铁路工程的施工质量和运营安全。只有在土建部分施工过程中,充分考虑综合接地部分的施工,才能避免以后的重复施工和损失。
参考文献:
1.《铁路综合接地系统》(通号(2009)9301)。
2.《铁路路基电缆槽》(通路(2010)8401)。
关键词:纵向接缝;开裂;工后沉降;密水性
Asphalt road widening on the transformation of longitudinal joint construction techniques
Zhao Zhen-dong1Wu Si-yuan 2Wu Gui-jin1
(1.Xinxiang highway administration Xinxiang City 453000;
2. Xinxiang Highway Survey and Design Institute Xinxiang City 453000)
Abstract: The longitudinal seam cracking is caused by the main reason of asphalt pavement widening reconstruction project early washout disease occurrence, by improving the local compactness, reduce roadbed settlement after construction, increase the asphalt surface layer joint water tightness and other measures, reduce the incidence of longitudinal seam cracking risk, delay the road surface longitudinal seam washout disease, prolong the service life of asphalt pavement.
Keywords: The longitudinal seam; dehisce; The settlement after construction; Water density
1.引言
我国中东部公路网于本世纪初已基本形成,随着近年来交通量的不断增加,早期建设的公路通行能力已明显不能适应交通量增长的需要,拥堵现象时有发生。为缓解这一矛盾,“三升二”、“二升一”公路拓宽改造已成为提升公路通行能力的主要措施。
新乡市近年来已对多条公路进行了拓宽改造,由于新老路基具有不同速率的工后沉降,以及新旧沥青混合料接缝处矿料级配呈非连续状态,致使纵向接缝过早开裂,以致引发沥青路面局部网裂病害的发生。本文为延缓纵缝开裂对公路拓宽施工技术进行了探讨。
2.加宽路基纵缝开裂的原因
所谓 “三升二、二升一”,是指在原有公路等级基础上,根据交通量和通行能力的需要,对现有三级公路提升为二级、二级公路提升为一级的俗称。为了充分利用老路面的剩余功能,除对局部进行裁弯取直外,大部分路段采取老路加宽的方式,为使拓宽后不至偏拱,不受条件限制时均采用两侧拓宽。
2.1新老路基搭接的形式
垂直搭接。对于平原地区,公路路基普遍较低,多数路段处于零填挖状态,为了保证拓宽路基的承载能力,设计一般要求对路基反挖处理80cm(路床部分)。当碾压宽度受限时,需沿老路路肩线垂直下挖至距路基顶80cm的位置,此时新老路基搭接即形成一条相对于水平面的垂直接缝。
斜面搭接。当路堤高度小于2m且不受碾压宽度限制时,将老路基表土清除以后可直接填筑新路堤。
挖台阶逐层搭接。对于路堤较高的路段,将老路基边坡表土清除以后,从老路堤坡脚向上按设计要求逐层挖设台阶搭接。
2.2不同搭接方式对新老路基不均匀沉降的影响
新老路基的工后沉降速率会有所不同,这是因为老路基成型后已运行多年,沉降速率逐年减缓并趋于稳定,而新路基由于材料的性质、压实质量以及压实应力释放等因素,初期工后沉降速率较高,因此会在新老路基交界处形成应力集中而开裂。不均匀沉降形成的应力大小与绝对沉降量有关,也即与预期开裂位置相对应的新路基厚度有关。垂直搭接时,沉降界面显著,新老路基结合处开裂可能性大;斜面搭接时,由于新路基厚度没有突变点,因此其沉降量沿铅垂方向也为渐变,新老路基搭接形成开裂的可能性最小;挖台阶逐层搭接的方式是将新老路基厚度分散、细化,使其在同一搭接界面上的沉降应力相对减小,以降低严重开裂的风险,但如果台阶做得比较大,则同样会在台阶的竖直搭接面处产生沉降开裂的可能。
2.3不同搭接方式对新老路基接缝区域压实的影响
新老路基搭接处一定区域内是压实的薄弱区域,原因主要有以下三点:
第一,由于处于压实区域边部,压路机在该区域内无法错轮碾压。按照1/2错轮压实法计算,压路机从左到右每压实一遍,接缝区域得到一次碾压,而中心区域得到两次碾压,接缝区域成为弱压实区。接缝区域宽度为主压实轮宽度的1/2。
第二,老路基搭接面(或台阶立面)是否顺直、平整,决定压路机能否碾压到边。如果老路基开挖立面不平整,线形不顺直,一些陡坎、急弯处压路机无法进入而被漏压,形成压实盲区。
第三,压路机类型决定是否可以碾压到边。一些压路机在主压实轮端部以外设置悬挂支撑装置,新老路基垂直搭接时,悬挂支撑装置首先与老路基接触而无法碾压到边,形成压实盲区。就目前常用压路机而言,震动压路机在轮端设有悬挂支撑,铁三轮压路机则不设,有利于贴边压实。
3.新老沥青路面纵向开裂的原因
3.1沥青路面纵向接缝开裂
沥青路面局部开裂的主要原因是抗弯拉强度或抗剪强度小于所承受的外力。沥青混合料的抗剪强度、抗弯拉强度主要来自于两个方面,一是沥青的胶结作用,二是矿料级配形成的嵌挤锁结作用。沥青路面拓宽纵向接缝为冷接缝施工工艺,在新老沥青路面搭接前,需事先对旧路面的边缘进行修整顺直,并形成坚实的接面。但新老沥青混合料在接缝处却难以形成理想级配而失去嵌挤锁结能力,同时造成接缝处的沥青混合料空隙率增大,沥青胶结面积减小,胶结力降低,进一步加剧了纵向接缝开裂的可能性。
由于纵向接缝处沥青混合料空隙率相对较大,造成沥青混合料局部透水,成为纵向接缝处水毁病害的直接原因。
3.2新老路基不均匀沉降造成沥青路面、路面基层受拉开裂
由于新路基工后沉降速率快,造成新老路基不均匀沉降,引起沥青路面、路面基层局部受拉而开裂。
3.3基层纵向接缝开裂反射至路面
基层纵向接缝受压实、材料离析等因素影响,成为低强区,受外力作用后易造成开裂,并引起路面裂缝反射。
4.延缓纵向裂缝发生的措施
沥青路面的拓宽改造极易发生纵向裂缝病害,处置不当,则缩短沥青路面的使用寿命。因此,应针对纵向裂缝产生的各种因素,制订有效的防治方案,并严控施工质量,以延缓开裂时间或降低开裂的风险。
关键词:既有电气化铁路,电气化接触网支柱,防护棚,连续梁施工
Abstract: focuses on continuous beam across existing railway electrification construction, influenced by the work safety business line transportation and construction personnel, construction condition is complex, difficult construction, need to take some effective measures to solve the construction problems.
Keywords: existing electrified railway;electrified catenary pillar; protective shed; continuous beam construction.
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1 工程概况
坪寨双线特大桥(中心里程为DK94+333.987)为新建贵广铁路GGTJ-1标的重点控制性工程之一,全桥长770.743m,全桥共22个墩台,上部结构为现浇简支箱梁和两联(40+64+40)m连续梁,其中第二联连续梁(16~19#)主墩为17#、18#墩,主跨上跨既有黔桂铁路(绿荫湖~胡家寨站)。
以上工点为临近既有线Ⅱ类施工。由四公司贵广铁路项目部负责施工,项目负责人:李宏,技术负责人:尚友磊。
图一坪寨特大桥跨既有线处地形地貌图
2 新建贵广铁路与营业线黔桂铁路(绿荫湖~胡家寨站)位置关系及列车开行情况
坪寨双线特大桥16~19#墩连续梁其主跨跨越既有黔桂铁路,其斜交角度约为39°,主跨跨越黔桂铁路双线长度51米,跨单线长度24米。连续梁梁底距离黔桂铁路轨面12.64m,距接触网5.19m,位置图如下。
图二坪寨特大桥跨既有线立面图
图三坪寨特大桥跨既有线平面图
行车密度:每天8:40~9:24,10:46~11:27,11:39~12:29,12:33~14:13;15:02~15:42,15:42~16:27,以上时间段内存在天窗时间,每一段落时间长度均超过40分钟。
3 影响黔桂铁路营业线的段落及设施
根据现场调查,坪寨双线特大桥施工影响黔桂铁路的段落为DK518+475~+535共60m范围,主要设施为2对(4根)接触网立柱、100m接触网线、4对接触网立柱上绝缘瓷瓶、100m架空通讯光缆、过往列车、行车线路障碍影响行车安全。
4 确定施工方案
连续梁采用挂篮施工,梁部结构施工时,为防止施工过程中设备、材料、杂物等物品坠落损坏既有线设施,为确保营业线行车安全,在上部结构斜跨既有线的范围内搭设棚架防护,防护棚架顺既有黔桂铁路搭设,考虑顺新建铁路斜向布置跨径大,横梁采取与既有铁路中心垂直布置,即斜交正搭方案。
4.1防护棚方案比选
方案一:防护棚架立柱采用直径φ60cm无缝钢管,顺黔桂铁路方向间距8m,钢管顶部安装I20a工字钢作为承重梁,横向铺设I16a工字钢分配梁,
顶层铺设木板,铁皮。
优点:受力明确,使用材料少,安装快捷、方便。
缺点:钢管立柱及工字钢安装必须采用吊车吊装,现场场地受限,吊装困难。
方案二:防护棚立柱采用φ48普通钢管排架,顺黔桂铁路方向间距1m,横向5排,其上铺设10×10方木,上部横向铺设I16a工字钢分配梁,顶层铺设木板,铁皮。
优点:受力明确,安装方便,勿需大型吊装设备。
缺点:使用材料较多,耗时较久,安装时全部由人工完成,对既有线行车安全有影响。
项目部利用头脑风暴法,结合现场实际,对材料成本、施工安全、施工进度等方面进行认真比选后确定采用方案二防护棚。
4.2防护棚设计
棚架立杆采用φ48普通钢管架作为两侧的支撑架,顺既有线方向搭设,其顶部设顶托,沿既有线方向铺10×10cm方木,使轨面以上净空能达到9.5米、与接触网净距大于2米。(铁道部规定铁路上建筑物净空大于8.4米,接触网净距大于2m)。顶部横向分配梁搭设方向与既有线方向正交布置,采用12米长Ⅰ16a工字钢,工字钢顶面铺设木板和铁皮,遮挡施工下落物。
采用正交布置时,铁路两侧钢管间的跨度净距为8.6米,正交铁路的钢管排架沿铁路方向长约67米,如下图所示。
图四坪寨特大桥跨既有线防护棚布置图
5 既有线设备和行车安全的危险源辨识及采取的对策措施
5.1危险源辨识
根据施工实际,坪寨双线特大桥的施工可能对既有线造成安全隐患的危险源如下:
(1)18#主墩基础离既有线路基坡脚最近点为2.1m,需从原地面下挖2.5m,开挖过程中可能扰动既有线路基,影响行车安全。
(2)防护棚钢管排架立杆搭设于既有线两侧边沟上,施工时指挥不当或操作失误均会影响行车安全。
(3)棚架顶部工字钢横梁吊装时须请点施工,在区间全封闭、接触网停电后的天窗时间内进行,若计划不周密,在天窗时间内不能按计划完成施工,则会影响行车安全。
(4)既有电气化铁路接触网为1500V高压电,接触网、回流线等产生的感应电压对防护棚架有较大威胁。
(5)连续梁采用三角挂篮施工,单个挂篮重50t,每施工完一个节段挂蓝需前移,若操作不当挂蓝存在倾覆的可能。
(6)黔桂铁路为电气化铁路,设计时速160km/h,梁部上跨既有线施工时施工用水、下落杂物对铁路接触网、营运列车等可能造成影响。
(7)作业工人安全意识不足,施工期间向下抛洒杂物或穿越既有线影响列车正常营运。
(8)机械施工或行走过程侵入限界,或操作不当翻落破坏接触网影响列车正常营运。
(9)雨天大雨冲刷产生的泥石流损坏接触网立柱或淤积于线路上影响行车安全。
5.2对策措施
针对不同情况下危险源的潜在因素,采取以下措施进行安全防护,确保坪寨双线特大桥跨既有线施工安全、优质、高效完成。
5.2.1防止对既有线路基扰动的处理措施
连续梁主墩基础开挖采用破碎锤配合人工进行,避免震动过大影响行车安全,在距离既有线仅2.1m的一侧,基础开挖采用垂直开挖方式,并且边开挖边对既有线边坡进行防护,开挖成型一段后立即对边坡喷射混凝土,岩层较破碎的地段采用挡墙支护,待基础开挖到设计标高后对整侧边坡全部砌筑挡墙防护。然后快速的浇筑连续梁主墩基础混凝土,浇筑完成后回填,把对既有线路基的影响降至最低。