[摘要]目前,我國(guó)的高鐵技術(shù)已處于世界領(lǐng)先水平,受到世界各國(guó)的關(guān)注,但大截面勁性梁及柱的結(jié)構(gòu)施工仍是高速鐵路施工建設(shè)過程中的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。通過分析高鐵建設(shè)施工過程中,大截面勁性混凝土梁及柱的施工程序要求,論述了大截面勁性梁及柱施工中的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)和技術(shù)特征,結(jié)合施工實(shí)際具體探討了大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的施工過程要求,并對(duì)大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象提出了防治的具體措施。
[關(guān)鍵詞]高鐵施工;大截面;勁性梁及柱;節(jié)點(diǎn)施工
我國(guó)對(duì)時(shí)速350km的高鐵技術(shù)已熟練掌握和應(yīng)用,且已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)是高速鐵路施工過程中的關(guān)鍵部分,也是技術(shù)的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的施工好與壞直接影響高速鐵路的施工建設(shè)質(zhì)量,可以說大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)技術(shù)是高速鐵路建設(shè)施工的關(guān)鍵和前提保障。隨著高速鐵路技術(shù)的快速發(fā)展,重視大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)施工的鉆研與探究是非常有必要的,只有充分重視了大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量,才能保證高鐵施工的質(zhì)量,使高速鐵路建設(shè)施工技術(shù)得到健康、安全且快速的發(fā)展。
1大截面勁性混凝土梁柱的施工程序
隨著高速鐵路建設(shè)的快速發(fā)展,因其施工環(huán)境和施工條件的原因,使大截面勁性梁及柱超長(zhǎng)、超高和超重的情況愈發(fā)突出。而這些施工特點(diǎn)也使大截面勁性梁及柱在制作、運(yùn)輸和安裝過程中均增加了操作上的難度,使每個(gè)環(huán)節(jié)都出現(xiàn)了技術(shù)難點(diǎn)。根據(jù)具體的施工情況和技術(shù)要求,大截面勁性梁及柱在最初的制作環(huán)節(jié)中要分成段來進(jìn)行制作,安裝環(huán)節(jié)則要采用吊裝拼接的方式進(jìn)行。我國(guó)在大截面勁性梁及柱施工中,基本上采用層次對(duì)接安裝的施工順序來進(jìn)行。即根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),先在制作時(shí)把大截面勁性梁分成了兩段,再按照安裝順序進(jìn)行對(duì)接,對(duì)接成功后再整體扶直完成最后的安裝。
2大截面勁性梁施工技術(shù)難點(diǎn)與特點(diǎn)
(1)大截面勁性梁高方向側(cè)模安裝是高速鐵路施工建設(shè)中的技術(shù)難點(diǎn)之一。這是因?yàn)槠胀ㄨF路建設(shè)過程中搭建的梁模板支架不能滿足高速鐵路施工建設(shè)及大截面勁性梁安裝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。故根據(jù)大截面勁性梁的結(jié)構(gòu)特征,在進(jìn)行高速鐵路施工建設(shè)中,必須搭建穩(wěn)固的適合大截面勁性梁需要的工作平臺(tái),才能保證高鐵施工的順利進(jìn)行。
(2)高速鐵路施工建設(shè)過程中,大截面勁性梁施工技術(shù)的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是:在施工中必須采取對(duì)應(yīng)的連接配套設(shè)施。大截面勁性梁與普通的梁在連接方式上有本質(zhì)的不同。普通梁完全可采用直螺紋機(jī)械直接進(jìn)行連接,而大截面勁性梁兩側(cè)是大型的立柱,按照傳統(tǒng)的安裝方法是不能進(jìn)行連接施工的。因此,高速鐵路建設(shè)過程中,大截面勁性梁的連接必須采用相應(yīng)的配套設(shè)施才能完成連接操作。
(3)大截面勁性梁施工技術(shù)中最大的難點(diǎn)是保護(hù)層的控制系數(shù)。普通梁鋼筋的保護(hù)層系數(shù)較易控制和掌握,在施工過程中在梁的下面縱向鋼筋下增加墊塊,然后在外面箍緊縱向鋼筋,如此即可控制保護(hù)層厚度。高速鐵路建設(shè)過程中,大截面勁性梁保護(hù)層的厚度控制難度較大。因大截面勁性梁縱向分布大量的鋼筋,并在其中含有型鋼,在這種情況下,運(yùn)用普通梁保護(hù)層的施工方法無(wú)法控制施工保護(hù)層系數(shù)。故在實(shí)際施工進(jìn)程中,要根據(jù)大截面勁性梁具體施工情況,制訂科學(xué)施工方案,采取合理施工方式,對(duì)大截面勁性梁的保護(hù)層厚度系數(shù)進(jìn)行有效把控。
3大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的施工方法
高速鐵路施工建設(shè)的工程質(zhì)量是頭等大事,須給予高度的重視。高速鐵路施工中較為關(guān)鍵的大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)在施工中對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求則更高,也更為細(xì)致,通常情況下采取分級(jí)處理的方式。施工前須對(duì)大截面勁性梁的承載能力進(jìn)行認(rèn)真而科學(xué)的分析,從而精準(zhǔn)掌握梁及柱節(jié)點(diǎn)的中心區(qū)承載力。為保證工程質(zhì)量,大截面勁性梁及柱的節(jié)點(diǎn)部位要采用強(qiáng)度較高的混凝土加以固定,確保工程質(zhì)量。此外,在施工過程中應(yīng)認(rèn)真分析施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)要求,對(duì)大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的不同部位采用不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,使每一處區(qū)域的施工質(zhì)量都能達(dá)標(biāo)。(1)大截面勁性梁由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求高,因此在高鐵施工中要根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真計(jì)算好相關(guān)數(shù)據(jù)。由于大截面梁及柱承載力的不同,在相同級(jí)別的縱向柱節(jié)點(diǎn)和橫向大截面勁性梁上混凝土強(qiáng)度也不相同。通常情況下,橫向大截面勁性梁的混凝土強(qiáng)度應(yīng)不大于縱向柱節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度。同時(shí)還要注意,在高強(qiáng)度的大截面勁性梁構(gòu)架內(nèi)不要采用低強(qiáng)度的混凝土,這樣才能保證水平施工時(shí)縫隙的質(zhì)量。
(2)在進(jìn)行大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)施工時(shí)要根據(jù)不同強(qiáng)度級(jí)別的要求分別進(jìn)行澆筑施工操作。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)高鐵建筑幾乎都是采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌站泵送澆搗的方式。而針對(duì)大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)中心區(qū)域進(jìn)行混凝土施工澆搗時(shí)往往采取了分層分級(jí)振搗的方式。在進(jìn)行具體施工操作時(shí),應(yīng)根據(jù)澆筑區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)的差異,認(rèn)真控制混凝土的強(qiáng)度,嚴(yán)格監(jiān)控不同等級(jí)強(qiáng)度的混凝土的接觸面,避免產(chǎn)生冷縫,進(jìn)而影響大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)混凝土的澆筑進(jìn)程。同時(shí),在進(jìn)行大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)中心區(qū)域澆筑混凝土?xí)r,要加強(qiáng)振搗,避免因漏振形成澆筑死角。此外,如果在施工過程中,有一些特殊的情況發(fā)生,要立即和工程設(shè)計(jì)師、監(jiān)理師進(jìn)行協(xié)商,采取科學(xué)有效的解決辦法,并立刻進(jìn)行施工改進(jìn),確保各項(xiàng)施工均達(dá)到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),確保高鐵工程質(zhì)量。
(3)高速鐵路對(duì)大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的施工技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)高,施工細(xì)節(jié)考慮必須周全。如果大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)中心區(qū)域的混凝土強(qiáng)度不高于梁板的混凝土強(qiáng)度,則會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度大幅下降,最終的結(jié)果就是使梁柱的承載力在縱向荷載作用下極大的減弱。故在具體的施工操作中,施工人員不應(yīng)圖一時(shí)的方便,對(duì)所有區(qū)域進(jìn)行相同強(qiáng)度混凝土的澆筑。這樣會(huì)極大的影響工程質(zhì)量,造成不可挽回的損失。因此,在施工時(shí)必須全面而合理地對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行考慮,保證大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的施工達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,保證施工質(zhì)量和安全。
4高鐵施工建設(shè)中大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)指標(biāo)分析
4.1大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)分析。大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)在施工過程中要注意梁、柱在連接時(shí)所產(chǎn)生的殘余變形以及殘余應(yīng)力,要采取科學(xué)有效的措施,克服殘余變形和殘余應(yīng)力,只有這樣才能使大截面勁性梁及柱的承載力達(dá)到施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。高速鐵路施工過程中,要安排專門人員負(fù)責(zé)對(duì)大截面勁性梁連接施工操作進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的操作,并即時(shí)組織施工改進(jìn),這樣可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決問題,從而確保高速鐵路大截面勁性梁施工操作的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性,才能真正保證其工程質(zhì)量。同時(shí),要注意加強(qiáng)大截面勁性梁施工中混凝土強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)和保證措施,建立健全相關(guān)制度,并在施工中嚴(yán)格按照制度規(guī)范進(jìn)行操作,確;炷恋氖┕げ僮鞣细咚勹F路建設(shè)的施工要求。而施工工程質(zhì)量要經(jīng)過專業(yè)的監(jiān)管部門技術(shù)檢測(cè)合格后才可完成驗(yàn)收工作。此外,還要注意對(duì)大截面勁性梁進(jìn)行不定時(shí)監(jiān)測(cè),以確保施工質(zhì)量。在施工中和施工后還要加強(qiáng)對(duì)大截面勁性梁的保養(yǎng)和維護(hù),對(duì)施工架構(gòu)進(jìn)行控制,這樣才能使整個(gè)施工過程不會(huì)因?yàn)槟骋画h(huán)節(jié)的操作疏忽形成縫隙而影響到工程的質(zhì)量。
4.2大截面勁性梁柱節(jié)點(diǎn)處裂縫的防治措施。高速鐵路施工過程中,大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)處容易因某一環(huán)節(jié)的不合規(guī)操作而形成裂縫,進(jìn)而影響工程質(zhì)量。因此,高速鐵路施工時(shí),要根據(jù)大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的特征和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行科學(xué)分析和認(rèn)真研究,采取有效措施避免裂縫產(chǎn)生。在具體操作中,可采用以下方法避免裂縫的形成。
(1)根據(jù)高速鐵路大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)承載力的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,通過科學(xué)的分析,目前可采取相應(yīng)降低水泥的比例而適量增加石子的比例的方法,來有效實(shí)現(xiàn)控制成本又能技術(shù)達(dá)到的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),確保混凝土的收縮量符合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的要求。
(2)混凝土澆搗時(shí)要遵循“由高到低”的原則進(jìn)行施工操作。在進(jìn)行大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)混凝土澆搗操作時(shí),必須按程序一個(gè)環(huán)節(jié)一個(gè)環(huán)節(jié)的進(jìn)行,同時(shí)要嚴(yán)格把控澆搗的時(shí)間,從而保障施工技術(shù)交底工作順利進(jìn)行。
(3)為避免高速鐵路施工中大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)裂縫的產(chǎn)生,積極認(rèn)真地對(duì)大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)是非常重要的工序。如果大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的保養(yǎng)和保護(hù)不及時(shí),不到位,不但使大截面勁性梁及柱的承載力大幅下降,而且會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)裂縫。故在高速鐵路施工過程中,要根據(jù)大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的溫度變化及時(shí)對(duì)大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),這樣才能有效避免裂縫的產(chǎn)生,才能保證工程施工質(zhì)量,使高鐵施工達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,使高鐵長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。
(4)提高大截面勁性梁側(cè)面的施工下料量,進(jìn)而提高大截面勁性梁的抗裂程度。通過分析大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)交界處的殘余應(yīng)力,發(fā)現(xiàn)增加大截面勁性梁側(cè)面施工的工程下料的量,可以大幅提高大截面勁性梁的抗裂程度,從而有效避免裂縫的出現(xiàn)。
5結(jié)束語(yǔ)
高速鐵路施工過程中的大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)是高鐵施工建設(shè)中的重中之重,是技術(shù)的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。在高速鐵路施工進(jìn)程中,在勁性結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土的操作時(shí),按照專業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,采用科學(xué)合理的鋼筋施工順序,優(yōu)化布置,并嚴(yán)格制訂混凝土澆搗的配合比及振搗的措施,及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和監(jiān)測(cè)管理,這樣不但能保證大截面勁性梁及柱節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量,使高鐵施工中鋼筋施工符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),而且減輕了施工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了高速鐵路的施工進(jìn)度,也使工程質(zhì)量得到了保證。
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