1、铁路客专工程中框架桥的施工技术应用摘要:论文主要结合某客运专线桥淮水桥的工程案例,对其中一框架桥的施工技术做了分析,主要从工程地质勘察资料分析、CFG 桩基底处理、基坑开挖、基础垫层施工、框架身施工等方面做了阐述和探讨。 关键词:铁路客专;框架桥;施工技术 中图分类号:TU74 文献标识码: A 文章编号: 1 工程概况 1.1 工程概况 某客运专线桥淮水桥设计为两孔 2-14.0m 框架桥,客专中心里程为DK33+410.21。框架桥混凝土施工严格按铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定及铁路桥涵施工规范执行,框架身采用 C40 钢筋混凝土,框架基础采用 C30 混凝土,钢筋为级和级钢筋;基坑回填
2、采用 C15混凝土填筑,框架身台背采用级配碎石掺 5%水泥填筑。 1.2 工程地质勘察资料 (1)桥址范围内的特殊岩土主要表现为表层黏土具有弱膨胀性。 (2)地质构造及不良地质。桥址处无不良地质条件,场地比较稳定;本桥场地地貌单元较简单,地貌单元为河谷平原,地势较平坦,呈舒缓波状,略有起伏,最大高差约 4m。多为农田,道路纵横,交通较便利。 (3)水文地质特征及评价。桥址区域内地表水不发育,仅临近水塘有水。地下水主要为基岩裂隙水和第四系地层的空隙潜水,水量一般,受大气降水和河流补给影响较大,勘察期间测得地下水位埋深为 1.20m。依铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定进行判定,水样不具化学侵蚀性,
3、桥址区碳化环境作用等级为 T2。 (4)场地地震效应。场地类别:根据铁路工程抗震设计规范判定,桥址场地类别为类;地震动峰值:根据中国地震动参数区划图及铁路工程抗震设计规范 ,桥址区地震峰值加速度为 0.10g,地震动反应谱特征周期分区为 1 区,抗震设防烈度为 7 级,场地类别为类。 2 主要施工方案及工艺技术应用 2.1 CFG 桩基底处理 (1)框架桥小里程一孔基底采用 CFG 桩处理,CFG 桩径均为0.5m,按正方形布置,桩间距采用 1.7m,桩长均为 14.5m。大里程一孔基底采用钻孔桩处理,桩径为 0.8m,按 3.23.0 长方形布置,桩长均为 14.0m。两侧过渡段采用桩间距为
4、 1.6-1.8m,采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩法。 (2)在布置框架桥基底的桩位时,在框架桥底部的桩均对称布置于框架桥的基础以内,以防存在不均匀沉降。 2.2 基坑开挖 框架桥基底 CFG 桩处理施工完成及检测合格后开始进行基坑开挖,首先精确放样框架桥基坑平面尺寸,基础采用挖掘机开挖。箱身基坑顺道路方向两侧采用采用 CFG 桩支护垂直开挖。线路两侧施打 112m 长槽钢桩防护垂直挖土开挖基坑 3m 深,中间设 2m 平台,再放坡 1:1.5 开挖下面 3m 深基坑。基坑平面适当扩大 50cm 保证立基础模板有足够的作业面,基坑底预留 20cm 土层,人工开挖,防止机械开挖出现超挖。
5、四周设置好排水沟,集水坑集水,水泵抽水。基坑出土须远离基坑堆放,为保证基坑稳定,应加强基坑排水。基坑开挖时应注意加强坑壁支护措施,同时在基坑开挖后应及时浇筑基础,避免地基土因水浸泡软化而降低地基强度。 2.3 基础垫层施工 (1)基础开挖成型经自检及监理检验合格后,即可进行碎石垫层及基底基础混凝土的施工,基底基础施工前要确保 CFG 桩截桩后桩头深入基础内不小于 5cm。模板使用组合钢模或竹胶板拼装,采用 U 型卡连接,模板背部支撑使用方木、木楔、钢筋和管钢等材料顶支撑在基坑开挖侧面。 (2)框架桥基底基础混凝土为 C30 混凝土,混凝土由拌和站集中拌和,混凝土罐车运输至现场,采用混凝土泵车浇
6、注,振动棒振捣密实。根据沉降缝构造要求,基础混凝土分块进行浇筑。混凝土浇筑时连续进行,由于每块基础混凝土数量不大,一次性浇筑完成,并确保混凝土振捣密实。 2.4 框架身施工 (1)现浇框架身混凝土分两次浇筑:第一次先浇注底板和梗肋混凝土;第二次浇注边墙及顶板混凝土。现浇框架涵混凝土在混凝土拌和站集中拌制,混凝土输送车运至现场浇筑。框架钢筋均在钢筋加工场内集中制作,现场绑扎成型。 (2)混凝土框架外模、内模及顶板底模采用平面组合钢模或竹胶板拼装,框架内采用满堂式钢管支架,边墙内模与外模用对拉螺栓固定,模板结构见图 1。 图 1 框架涵模板结构图(cm) (3)施工工艺流程:测量放线基坑开挖基底处
7、理施工基础承台施工框架身底板及下梗肋钢筋框架身底板及下梗胁混凝土施工主体框架内模施工墙身及顶板钢筋外模立模及加固墙身及顶板混凝土防水层及涵顶施工回填台背混凝土砌筑出入口附属工程。 (4)底板和下梗肋钢筋绑扎及浇筑混凝土。底板钢筋在承台顶面进行绑扎,在下梗肋处要提前预埋边墙竖向钢筋;为加强连接和提高框架整体防水性能,水平施工缝做成“凹”字形,即在浇注混凝土时将厚度为边墙厚度 1/3 的方木埋入混凝土中,待混凝土终凝后取出。 (5)边墙及顶板钢筋绑扎及浇筑混凝土。底板施工完成后开始绑扎边墙钢筋,当底板混凝土达到设计强度的 70%后,方可搭设满堂钢管支架,立边墙内模及顶板底模,同时绑扎顶板钢筋。边墙
8、外模立完加固后开始浇筑混凝土,混凝土送至现场灌注平台,采用混凝土泵车将混凝土送入模内。用插入式振动棒振捣,混凝土分层浇筑的厚度不大于 40cm。顶板混凝土采用插入式振动棒振捣密实。当顶板混凝土强度达到设计强度的80%以后,拆除模板及支撑,进行防水层施工及附属工程施工。框架桥施工工艺流程见图 6-2。 图 2 框架桥施工工艺流程图 (6)养生。混凝土在浇注完成后,需对其覆盖草袋或土工布等材料进行保湿养护,养护期不短于 14 天。 (7)防水层。框架桥身采用防水卷材施工,首先涂两层聚氨酯防水涂料,第二层涂料的涂刷须在第一层涂料具有一定强度后方可进行,然后黏贴 L 类氯化聚乙烯防水卷材,最后在防水卷
9、材外侧浇注 C40 细石聚丙烯纤维网高性能混凝土保护层。 (8)台背回填。台背回填基坑采用 C15 混凝土填筑,过渡段采用掺5%水泥级配碎石按 25cm 每层分层填筑,过渡段回填级配碎石选用重型压实机械压实,靠近涵身 0.5m 处采用小型打夯机进行分层夯实,经试验检测压实度合格后进行下层施工。 结语 该项目属冬期施工,在混凝土浇注前,应清除模板及钢筋上的冰雪及污垢,当环境气温低于-10 度时,应将直径大于或等于 25mm 的钢筋和金属预埋件加热至正温。混凝土应采用分层连续的方法浇注,分层厚度不得小于 20cm。混凝土浇注成型后,应立即防寒保温。保温材料应按施工方案设置,并保持干燥。应对结构的边棱隅角加强覆盖和保温,迎风面应采取防风措施。混凝土与环境的温差不得大于 15 度,当温差在 10度以上但低于 15 度时,拆除模板后的混凝土表面宜采用临时覆盖措施。 参考文献 1.陈春生.铁路梁桥改扩建框架桥设计方案浅析.铁道标准设计.2010年 3 期 2.陆斯.斜交框架桥的设计探讨.城市建设理论研究(电子版).2013年 10 期 3.吴克聪,刘杰.几座特殊框架桥的设计与施工 .铁道标准设计.2006 年 12 期 4.李少波.厦门福厦路顶进框架桥施工设计.桥梁建设.2006 年 1 期 5.王朵.在既有线下顶进框架桥的线路加固施工技术.铁道建筑.2005年 5 期