工字钢梁施工工艺
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工字钢梁施工工艺
摘要:当公路下穿铁路需修建立交桥或在既有线上增建(改建)其它建筑物时,为不影响铁路正常运营,且便线绕行不可行或不经济时,采用工字钢便桥将线路进行架空加固,再进行明挖或顶进施工,完成桥梁施工。
关键词:工字钢便梁线路架空加固桥梁施工
1、前言
当公路下穿铁路需修建立交桥或在既有线上增建(改建)其它建筑物时,为不影响铁路正常运营,且便线绕行不可行或不经济时,常采用钢便桥将线路进行架空加固,再进行明挖或顶进施工,完成桥梁施工。
2005年我公司与中建七局组成联合体,共同完成了昆明市东三环南段道路工程第二合同段K7+267.074下穿昆小线、集装箱货场H1线、H3线铁路框架桥的施工。该框架桥原设计方案为顶进法施工,后变更设计为工字钢便梁架空线路明挖方案施工,大大缩短了工期,排除了老公路与框架桥间施工干扰,保证了施工安全,提高了经济效益。总结东三环K7+267.074框架桥成功的施工方法和经验,工字钢便梁架空加固线路的施工方法是非常值得借鉴和推广的。
2、工字钢便梁的特点及施工条件
钢便梁架空线路的形式根据新增建筑物跨径大小及线路条件,可采用D型、B型便梁或工字钢便梁等。采用D型、B型便梁对铁路线路条件的要求较高,只能用于线路曲线半径≥400m的地方,线路曲线半径≤400m时只能采用工字钢便梁进行架空。
由D(B)便梁及工字钢便梁的施工条件可以看出,工字钢便梁适用于施工环境受限的地点。在既有运营线的涵洞拆除、接长或新增工程采用敞坑或顶进施工时对行车限速(45Km/h)干扰较小。通过周密的计划安排,采用工字钢便梁在运营线上施工,可以保障线路的正常运行,能有效地保障线路安全畅通及桥梁的施工安全及施工工期,且适用性较强,操作简便,钢构件可重复使用。
但钢便梁属于无碴桥面,缓和曲线、竖曲线地段不宜采用工字钢便梁架空线路,列车也不宜在桥上停车。
3、工字钢便梁的工艺原理
工字钢便梁的工艺原理:
钢便梁结构通常采用高度为60cm、宽20cm的H型工字钢(以下简称型钢,材质16 Mn q合金钢,屈服强度≥340MPa),通过U型螺栓及扣板组拼而成。纵梁长12m,计算跨度11.6m,两片纵梁都由4根型钢单层并列的束梁构成。横梁为单根型钢,间距1.2~1.5m,横梁为双根一束时,计算跨度不大于9.0m;横梁为三根一束时,计算跨度不大于11.0m。为加强钢束梁的整体性,在每束纵梁内设5组拉杆,通过拉杆和拉杆局部硬木填块并拧紧拉杆螺母,将4根型钢联结成整体束梁。
钢便梁抬梁采用挖孔桩支承,桩径1.5×1.5m,桩长及配筋根据路基高度、地质条件、土压力(恒、活荷载)大小和桩顶荷载等具体计算确定。
在挖孔桩施工前,应先采用P43或P50钢轨按3-3-3-3或3-5-3式进行吊轨,钢轨可用25m长或20m非标准轨。在便梁长度范围,在钢横梁和木枕位置先后换成Ⅰ类木枕,便梁之外按既有线混凝土抽换木枕(Ⅱ类木枕也行,但联结钢箍及扣板需作相应变更)。轨枕扣件可采用不分开式扣件。便梁范围是否安装轨距拉杆根据线路具体情况确定。钢横梁位置的临时木枕和距挖孔桩中心4.0m的木枕,可不用U型螺栓和角钢扣板与吊轨联结。但吊轨端部木枕与吊轨联结箍紧并应安设临时木梭头。
4、工字钢便梁的施工工艺流程和操作要点
施工工艺流程图
施工工艺流程图5、工程实例
东三环K7+267.074框架桥工字钢便梁的工程概况东三环K7+267.074框架桥位于K7+251.684~K7+290.191直线段上,框架桥
中线在K7+286.139与昆小线K7+672.736处相交,交角为85°05′31″,与集装箱货场H1线的交角为76°24′39″,与H3线的交角为60°54′28″。框架桥与道路平面为斜交布置,平面呈不等边梯形,结构形式为2-17.5m钢筋混凝土框架桥。
5.1该框架桥的的施工难点:
5.1.1由于K7+267.074框架桥下穿三股铁路且三股道互不平行,其中H
1
、
H
3
线右侧接近道岔且为曲线,昆小线又套有米轨铁路,线间距较大,因而铁路的吊轨及横抬梁的设置是一个很大的困难。
5.1.2该桥右侧紧临老公路和铁路平交道口,公路行车密度大,行车安全和施工安全的防范措施须十分严密。
5.1.3由于该处铁路处于站区及货场,调车作业频繁且时间无规律,框架桥施工中保证列车安全运行的防护工作是施工中的重中之重。
5.1.4站场接近区段,段管线多、路径杂,改移保护难度大。
5.1.5框架桥下地基承载力低,须对地基进行加固处理,而架空的线路下净空较小,地基加固机具的施工操作十分困难。
5.2、施工顺序:
昆小线、H
1、H
3
线吊轨加强线路→施工昆小线两侧钻孔桩→施工H
1
线两侧钻
孔桩→施工H
3线两侧钻孔桩→封锁H
1
线,铺设9#道岔一组→开通H
1
线→铺设便线
→便线开通→昆小线米轨停用,封锁昆小线7天→昆小线线下桩盖系梁施工,钢
梁架设→开通昆小线→封锁H
1线15天→H
1
线线下桩盖系梁施工、钢梁架设→拆
除道岔、便线→开通H
1线→封锁H
3
线7天→H
3
线线下桩盖系梁施工、钢梁架设→
开挖线下土方→地基加固→施工框架桥→分段、分点封锁线路,拆除吊轨梁、钢梁→整修线路。
东三环K7+267.074框架桥采用架空线路明挖施工方案,主要施工流程为:施工准备→先间隔封锁昆小线→封锁H1线→最后封锁H
3
线。
5.3、操作要点
昆小线纵梁用3根一束工字钢,H1、H3纵梁用4根一束工字钢。纵梁两端