通过调整架桥机尺寸至极限工作状态,充分利用桥隧相连处的路基段将架桥机段 2 号柱置于隧道外作业,再降低隧道内轨面标高以满足隧道内作业时需要的高度空间。
2. 1 调整架桥机尺寸至极限工作状态
TJ165 型架桥机由主机、机动平车以及倒装龙门吊三部分组成,采用主机定位架梁、机动平车运送梁片、龙门吊倒装梁片的作业方式,其中主机主要由 0 号柱、1 号柱、2 号柱、3号柱、机臂、吊梁行车和主机车辆等构成,其构成示意见图 1。主机额定起重量 165 t,总质量 255 t,正常架设两片的最小曲线半径 600 m,自行速度 12 km / h,自行最大爬行坡度 16‰,自行状态时重心高度 2. 4 m,工作状态外型尺寸 64 m × 4. 8m × 7. 36 m,段为 0 号、1 号、2 号柱柱顶。经检算,架桥机达到极限工作条件的高度( 轨面至 2 号柱顶) 为 6. 76 m,其中轨面至大臂顶高 6. 36 m。即:将1 号、2 号柱均降低三个锁定高度(0. 2 m) 至 6. 76 m,将吊梁车下的钢缆缩短并更换为加强型粗钢缆,以满足高度减小后,吊梁时斜向轴拉力增加。同时对架桥机油压系统、走行系统锁定系统、吊装系统进行隐患排查,更换部分老旧零配件,进行联调联试,进一步排查隐患,以充分保障作业安全。
2. 2 架桥机段置于隧道外作业的措施
架桥机段为 0 号、1 号、2 号柱柱顶,桥台胸墙至隧道洞口底距离为 14. 9 m,由于隧道洞口设计为 10∶ 1 的仰坡,则桥台胸墙至隧道洞口顶距离将增加仰坡投影至水平的距离 0. 55 m,即增至 15. 45 m,此长度大于架桥机前端车钩至 2号柱末端长 15. 2 m,能将 2 号柱置于隧道外作业。但架桥机前方 5 个轮对将会有 3 个轮对置于桥台道碴槽上,为避免在架桥过程中产生不均匀沉降,架桥机向前倾覆,故将桥台台尾填方改为 M10. 0 浆砌片石刚性材料填充。
2. 3 隧道净空不满足作业条件的处理措施
由于架桥机 2 号柱置于隧道外作业,仅架桥机大臂在隧道内作业,则隧道净空只需满足轨面至大臂顶的高度 6. 36 m即可。采取调整隧道内轨面面高度的措施。即桥台胸墙至隧道洞内 100 m 范围内用钢板轨枕代替混凝土轨枕,并取消 50m 范围内的道碴,另 50 m 为钢板枕下以少量道碴逐步过渡至混凝土轨区域。原设计的铺设道碴隧道底至轨面高为0. 65 m,采用此措施后,仅为钢板轨枕厚 0. 02 m 和钢轨高0. 18 m,共计 0. 2 m,较原设计降低了 0. 45 m,由此,轨面至故通过此试验基本确定该浇注料产生的气孔与水量、水质无关,即水量、水质不是该浇注料产生气孔的主要原因。
3.1 浇注料搅拌
该浇注料对施工温度要求严格,要求施工温度在 30 以下。而在夏季 7 ~ 9 月施工当地环境温度大多在 30 以上,为了确保浇注料施工质量,将浇注料存放在室内,搅拌站安置在锅炉结构下部避免太阳曝晒,并采取在施工用水中加入冰块降低水温至 20 以下,从而降低拌合料的温度。
3.2 浇注料运输
浇注料的初凝时间为 30 min。初凝时间较短,必须在15min以内将拌合好的料运送到施工地点,尽量缩短运输时间,使用电葫芦、卷扬机、门架为垂直运输设备。
3.3 浇注料入模
浇注料入模时应均匀布料,不得在一个位置连续倾倒浇注料,对于燃烧室与各部位接口处的异型浇注料模仓 ,浇注料入模只得在较小的范围内布料,应一边布料一边用小铁锹刨平。在入模时散落在已浇注的浇注料表面应即时清理干净,保证浇注料表面光洁。
3.4 浇注料振捣
浇注料振捣时振动棒应缓慢拖动,让气泡均匀排除,但振动时间也不能过长,避免造成浇注料骨料与粉料的偏析。在浇注时安排专人检查模板支撑情况,预防出现胀模、漏浆。
3.5 浇注料脱模与养护
浇注料初凝12 h 后可脱模,脱模时浇注料的强度应能保证脱模时其表面及棱角不损坏。一般应按模板支设顺序逆向拆除,即最后支设的最先拆除,最先支设的最后拆除。不得用力敲打模板及浇注料,以防损伤浇注料。对于各孔洞、通道处的模板,浇注料的强度应达到终凝强度的75% 后方可拆除模板。浇注料在拆除模板后应进行自然养护。
该浇注料施工工艺优点:表面光洁明亮、气孔率低、密实度高、浇注质量非常好、质量合格率达到95% 以上。施工工艺难点:模板必须使用高光洁模板,小模块分块间隔支模数量大、难度大、施工工序多、费工耗时,浇注料搅拌、运输、浇注、振捣质量要求严格。要达到本工程Alsthom 公司的质量要求,其施工工期相对较长,施工成本相对较高。
通过对该工程浇注料施工存在的气孔率、光洁度、密实度质量问题的深入分析研究,反复多次进行浇注试验,找到了气孔率高的主要原因;通过严格控制浇注料的搅拌、运输、浇注、振捣各工序,确定施工振捣时间,最终解决了该浇注料施工质量问题,达到Alsthom 公司的质量要求,赢得了业主及Alsthom 公司专家的好评与赞誉。