跨既有線鐵路連續(xù)梁橋傳送帶輸送混凝土澆筑懸臂段施工工法

1?工程概況西安地鐵5號線二期灃西新城境內(nèi)的高橋站—東馬坊站區(qū)間橋梁，上跨紅光路、新西寶高速公路、秦皇大道，其中跨新西寶高速公路成為該區(qū)段內(nèi)的重點(diǎn)控制性節(jié)點(diǎn)工程，設(shè)計(jì)采用（59.150+100+57.715）?m的連續(xù)剛構(gòu)橋，采用掛籃懸臂澆筑法施工，該連續(xù)剛構(gòu)頂板寬10.30?m，底板寬6.30?m，中支點(diǎn)梁高5.80?m，跨中及邊支點(diǎn)梁高3.20?m，梁底曲線采用二次拋物線，節(jié)段長3.50?m、4.00?m、4.50?m三種形式。該連續(xù)剛構(gòu)橋14號、15號墩為主墩，高度分別為20.00?m和21.00?m，由于14號、15號墩均靠近新西寶高速匝道，并與新建秦皇大道同時(shí)施工，場地狹小，施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。該連續(xù)剛構(gòu)懸臂段澆筑混凝土擬采用地泵澆筑工藝，后經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)部門探討咨詢并深入研究地泵配泵管澆筑懸臂段混凝土與天泵配傳送帶澆筑懸臂梁段混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)后，擬采用天泵配合傳送帶澆筑懸臂梁段混凝土，天泵可隨用隨租?；炷翝仓^程中，在等待混凝土?xí)r，天泵可反泵循環(huán)，不易產(chǎn)生堵管情況，同時(shí)施工前后設(shè)備準(zhǔn)備過程較簡單，混凝土殘?jiān)謇磔^方便，工程完工后傳送帶回收利用率比地泵管要高得多，因此最終確定澆筑懸臂段混凝土?xí)r采用天泵配傳送帶澆筑懸臂梁段的施工工藝。2?工法特點(diǎn)2.1?工藝原理本工法原理是天泵無法澆筑的梁段（14號墩、15號墩4號梁段）上安裝傳送帶與接料槽，天泵將該梁段混凝土泵送到傳送帶的接料槽內(nèi)，接料槽內(nèi)的混凝土流入傳送帶，然后通過傳動(dòng)帶將混凝土輸送到需要澆筑的梁段，澆筑該梁段混凝土。2.2?工法特點(diǎn)（1）本工法施工便捷，構(gòu)件制作、加工、運(yùn)輸、安裝方便靈活，單個(gè)重量輕，無須大型設(shè)備調(diào)運(yùn)安裝，施工安全，可靠度高。（2）構(gòu)件輕巧，易制作與拼裝，可根據(jù)需要自由接長，且可多次回收反復(fù)周轉(zhuǎn)使用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。（3）環(huán)境影響小，制作、加工、維護(hù)等可在施工現(xiàn)場閑暇空間實(shí)施，同時(shí)制作、加工不需要特殊材料和設(shè)備。施工完成后場地清理方便，尤其是混凝土，無須采用壓力水沖洗設(shè)備，將傳送帶清掃干凈即可，不易產(chǎn)生污水，有利于環(huán)境保護(hù)。（4）采用傳送帶輸送混凝土澆筑懸臂梁施工工法，簡化了施工工藝，減少了設(shè)備和材料的投入，有效解決了跨既有線澆筑懸臂梁段的難度和工效低的問題，此工法應(yīng)用廣泛。3?適用范圍根據(jù)施工環(huán)境、施工場地、施工工藝、連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)懸臂段澆筑可選擇不同的方式施工，但無論采用何種澆筑工藝施工，其主要目的是懸臂段澆筑時(shí)荷載平衡，不均衡荷載在可控范圍內(nèi)，保證施工過程中T構(gòu)安全穩(wěn)定，同時(shí)質(zhì)量、安全、進(jìn)度可控，地泵配泵管和天泵配傳送帶澆筑懸臂段混凝土施工工藝相比較情況下，后者投入的人、料、機(jī)相對較少，因此在施工場地狹小且跨既有線路連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)澆筑懸臂梁時(shí)，可采用天泵配傳動(dòng)帶的施工工藝。4?施工工藝流程及操作要點(diǎn)4.1?工藝流程天泵配傳送帶澆筑懸臂梁段混凝土施工工藝流程如圖1所示。圖1?天泵配傳送帶澆筑懸臂梁段混凝土施工工藝流程4.2?施工主要機(jī)械及材料的選擇傳送帶輸送混凝土澆筑懸臂梁段主要配備的設(shè)備機(jī)械有：1臺(tái)39?m天泵、4條15?m簡易傳送帶（可自行加工組裝、單條傳送帶長度可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要取值）、2套接料槽。4條15?m傳送帶可利用∟50×6的角鋼、槽鋼[10、數(shù)個(gè)DGBL?67型電動(dòng)滾筒、4臺(tái)4?kW電機(jī)和4條輸送帶組裝成15?m傳送帶；2套接料槽采用5?mm鋼板焊接成型，接料槽和傳送帶利用現(xiàn)場??48×3.0?mm鋼管、鋼筋組焊成輸送混凝土支撐裝置。傳送帶輸送混凝土澆筑懸臂梁段如圖2所示。圖2?傳送帶輸送混凝土澆筑懸臂梁段示意4.3?施工操作要點(diǎn)（1）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、規(guī)范要求采用天泵平衡澆筑14號、15號主墩的0號、1號、2號、3號、4號梁段，移動(dòng)掛籃。同時(shí)項(xiàng)目技術(shù)部門會(huì)同物資設(shè)備相關(guān)人員收集、整理并繪制接料槽口、異形傳送帶的相關(guān)圖紙，經(jīng)反復(fù)研討論證后，設(shè)備物資部著手采購加工傳動(dòng)帶、接料槽的相關(guān)材料，現(xiàn)場技術(shù)人員按照技術(shù)部提供的圖紙結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況加工、組裝、調(diào)試設(shè)備。（2）澆筑14號、15號主墩的5號梁段時(shí)，由于施工場地條件受限，無法停放1臺(tái)48?m/56?m天泵或提供2臺(tái)39?m天泵的施工場地，同時(shí)39?m天泵無法滿足跨新西寶高速公路上方的梁段（5號梁段至合攏處梁段）混凝土的澆筑，且為安全平衡的澆筑5號梁段，現(xiàn)場管理人員將2套接料槽安裝在已澆筑的梁段上（1號梁段），之后將成套傳送帶按大小里程敷設(shè)至施工梁段（5號梁段），并調(diào)試好傳送帶的轉(zhuǎn)速和運(yùn)送方向。澆筑該施工梁段（5號梁段）混凝土?xí)r，為了滿足主墩T形剛構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性、安全性等相關(guān)規(guī)定，應(yīng)采取措施嚴(yán)控對稱澆筑混凝土，保證主墩T形剛構(gòu)加載的荷載在可控范圍內(nèi)?；炷吝\(yùn)輸時(shí)，按第一車?yán)\(yùn)5?m3混凝土至施工現(xiàn)場、計(jì)劃全部澆筑該T形剛構(gòu)的施工（5號梁段）一側(cè)，天泵將泵管移動(dòng)到該側(cè)的接料槽上方、距接料槽的高度不大于2?m位置，垂直運(yùn)輸混凝土至接料槽內(nèi)，接料槽內(nèi)的混凝土流入傳送帶，然后通過傳動(dòng)帶將混凝土輸送到需要澆筑的梁段，澆筑該梁段混凝土，第一車混凝土泵送完成后，天泵泵管移至另一側(cè)的接料槽的上方等待澆筑另一側(cè)的梁段。從第二車開始，混凝土運(yùn)輸車每車按10?m3運(yùn)輸，周而復(fù)始交替地澆筑完成該T形剛構(gòu)的施工段（5號梁段）。施工過程中混凝土等待時(shí)間不宜超過45?min。隨后天泵收車，開回拌合站清理混凝土殘?jiān)好嫔献鳂I(yè)人員清理傳送帶、接料槽的混凝土殘?jiān)?，并集中堆放、集中處理保護(hù)環(huán)境。以同樣的方式澆筑其他梁段混凝土直至全橋安全合龍。此種澆筑工藝關(guān)鍵在于，采用1臺(tái)天泵豎向運(yùn)輸梁段混凝土，采用傳送帶橫向運(yùn)輸梁段混凝土至施工段，第一車5?m3混凝土是控制梁段澆筑的設(shè)計(jì)不平衡重20?t關(guān)鍵混凝土量。

P=γΩ=2.4×5<20?t

（1）式中：P為混凝土的重量/t；γ為混凝土的容重，一般為2.35?t/m3~2.4?t/m3，取γ=2.4?t/m3；Ω為混凝土方量/m3。5?材料與設(shè)備5.1?材料根據(jù)施工工藝要求所需的材料型號具體情況有角鋼∟50×6、槽鋼[10、DGBL?67型電動(dòng)滾筒、寬度為600?mm輸送帶（皮帶）、5?mm鋼板以及其他常規(guī)材料。5.2?機(jī)械設(shè)備

投入的主要機(jī)械設(shè)備型號有39?m天泵（拌合站提供）、4臺(tái)4?kW電機(jī)，2臺(tái)砂輪切割機(jī)，2套氧炔焰切割機(jī)。6?質(zhì)量控制6.1?質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)按照技術(shù)規(guī)程、圖紙及規(guī)范的要求標(biāo)準(zhǔn)，采購原材料、半成品、構(gòu)件和零部件，并按加工好的成品進(jìn)行驗(yàn)收。混凝土質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見TB?10424—2018《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》。6.2?施工過程控制（1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求，就工程質(zhì)量建立質(zhì)量管控體系，并編制實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)和作業(yè)指導(dǎo)書，明確質(zhì)量目標(biāo)，按要求配置專業(yè)技術(shù)人員，定期有針對性地培訓(xùn)作業(yè)人員，樹立質(zhì)量意識(shí)，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量終身制原則，同時(shí)物資設(shè)備等部門，嚴(yán)把原材設(shè)備質(zhì)量關(guān)，從源頭上控制施工質(zhì)量。（2）對于工序控制而言，嚴(yán)格按施工作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行作業(yè)，對影響工程質(zhì)量的重要工序和關(guān)鍵工序要嚴(yán)格實(shí)行技術(shù)人員旁站指導(dǎo)作業(yè)，并做好詳細(xì)的施工記錄，質(zhì)量理念是事事可查、可尋、有根據(jù)。對于工藝控制而言，連續(xù)剛構(gòu)的懸臂澆筑法施工，一是嚴(yán)控平衡澆筑各梁段混凝土量；二是控制張拉力的施加；三是嚴(yán)把孔道壓漿關(guān)，確?？椎雷{飽滿密實(shí)；四是控制掛籃走行的每個(gè)行程，并嚴(yán)格執(zhí)行經(jīng)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審批的專項(xiàng)方案作業(yè)指導(dǎo)書。7?安全及環(huán)保措施7.1?安全措施（1）認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針，采取嚴(yán)格的防范措施，做到預(yù)防為主，確保施工生產(chǎn)安全可控。（2）建立強(qiáng)有力的安全保證體系，依據(jù)安全保證措施做好安全管理工作，提高安全防范意識(shí)。明確分工，責(zé)任到人，做到齊抓共管、抓管理、抓制度、抓隊(duì)伍素質(zhì)，盯住現(xiàn)場，跟班作業(yè)，抓住關(guān)鍵工序。

（3）加強(qiáng)安全教育，尤其是高空作業(yè)和高空墜物安保問題，提高全員的安全生產(chǎn)意識(shí)。增強(qiáng)職工的主人翁責(zé)任感，樹立安全第一的思想，針對本工程的特點(diǎn)，進(jìn)行崗位培訓(xùn)，對作業(yè)人員進(jìn)行安全知識(shí)和技能教育，遵章守紀(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的教育，并認(rèn)真學(xué)習(xí)施工技術(shù)、安全規(guī)則、企業(yè)施工安全標(biāo)準(zhǔn)，特殊工種作業(yè)人員須經(jīng)考核通過后持證上崗。（4）正確使用個(gè)人防護(hù)用品和安全防護(hù)設(shè)施。按規(guī)定使用安全帽、安全帶、安全網(wǎng)，定期檢查，不合格的嚴(yán)禁施工。

（5）要經(jīng)常檢查維護(hù)施工供電線路，確保施工用電安全，混凝土澆筑梁段布設(shè)的電線電纜應(yīng)按要求支撐架設(shè)，應(yīng)架設(shè)穩(wěn)固，不得采用裸線或麻皮線，電氣設(shè)備絕緣良好，并設(shè)有開關(guān)或漏電保護(hù)器。（6）施工機(jī)具要合理布局，合乎安全規(guī)范，且裝有安全裝置，操作前要對設(shè)備進(jìn)行檢查保養(yǎng)，嚴(yán)禁機(jī)械設(shè)備帶故障運(yùn)營。7.2?環(huán)保措施該工法的施工環(huán)境主要是混凝土殘?jiān)幚恚憾位炷翝仓瓿珊笈蓪Ｈ舜驋咔謇?，集中堆放混凝土殘?jiān)?，確保既有道路干凈整潔。此工法可有效避免以往采用地泵澆筑梁段后任意排放清洗地泵污水的現(xiàn)象，更好地保護(hù)施工環(huán)境。8?效益分析采用傳送帶輸送混凝土澆筑懸臂梁段施工工法與常規(guī)采用泵管、三通彎管等配合地泵輸送混凝土澆筑懸臂梁段施工工法相比，前者相對縮短了梁段澆筑混凝土的準(zhǔn)備工作，減少了勞動(dòng)力及部分工序，降低了泵管堵塞現(xiàn)象，且減少了污水清掃的人力、物力，具有很高的