铁路桥梁工程高墩施工技术条件分析
李晓强 王永利 何龙 邓锋
中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头工务段 内蒙古包头市 014000
引言
铁路桥梁工程在跨越复杂地形(如深谷、江河、山脉等)时,高墩的应用愈发广泛。高墩施工技术的复杂性与特殊性,对施工过程中的各类技术条件提出了严苛要求。合理把控施工技术条件,不仅能确保高墩施工的顺利进行,还能有效提升桥梁结构的稳定性与耐久性,延长桥梁使用寿命,保障铁路运输的安全与高效。因此,深入研究铁路桥梁工程高墩施工技术条件具有重要的现实意义与工程应用价值。
1 铁路桥梁高墩施工概述
高墩桥梁是指墩高超过 40m 的桥梁结构,施工具有显著的特点。首先,高墩施工高度大,高空作业风险高,对施工安全提出了严格要求。其次,高墩结构复杂,多为变截面或空心结构,施工精度要求高。高墩施工质量直接影响桥梁的整体性能,高质量的墩身能够确保桥梁的稳定性和承载能力,延长桥梁使用寿命。反之,施工质量问题可能导致桥梁结构安全隐患,甚至引发严重事故。因此,施工时必须严格控制每一个环节的质量,确保施工质量符合设计要求和规范标准。
2 铁路桥梁高墩施工技术的具体应用
2.1 模板工程施工
模板是高墩施工最常用的辅助器械,为提高桥墩建设质量,施工单位需加强模板材料的管控,结合现场作业需求,注意模板强度与拆卸便利性。为保证混凝土浇筑后得到良好的固定,施工企业通常会使用钢模板施工。钢模板使用前,要对模板的组合方式进行分析,在保证模板紧密性的同时,也要避免模板拆卸难度过高。同时,模板使用前,施工人员也要对模板各个配件尺寸进行校验,避免模板整体存在较大偏差,将模板尺寸误差控制在合理范围内,避免因模板问题影响混凝土的浇筑。模板使用期间,要同时承受混凝土浇筑与振捣带来的冲击,如果模板自身强度不足或稳固性较差,也会引发严重的施工作业事故。因此,工程人员应在混凝土浇筑开始前,对模板安装位置进行进一步检查与精度分析,最大程度避免模板精度存在较大偏差,并对模板结构强度进行测试。为了便于对锚固结构拆除,需要安装可方便上下施工的悬吊结构,并在施工后期对墩身混凝土表面进行必要的修整、刷面工作。此外,还需要在靠近电梯口处设置施工平台,以便施工人员进行模板组装作业。如此往复,通过 3 层或 4 层构架平台形成内部的施工爬架系统。而底层全封闭的承载平台由型钢骨架构成,该部分依附于墙体螺栓,其施工移动作业可由塔机辅助完成。在内部爬架上还悬挂了内部模板。当整个自爬架的安装工作完成之后,便可以开始进行正常的墩身施工,采用自爬模的施工程序。
2.2 钢筋施工技术
(1)钢筋加工与连接。铁路桥梁高墩钢筋加工应严格按照设计图纸与规范要求进行。钢筋在加工前,需对其表面的铁锈、油污等杂质进行清理,确保钢筋表面洁净。在钢筋弯曲加工时,要控制好弯曲角度与弯曲半径,例如,对于直径较大的钢筋,其弯曲半径应符合相关规范规定,以保证钢筋在受力时不会发生脆断。在某铁路桥梁高墩钢筋加工车间,采用数控钢筋弯曲机进行钢筋弯曲加工,通过输入精确的参数,能够确保每根钢筋的弯曲精度一致,满足设计要求。焊接连接包括闪光对焊、电弧焊等,焊接质量受焊接工艺参数、焊工技能水平等因素影响较大。在采用闪光对焊时,要严格控制焊接电流、通电时间等参数,确保焊接接头的强度与外观质量。机械连接如直螺纹套筒连接,具有连接可靠、施工速度快等优点。在某高墩钢筋施工中,大量采用直螺纹套筒连接,施工人员在连接前,先对钢筋端头进行打磨处理,确保钢筋端头平整,然后将加工好的直螺纹钢筋与套筒进行连接,并用扭力扳手按照规定的扭矩值拧紧,保证连接质量。(2)钢筋安装与定位。钢筋安装时,要按照设计图纸要求进行钢筋的布置与绑扎。在高墩钢筋安装过程中,由于钢筋数量多、高度大,施工难度较大。一般先安装竖向钢筋,再安装水平钢筋。竖向钢筋的安装可采用塔吊配合人工进行,将钢筋吊运至安装位置后,通过临时支撑固定,确保钢筋垂直。水平钢筋则在竖向钢筋安装完成后,按照设计间距进行绑扎。为保证钢筋的保护层厚度,可在钢筋外侧设置塑料垫块或钢筋马凳,垫块间距根据钢筋直径和混凝土浇筑要求确定,一般在 1~2m 之间。钢筋定位至关重要,尤其是在高墩施工中,若钢筋位置偏差过大,会影响墩身的受力性能。在某铁路桥梁高墩钢筋安装过程中,采用定位筋对钢筋进行定位。
2.3 混凝土施工技术应用
高墩施工混凝土工程是确保高墩结构强度、耐久性和外观质量的关键。根据设计图纸,明确混凝土强度等级、配合比、浇筑方式等要求。开盘前检查混凝土搅拌设备、运输设备、振捣设备等,确保性能良好。检查模板、支架的稳定性和密封性,确保浇筑过程中不漏浆。根据施工要求控制混凝土坍落度,以确保混凝土具有良好的工作性。高墩施工时坍落度一般控制在 160~200mm 控制混凝土运输时间,避免混凝土初凝前未能浇筑完成。高温天气下,应采取降温措施,防止混凝土过早凝结。采用混凝土搅拌车或泵车运输,确保混凝土在运输过程中不分离、不泌水。高墩混凝土应分层浇筑,每层厚度控制在30~50cm 。上层混凝土浇筑应在下层混凝土初凝前完成,确保层间结合良好。使用插入式振捣器进行振捣,确保混凝土密实。振捣时间以混凝土表面泛浆无气泡冒出为准,避免过振或漏振。浇筑顺序,从低处向高处浇筑,避免混凝土离析。对倾斜面或曲面,应采取分段浇筑,确保混凝土均匀分布。混凝土浇筑完成后应及时养护,养护时间不少于 7d
2.4 安全管理措施
(1)高空作业安全防护。在高墩施工区域设置完善的安全防护设施,如安全网、防护栏杆、操作平台等。在某高墩施工项目中,在墩身周围设置了双层安全网,操作平台满铺脚手板,并设置了防护栏杆与踢脚板,有效防止了人员与物体坠落。(2)设备安全管理。对施工设备进行定期检查、维护与保养,确保设备性能良好、运行安全。如对塔吊、施工电梯等特种设备,要严格按照操作规程进行操作。(3)应急预案制定与演练。制定高墩施工安全应急预案,针对可能出现的高处坠落、物体打击、设备故障等事故,明确应急响应程序、救援措施与责任分工。定期组织应急演练,提高施工人员的应急处置能力。
结语
铁路桥梁工程高墩施工技术条件复杂多样,涵盖施工支护、模板工程、混凝土施工、钢筋连接等多个关键方面。施工过程中,需充分考虑高墩施工特点,严格把控各技术环节,确保施工质量与安全。随着科技不断进步,新的施工技术与工艺将不断涌现,如智能化施工监测技术、新型建筑材料应用等,为铁路桥梁高墩施工提供更有力支持。施工单位应持续加强技术创新与人才培养,提升施工管理水平,以适应铁路桥梁工程建设的发展需求,为我国铁路事业发展贡献力量。
参考文献
[1] 胡春生 . 李永清 . 高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用 [J]. 交通世界 ,2021,28(29):138-139.
[2] 熊磊 , 熊强 . 高墩施工技术特点及在高速公路桥梁施工中的应用 [J]. 交通世界 ,2021,28(25):47-48.
[3] 刘春 . 高墩施工技术特点及其在高速公路桥梁施工中的应用 [J]. 黑龙江交通科技 ,2021,44(7):162,164.