高鐵施工中大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)

穆高鋒

（中鐵十九局第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

高速鐵路時(shí)速已經(jīng)達(dá)到350 km/h，處于國際領(lǐng)先水平。高速鐵路工程施工過程中，大截面勁性梁柱節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量，直接影響著高鐵行駛安全性。為了保證施工質(zhì)量，需要結(jié)合工程實(shí)際情況做好勁性梁和柱的節(jié)點(diǎn)施工。

1 大截面勁性混凝土梁柱的施工程序

高鐵項(xiàng)目工程中，大截面勁性混凝土梁柱特點(diǎn)：自身重量較大、長度相對較長、高度較高等特點(diǎn)，不管是制作、運(yùn)輸還是安裝都十分困難。為了方便施工，選擇分段制作方法進(jìn)行大截面勁性鋼梁的制作，憑借安裝拼接的方式進(jìn)行安裝。

高鐵項(xiàng)目中大截面勁性混凝土梁柱具體施工步驟：淤按要求分段制作大截面勁性梁柱；于完成制作后，將大截面勁性梁柱運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場；盂為了穩(wěn)固梁柱，搭設(shè)架子及梁柱安裝平臺(tái)；安裝、扶正梁柱，對垂直度進(jìn)行合理校正，適當(dāng)銜接固定；榆走梁底模，完成勁梁就位；虞采用柱鋼筋進(jìn)行柱模板的綁扎；愚注混凝土；輿勁性梁之上梁面筋綁扎；勁性梁上梁底筋綁扎、下梁面筋綁扎；勁性梁之下梁底筋綁扎；側(cè)腰筋綁扎；余梁板混凝土澆注；俞采用合理的方法進(jìn)行梁柱養(yǎng)護(hù)。

2 大截面勁性梁施工技術(shù)難點(diǎn)與特點(diǎn)

（1）高鐵項(xiàng)目在施工的過程中，充分考慮到大截面勁性梁高方向側(cè)模安裝操作起來較為困難，普通的梁模板支架已經(jīng)不再適用，為了適應(yīng)高鐵項(xiàng)目施工的相關(guān)要求，同時(shí)充分考慮大截面勁性梁的立體特點(diǎn)，必須搭設(shè)更為堅(jiān)固的操作平臺(tái)[1]。

（2）普通梁的連接可以借助直螺紋機(jī)完成，但是大截面勁性梁具有更高的施工要求，直螺紋機(jī)不再適用。高鐵項(xiàng)目施工過程中，涉及到大截面勁性梁兩側(cè)為大型立柱施工，因?yàn)閷?shí)際操作較為困難，再按常規(guī)的施工技術(shù)不能達(dá)到連接的目的。所以必須采取相應(yīng)的配套設(shè)備進(jìn)行有效連接。

（3）普通梁鋼筋在進(jìn)行施工的過程中，在梁下部縱向鋼筋下加設(shè)墊塊起到保護(hù)層的作用，為了達(dá)到有效的保護(hù)層厚度，通常用外箍筋固定上部縱向鋼筋，進(jìn)而控制梁縱向鋼筋。高鐵項(xiàng)目中大截面勁性梁保護(hù)層的實(shí)際控制難度較大，因?yàn)榭v向具有數(shù)量較多和截面較大的鋼筋且中間有型鋼，普通的方法已經(jīng)不能有效控制大截面勁性梁保護(hù)層厚度，必須對實(shí)際施工情況進(jìn)行分析，制定最為合理的方法控制有效保護(hù)層的厚度。

3 大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的施工方法

3.1 鋼柱安裝

確定鋼柱定位線以及預(yù)埋件水平度精準(zhǔn)無誤后，方可進(jìn)行鋼柱的安裝。

（1）先將60 mm厚鋼板固定在40 mm螺栓上，適當(dāng)找平，然后憑借螺帽進(jìn)行固定。為了保證位置精確，在預(yù)埋螺栓之前，先憑借樣板進(jìn)行臨時(shí)定位，混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，方可將樣板拆除再安上埋件鋼板。為了保證鋼板標(biāo)高和水平度達(dá)到相關(guān)要求，憑借水準(zhǔn)儀對鋼板表面進(jìn)行找平，完成找平后，用螺帽進(jìn)行固定[2]。

（2）為了保證鋼柱精準(zhǔn)吊裝就位，需要在預(yù)埋件鋼板上劃定鋼柱定位線，同時(shí)采用鋼管進(jìn)行臨時(shí)支撐，采用經(jīng)緯儀進(jìn)行調(diào)整和復(fù)核位置精確。

（3）鋼柱完成定位后，將鋼板和剛柱進(jìn)行焊接。為了減少焊接變形，焊接過程中采用2人對稱施焊的方式，同時(shí)也可避免過大的殘余應(yīng)力造成鋼柱垂直度不符合要求的問題。

（4）鋼柱完成焊接固定后，開始澆注埋件下混凝土。在進(jìn)行澆注的過程中，注意一側(cè)投料、振搗，方便將混凝土擠壓到另外一側(cè)，直至混凝土中沒有氣泡冒出為止。

3.2 鋼梁安裝與探傷

（1）鋼梁在進(jìn)行吊裝施工之前，需要在梁底鋪設(shè)墊木，相鄰兩墊木之間的距離約600 mm。

（2）為了保證鋼梁相關(guān)參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，對標(biāo)高、跨度、垂直度以及軸線進(jìn)行適當(dāng)校正和調(diào)整。

（3）在進(jìn)行梁柱節(jié)點(diǎn)焊接的過程中，注意采用對稱施焊的方式進(jìn)行焊接。首先焊接頂部節(jié)點(diǎn)，然后焊接底部節(jié)點(diǎn)，最后焊接中部節(jié)點(diǎn)。

（4）完成鋼梁柱的焊接后，立即進(jìn)行探傷，根據(jù)相關(guān)要求對焊縫進(jìn)行探傷檢查，一旦不達(dá)標(biāo)，立即進(jìn)行修正。

3.3 勁性梁柱鋼筋及混凝土施工

3.3.1 架子搭設(shè)方法

因?yàn)殇摿鹤陨碇亓^大，木制頂撐很難達(dá)到相關(guān)要求，另外鋼梁6層層高3.9 m，梁高2 m，梁下凈空高度較小，不再適用常規(guī)的活動(dòng)鋼管進(jìn)行支撐。所以在梁下應(yīng)用鋼管進(jìn)行排架的搭設(shè)，排架的高度至梁模底。橫向需要設(shè)置2道水平桿，除了第二道水平拉桿和主管之間的固定方式為雙扣件，其余均為單扣件。為了保證排架穩(wěn)定的狀態(tài)，縱向水平桿必須和端頭混凝土頂緊[3]。

3.3.2 鋼筋綁扎

所有勁性混凝土梁柱的鋼筋都穿過鋼梁柱腹板或者翼緣板，隨著穿過的位置不同，穿越梁柱的鋼筋數(shù)量和方向也不相同?？讖胶蜆?biāo)高對鋼筋的影響較大。

鋼筋施工流程：精準(zhǔn)放線寅采用適當(dāng)?shù)姆椒ò惭b鋼柱寅套柱箍筋寅安裝鋼梁寅柱鋼筋穿孔寅固定梁外箍筋和鋼梁之上梁箍筋寅鋼梁之上梁底筋穿柱孔寅綁扎上梁鋼筋寅使其成型寅固定箍筋和鋼梁之下梁面筋寅鋼梁之下梁底筋穿柱孔寅綁扎鋼梁之下梁底鋼筋寅綁扎鋼梁兩側(cè)腰筋寅焊接箍筋。

鋼筋的綁扎工作注意事項(xiàng)：

（1）為了防止后套箍筋發(fā)生變形，吊裝鋼梁的過程中，提前將外箍筋套于鋼梁內(nèi)。

（2）為了確保主筋位置精準(zhǔn)，嚴(yán)格控制鋼梁之上梁面筋架和鋼梁之下梁面筋標(biāo)高。

（3）完成梁鋼筋的綁扎工作后，對其進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收結(jié)果合格后方可進(jìn)行梁模板的安裝。

（4）所有梁柱節(jié)點(diǎn)的箍筋必須采用開口箍筋后的焊接方式，保證焊縫長度可以達(dá)到相關(guān)指標(biāo)。

3.3.3 模板工程

梁模板底模板通常由膠合板和木枋配制而成，采用排螺桿固定。為保證適當(dāng)?shù)膫?cè)向剛度，采用活動(dòng)鋼管對頂部進(jìn)行支撐。因?yàn)榱何挥谶呡S線，為保證穩(wěn)定性，在梁內(nèi)側(cè)采用鋼管頂撐和斜撐拉梁腹部結(jié)合的方法固定，撐拉間隔見圖1[4]。

3.4 混凝土工程

因?yàn)閯判曰炷两Y(jié)構(gòu)不僅周圍有鋼筋結(jié)構(gòu)，內(nèi)部也存在鋼結(jié)構(gòu)，所以混凝土在進(jìn)行澆注和振搗的過程中容易形成數(shù)量較多的死角，最終造成混凝土密實(shí)度不佳。為了保證柱混凝土較好的密實(shí)度，在澆注過程中注意從鋼柱周圍均勻下料，保證每一根柱都采用4根振搗棒振搗至頂?；炷猎跐沧⑦^程中，下料方向?yàn)楣ぷ咒摿合乱砭壈逡韵聫匿摿阂粋?cè)下料，憑借振搗器在工字鋼梁的一側(cè)進(jìn)行振搗，促使混凝土向鋼梁另外一側(cè)移動(dòng)。混凝土高度超出鋼梁下翼緣板100 mm時(shí)，為了保證鋼梁底部混凝土具有較高的密實(shí)度，采用對陣振搗的方式進(jìn)行振搗。為了保證梁腹板兩側(cè)的混凝土具有較好的密實(shí)度，下料和振搗都必須對稱進(jìn)行。澆注高度達(dá)到上翼緣板150 mm時(shí)，才可以從梁跨中下料澆注，混凝土下料高度超過上翼緣板150 mm時(shí)，對下層混凝土?xí)a(chǎn)生一定的壓力，然后從梁中部開始進(jìn)行振搗，緩慢向兩邊對稱延伸，直到上翼緣板下的全部氣泡全部排盡為止。因?yàn)殇摿褐?jié)點(diǎn)的位置存在數(shù)量較多的鋼筋孔洞，方便混凝土中的氣泡排出。

勁性梁跨度大、高度高，所以拆模也有嚴(yán)格規(guī)定：低模完成澆注后28 d，混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%方可將模拆除；側(cè)模完成澆注后7 d，將固定螺栓拆除，開始澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14 d。外側(cè)模板的作用是保溫保濕，避免混凝土因?yàn)闇囟炔町愒斐闪芽p[5]。

圖1 勁性模板支撐和加固

4 結(jié)束語

高速鐵路工程施工過程中，采用特定的大截面勁性梁和柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)，可保證高速鐵路施工質(zhì)量和施工進(jìn)程。