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高铁施工技术研究

 [摘要]目前,我国的高铁技术已处于世界领先水平,受到世界各国的关注,但大截面劲性梁及柱的结构施工仍是高速铁路施工建设过程中的技术关键点。通过分析高铁建设施工过程中,大截面劲性混凝土梁及柱的施工程序要求,论述了大截面劲性梁及柱施工中的技术关键点和技术特征,结合施工实际具体探讨了大截面劲性梁及柱节点的施工过程要求,并对大截面劲性梁及柱节点处出现裂缝的现象提出了防治的具体措施。

[关键词]高铁施工;大截面;劲性梁及柱;节点施工

我国对时速350km的高铁技术已熟练掌握和应用,且已经达到了世界先进水平。大截面劲性梁及柱节点是高速铁路施工过程中的关键部分,也是技术的难点和关键点。大截面劲性梁及柱节点的施工好与坏直接影响高速铁路的施工建设质量,可以说大截面劲性梁及柱节点技术是高速铁路建设施工的关键和前提保障。随着高速铁路技术的快速发展,重视大截面劲性梁及柱节点施工的钻研与探究是非常有必要的,只有充分重视了大截面劲性梁及柱节点的施工质量,才能保证高铁施工的质量,使高速铁路建设施工技术得到健康、安全且快速的发展。

1大截面劲性混凝土梁柱的施工程序

随着高速铁路建设的快速发展,因其施工环境和施工条件的原因,使大截面劲性梁及柱超长、超高和超重的情况愈发突出。而这些施工特点也使大截面劲性梁及柱在制作、运输和安装过程中均增加了操作上的难度,使每个环节都出现了技术难点。根据具体的施工情况和技术要求,大截面劲性梁及柱在最初的制作环节中要分成段来进行制作,安装环节则要采用吊装拼接的方式进行。我国在大截面劲性梁及柱施工中,基本上采用层次对接安装的施工顺序来进行。即根据技术标准,先在制作时把大截面劲性梁分成了两段,再按照安装顺序进行对接,对接成功后再整体扶直完成最后的安装。

2大截面劲性梁施工技术难点与特点

(1)大截面劲性梁高方向侧模安装是高速铁路施工建设中的技术难点之一。这是因为普通铁路建设过程中搭建的梁模板支架不能满足高速铁路施工建设及大截面劲性梁安装的技术标准要求。故根据大截面劲性梁的结构特征,在进行高速铁路施工建设中,必须搭建稳固的适合大截面劲性梁需要的工作平台,才能保证高铁施工的顺利进行。

(2)高速铁路施工建设过程中,大截面劲性梁施工技术的另一个显著特点是:在施工中必须采取对应的连接配套设施。大截面劲性梁与普通的梁在连接方式上有本质的不同。普通梁完全可采用直螺纹机械直接进行连接,而大截面劲性梁两侧是大型的立柱,按照传统的安装方法是不能进行连接施工的。因此,高速铁路建设过程中,大截面劲性梁的连接必须采用相应的配套设施才能完成连接操作。

(3)大截面劲性梁施工技术中最大的难点是保护层的控制系数。普通梁钢筋的保护层系数较易控制和掌握,在施工过程中在梁的下面纵向钢筋下增加垫块,然后在外面箍紧纵向钢筋,如此即可控制保护层厚度。高速铁路建设过程中,大截面劲性梁保护层的厚度控制难度较大。因大截面劲性梁纵向分布大量的钢筋,并在其中含有型钢,在这种情况下,运用普通梁保护层的施工方法无法控制施工保护层系数。故在实际施工进程中,要根据大截面劲性梁具体施工情况,制订科学施工方案,采取合理施工方式,对大截面劲性梁的保护层厚度系数进行有效把控。

3大截面劲性梁及柱节点的施工方法

高速铁路施工建设的工程质量是头等大事,须给予高度的重视。高速铁路施工中较为关键的大截面劲性梁及柱节点施工技术在施工中对混凝土的强度要求则更高,也更为细致,通常情况下采取分级处理的方式。施工前须对大截面劲性梁的承载能力进行认真而科学的分析,从而精准掌握梁及柱节点的中心区承载力。为保证工程质量,大截面劲性梁及柱的节点部位要采用强度较高的混凝土加以固定,确保工程质量。此外,在施工过程中应认真分析施工现场具体情况,根据现场地质要求,对大截面劲性梁及柱节点的不同部位采用不同强度等级的混凝土,使每一处区域的施工质量都能达标。(1)大截面劲性梁由于结构复杂、技术要求高,因此在高铁施工中要根据技术标准认真计算好相关数据。由于大截面梁及柱承载力的不同,在相同级别的纵向柱节点和横向大截面劲性梁上混凝土强度也不相同。通常情况下,横向大截面劲性梁的混凝土强度应不大于纵向柱节点的混凝土强度。同时还要注意,在高强度的大截面劲性梁构架内不要采用低强度的混凝土,这样才能保证水平施工时缝隙的质量。

(2)在进行大截面劲性梁及柱节点施工时要根据不同强度级别的要求分别进行浇筑施工操作。当前,国内高铁建筑几乎都是采用现场搅拌站泵送浇捣的方式。而针对大截面劲性梁及柱节点中心区域进行混凝土施工浇捣时往往采取了分层分级振捣的方式。在进行具体施工操作时,应根据浇筑区域标准的差异,认真控制混凝土的强度,严格监控不同等级强度的混凝土的接触面,避免产生冷缝,进而影响大截面劲性梁及柱节点混凝土的浇筑进程。同时,在进行大截面劲性梁及柱节点中心区域浇筑混凝土时,要加强振捣,避免因漏振形成浇筑死角。此外,如果在施工过程中,有一些特殊的情况发生,要立即和工程设计师、监理师进行协商,采取科学有效的解决办法,并立刻进行施工改进,确保各项施工均达到建设标准,确保高铁工程质量。

(3)高速铁路对大截面劲性梁及柱节点的施工技术要求标准高,施工细节考虑必须周全。如果大截面劲性梁及柱节点中心区域的混凝土强度不高于梁板的混凝土强度,则会导致节点的强度大幅下降,最终的结果就是使梁柱的承载力在纵向荷载作用下极大的减弱。故在具体的施工操作中,施工人员不应图一时的方便,对所有区域进行相同强度混凝土的浇筑。这样会极大的影响工程质量,造成不可挽回的损失。因此,在施工时必须全面而合理地对工程质量进行考虑,保证大截面劲性梁及柱节点的施工达到技术标准的要求,保证施工质量和安全。

4高铁施工建设中大截面劲性梁及柱节点施工技术指标分析

4.1大截面劲性梁及柱节点施工技术分析。大截面劲性梁及柱节点在施工过程中要注意梁、柱在连接时所产生的残余变形以及残余应力,要采取科学有效的措施,克服残余变形和残余应力,只有这样才能使大截面劲性梁及柱的承载力达到施工技术标准的要求。高速铁路施工过程中,要安排专门人员负责对大截面劲性梁连接施工操作进行全程跟踪监测,及时发现不符合标准要求的操作,并即时组织施工改进,这样可随时发现问题并及时解决问题,从而确保高速铁路大截面劲性梁施工操作的规范性和标准性,才能真正保证其工程质量。同时,要注意加强大截面劲性梁施工中混凝土强度的监测和保证措施,建立健全相关制度,并在施工中严格按照制度规范进行操作,确保混凝土的施工操作符合高速铁路建设的施工要求。而施工工程质量要经过专业的监管部门技术检测合格后才可完成验收工作。此外,还要注意对大截面劲性梁进行不定时监测,以确保施工质量。在施工中和施工后还要加强对大截面劲性梁的保养和维护,对施工架构进行控制,这样才能使整个施工过程不会因为某一环节的操作疏忽形成缝隙而影响到工程的质量。

4.2大截面劲性梁柱节点处裂缝的防治措施。高速铁路施工过程中,大截面劲性梁及柱节点处容易因某一环节的不合规操作而形成裂缝,进而影响工程质量。因此,高速铁路施工时,要根据大截面劲性梁及柱节点的特征和技术标准要求进行科学分析和认真研究,采取有效措施避免裂缝产生。在具体操作中,可采用以下方法避免裂缝的形成。

(1)根据高速铁路大截面劲性梁及柱节点承载力的技术标准要求,通过科学的分析,目前可采取相应降低水泥的比例而适量增加石子的比例的方法,来有效实现控制成本又能技术达到的混凝土强度标准,确保混凝土的收缩量符合相关技术指标的要求。

(2)混凝土浇捣时要遵循“由高到低”的原则进行施工操作。在进行大截面劲性梁及柱节点混凝土浇捣操作时,必须按程序一个环节一个环节的进行,同时要严格把控浇捣的时间,从而保障施工技术交底工作顺利进行。

(3)为避免高速铁路施工中大截面劲性梁及柱节点裂缝的产生,积极认真地对大截面劲性梁及柱节点进行养护是非常重要的工序。如果大截面劲性梁及柱节点的保养和保护不及时,不到位,不但使大截面劲性梁及柱的承载力大幅下降,而且会导致节点处出现裂缝。故在高速铁路施工过程中,要根据大截面劲性梁及柱节点的温度变化及时对大截面劲性梁及柱节点进行养护,这样才能有效避免裂缝的产生,才能保证工程施工质量,使高铁施工达到技术标准的要求,使高铁长期稳定的运行。

(4)提高大截面劲性梁侧面的施工下料量,进而提高大截面劲性梁的抗裂程度。通过分析大截面劲性梁及柱节点交界处的残余应力,发现增加大截面劲性梁侧面施工的工程下料的量,可以大幅提高大截面劲性梁的抗裂程度,从而有效避免裂缝的出现。

5结束语

高速铁路施工过程中的大截面劲性梁及柱节点施工技术是高铁施工建设中的重中之重,是技术的难点和关键点。在高速铁路施工进程中,在劲性结构钢筋混凝土的操作时,按照专业的技术标准要求,采用科学合理的钢筋施工顺序,优化布置,并严格制订混凝土浇捣的配合比及振捣的措施,及时进行养护和监测管理,这样不但能保证大截面劲性梁及柱节点的施工质量,使高铁施工中钢筋施工符合技术标准,而且减轻了施工操作的劳动强度,提高了高速铁路的施工进度,也使工程质量得到了保证。

参考文献

[1]周宗敏.浅谈高铁施工中的大截面劲性梁及柱节点施工技术[J].企业技术开发,2012,31(2):131–133.

[2]岑志毅.关于高层建筑转换层施工技术分析[J].科学之友,2010,3(9):37–39.

[3]谭庆波,胡广周.中国高铁技术发展路线[J].科技促进发展,2011,17(8):1272.

 

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