路橋建設(shè)中縱橫梁加固線路施工技術(shù)探究

康志太（貴州貴安建設(shè)投資有限公司，貴州省貴陽市550031）

路橋建設(shè)中縱橫梁加固線路施工技術(shù)探究

康志太（貴州貴安建設(shè)投資有限公司，貴州省貴陽市550031）

本文以路橋建設(shè)中縱橫梁加固線路施工為切入點(diǎn)，通過某一實(shí)際路橋施工項(xiàng)目來細(xì)致探討縱橫梁加固施工技術(shù)的具體建設(shè)重難點(diǎn)與施工實(shí)踐方法，期望為此類路橋建設(shè)工程縱橫梁加固技術(shù)的運(yùn)用推廣，提升相應(yīng)路橋線路的建設(shè)鞏固質(zhì)量保持其整體施工安全、進(jìn)度，提供有益的參考。

路橋建設(shè)；縱橫梁加固；制作承載力

伴隨我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與工程技術(shù)的進(jìn)步提高，各類建筑工程的規(guī)模正逐年增加，相應(yīng)的新式施工技術(shù)與方法也在工程建設(shè)中的運(yùn)用愈發(fā)廣發(fā)、深入。其中在進(jìn)行路橋工程施工建設(shè)時，部分橋段會出現(xiàn)橋梁從鐵路線路下穿過的施工項(xiàng)目、或是道路與鐵路立交橋的建設(shè)工程，這類路橋建設(shè)工程為了減少對道路通行的影響，通常會使用頂進(jìn)施工手段進(jìn)行路橋工程建設(shè)，相應(yīng)就產(chǎn)生了縱橫梁加固的安全需求，本文基于此就對路橋建設(shè)中的橫縱梁加固施工進(jìn)行詳細(xì)的探究分析。

1　路橋建設(shè)工程情況概述

某鐵路與公路立交橋建設(shè)項(xiàng)目，其施工主體有三孔框架構(gòu)成，框架的主要施工結(jié)構(gòu)為混凝土，立交橋的橋梁跨度為（12.0+20.0+12.0）m。這其中快車的高度為6.60m，相應(yīng)慢車道高度則是4.6m，立交橋項(xiàng)目施工的高度為9.0m，其中施工頂板厚度均為1.2m，而邊墻厚度則統(tǒng)一為1.0m，橋梁框架結(jié)構(gòu)外側(cè)底的長度為39.06m，工程施工的公路橋梁與鐵路線路均為直線沒有傾斜，兩線路之間的交叉夾角為22.76°。為減少項(xiàng)目施工對道路通行的影響，本工程采用頂進(jìn)施工作業(yè)，因此需要對其縱橫梁予以相應(yīng)的加固施工，以保證線路建設(shè)的安全與質(zhì)量。

2　路橋建設(shè)縱橫梁加固線路施工重難點(diǎn)研究

縱橫梁加固施工技術(shù)在該立交橋項(xiàng)目的應(yīng)用，因其項(xiàng)目整個橋梁跨徑與斜度的均為較高水平，因此在具體施工作業(yè)中需要對橋梁線路的線路架空進(jìn)行測算，以選取出適合于本工程施工作業(yè)的縱橫梁部件。

作為路橋縱橫梁加固施工的重要環(huán)節(jié)，對線路架空的測算檢驗(yàn)是將其橋梁自重、所承受的沖擊力在內(nèi)，會對現(xiàn)有線路管控情況產(chǎn)生影響因素?fù)Q算為均勻的負(fù)荷[1]。其中通過風(fēng)速是以80kg/m2為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測算，橋梁通過列車的速度最高則限制為45km/h。而橋梁能承載的最大跨度范圍是由其縱橫梁強(qiáng)度與撓度所決定的，相應(yīng)撓度的應(yīng)力容許限度為[δ]=1700kg/cm2，其中撓度最高限度應(yīng)為f≤L/400，相應(yīng)結(jié)構(gòu)支座的承載力在20～24kg/m2范圍以內(nèi)。圖1為縱橫梁架空體系的有限元模型。

圖1　縱橫梁架空有限元模型圖

2.1縱橫梁截面的測算

撓曲應(yīng)力：δ=∑M/W＜[δ]=1700kg/cm2（1）

剪應(yīng)力最高應(yīng)為：τ=1.5∑V/hd＜0.75[δ]=1275kg/cm2（2）

公式（1）與（2）中：

∑M——總力矩（kg/cm）；

W——橋梁橫面模量（Pa或kg/cm2）；

∑V——總剪力（kg）；

h——施工工字鋼梁高（cm）；

d——施工工字鋼腹板厚度（cm)。

2.2縱橫梁支座承載力的測算

式（3）中：

b——工字鋼梁束支承寬（cm）；

N——支點(diǎn)反力（支點(diǎn)反力指縱橫梁各支點(diǎn)處的反力）（kg）。

2.3縱橫梁撓度的測算

式（4）中：

K——系數(shù)K=1.2；

L——梁的均布荷載（kg/cm2）；

P——最大頂力（kg）；

E——梁的彎曲剛度（kg/cm）；

J——橋梁截面慣性矩（kg/cm）；

n——施工工字鋼的具體數(shù)量。

依據(jù)相應(yīng)縱橫梁加固線路的架空數(shù)據(jù)測算，可以確認(rèn)使用I100型工字鋼作為工程施工的縱梁，而兩根I40型工字鋼共同構(gòu)成其橫梁組，以此縱橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固施工，才能適應(yīng)、滿足本路橋建設(shè)工程的施工與加固需求。

3　路橋建設(shè)縱橫梁加固線路施工技術(shù)的應(yīng)用研究

3.1縱橫梁加固施工中部件結(jié)構(gòu)的選擇

由于縱橫梁加固施工工程中相應(yīng)線路加固技術(shù)的應(yīng)用范圍，必須超過其橋梁框架外部羅闊寬度及其兩側(cè)鞏固長度之和，因此在測算橋梁框架兩側(cè)的實(shí)際鞏固長度時，需使用超出1：1比例的放坡坡率進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。實(shí)際的橋梁線路架空施工均是在基于其縱橫梁結(jié)合形式以及現(xiàn)有的施工技術(shù)水平與作業(yè)設(shè)施來實(shí)行的。本工程在縱梁上所使用的工字梁是兩組長度為 （16.25+16.25+16.25+16.25）m的I100型工字鋼，相應(yīng)架空長度為65m。而橫梁則為I40型工字鋼，每根工字鋼的長度為13m，單根工字鋼之間的間距統(tǒng)一設(shè)為85cm來進(jìn)行施工架設(shè)，設(shè)置時一律采用準(zhǔn)22U型螺栓與∠86×86×12角鐵進(jìn)行連接。而在架設(shè)拼裝輔助作用縱梁結(jié)構(gòu)時，則使用一組（16.05+16.05+16.05）m的I100型工字鋼予以施工作業(yè)。

3.2頂進(jìn)施工作業(yè)的器械設(shè)施的運(yùn)用

在使用頂進(jìn)施工器械設(shè)施進(jìn)行縱橫梁的安裝作業(yè)前應(yīng)先對其設(shè)施的液壓系統(tǒng)與傳力裝置等部分進(jìn)行提前、細(xì)致的檢查確認(rèn)，一旦發(fā)現(xiàn)其設(shè)施存在安全、故障問題就應(yīng)進(jìn)行及時檢修維護(hù)，避免存在安全隱患的頂進(jìn)施工器械設(shè)施。在未經(jīng)檢查或檢驗(yàn)不到位的情形下，進(jìn)入路橋建設(shè)現(xiàn)場予以施工作業(yè)，以此防止相應(yīng)施工作業(yè)時機(jī)械故障導(dǎo)致的一系列安全隱患問題，保護(hù)施工人員安全與縱橫梁加固施工的效率、質(zhì)量。

3.3加固項(xiàng)目的試頂與頂進(jìn)施工

路橋縱橫梁加固施工項(xiàng)目所用的試頂頂力，通常是依照其頂進(jìn)施工設(shè)施自重的3/5～4/5的范圍來設(shè)定的，并且在試頂過程中經(jīng)由逐步加大其頂力的方法來試驗(yàn)最佳的頂力數(shù)值。每次在進(jìn)行頂力增大作業(yè)時可先暫停頂進(jìn)施工設(shè)施幾分鐘，便于對縱橫梁框架以及其器械設(shè)施自身做檢查維護(hù)。只有在確認(rèn)所有工程條件情況均處于正常、穩(wěn)定的狀態(tài)，才能進(jìn)行下一階段的頂進(jìn)施工作業(yè)。實(shí)際頂進(jìn)施工時，如果在任意一個施工環(huán)節(jié)或步驟上發(fā)生故障問題，均應(yīng)立即停止頂進(jìn)施工并進(jìn)行全面的檢查維護(hù)，只有在確認(rèn)相應(yīng)產(chǎn)生故障原因并予以應(yīng)對解決后，方能進(jìn)行后續(xù)的頂進(jìn)施工作業(yè)[2]。

3.4控制縱橫梁頂進(jìn)方向與高程的方法

（1）在頂進(jìn)施工進(jìn)程中，依照當(dāng)前頂進(jìn)施工的進(jìn)度安排來實(shí)時調(diào)節(jié)其頂進(jìn)工作臺的數(shù)量及其所處位置，以完成對橋梁偏差予以糾正的目的。

（2）為有效防止橋梁框架出現(xiàn)“抬頭”等現(xiàn)象，進(jìn)而影響縱橫梁線路加固施工的質(zhì)量安全，就可在底刃腳前方超挖約1～2cm深，從而預(yù)防相應(yīng)的“抬頭”問題。

（3）為預(yù)防橋梁框架出現(xiàn)“扎頭”問題，對施工滑板就應(yīng)預(yù)留足夠的坡度并加強(qiáng)其刃腳的施加阻力，以此降低其框架就位精確度的偏離范疇。

4　結(jié)束語

綜上所述，路橋建設(shè)工程中縱橫梁加固施工技術(shù)的運(yùn)用實(shí)踐，對于其橋梁框架的穩(wěn)定鞏固以及路橋整體的安全穩(wěn)定，都起著極為重要的支持作用。加固施工技術(shù)的運(yùn)用同時也推動路橋建設(shè)工程作業(yè)時的通車效率優(yōu)化，以此進(jìn)一步降低車輛通行對其路橋施工的影響和干擾，因此需要各路橋施工單位切實(shí)重視其施工技術(shù)，依據(jù)各自工程的實(shí)際施工情況與條件，選擇合適的施工技術(shù)加以應(yīng)用。

[1]劉小輝.鐵路線路縱橫梁加固體系仿真分析與施工技術(shù)[J].國防交通工程與技術(shù)，2015（S1）：92～94+41.

[2]杜衛(wèi)軍.大跨度箱形橋頂進(jìn)密布橫梁線路加固體系設(shè)計(jì)[J].城市道橋與防洪，2013（12）：70～72+10.

U445.72

A

2095-2066（2016）31-0199-02

2016-10-23

康志太（1975-），男，甘肅蘭州永登人，工程師，本科，從事造價管理工作。