天然氣管道施工論文

　　摘要：文章以新建吳忠至中衛(wèi)城際鐵路為例，以楊灘村跨定武高速立交特大橋34#、92#門(mén)式墩蓋梁施工實(shí)際為背景，論述了采用貝雷支架在高鐵大跨度、跨天然氣管道門(mén)式墩蓋梁施工中的應(yīng)用技術(shù)，為類似跨鐵路、公路、河流等橋梁工程提供了經(jīng)驗(yàn)。

　　關(guān)鍵詞：天然氣管道施工論文

　　一、工程概況

　　楊灘村跨定武高速立交特大橋位于寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市境內(nèi)，全橋長(zhǎng)7423.6米。該橋以門(mén)式墩形式在34#、92#墩兩處上跨天然氣管道，墩身高分別為22.7m、5.2m。蓋梁截面尺寸為4m×3m(寬×高)。凈跨度分別為19.4m、18m。天然氣管道直徑1.16m，埋深1.5m。本文以墩高、跨度大的34#門(mén)式墩蓋梁施工為例，介紹貝雷支架法在門(mén)式墩蓋梁施工中的應(yīng)用技術(shù)。34#門(mén)式墩跨越天然氣管道平面位置圖如下。

　　二、總體施工方案

　　因受天然氣管道影響，無(wú)法采用落地滿堂支架方案，經(jīng)項(xiàng)目部研究決定采用大鋼管立柱+雙層貝雷梁方案。該方案委托有資質(zhì)單位驗(yàn)算，安全系數(shù)大于2，滿足施工要求�？傮w方案為：在門(mén)式墩承臺(tái)上搭設(shè)φ630×10mm鋼管立柱，橫向設(shè)置2排，縱向設(shè)置3排，間距2.5m，共5根立柱。鋼管支柱間連接采用蝶形連接件和矩形連接件(內(nèi)設(shè)置三角斜撐)，均采用[20b槽鋼，連接件橫聯(lián)間距2.5m，與鋼管支柱焊接采用□800×10×220mm，豎向間距3.5m設(shè)置。鋼管立柱上部主橫梁采用雙榀H600型鋼，型鋼上縱向鋪設(shè)雙層貝雷梁，貝雷片間距0.45m，3個(gè)貝雷片通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)支撐架連接成1組。貝雷梁上橫向分配梁采用I40b工字鋼，間距50cm。分配梁上縱向設(shè)置I12工字鋼焊接的支撐架，上部鋪設(shè)10×10cm方木，間距20cm。方木上鋪設(shè)15mm厚的優(yōu)質(zhì)竹膠板充當(dāng)?shù)啄�，�?cè)模則用大塊定型鋼模。鋼管支架搭設(shè)見(jiàn)下圖。

　　三、支架施工

　　(一)鋼管立柱安裝

　　采用φ630×10mm螺旋焊管作為支撐立柱，將上部支架及蓋梁的荷載傳到承臺(tái)，然后傳遞給樁基礎(chǔ)。為固定鋼管立柱及增加受力面積，事先在承臺(tái)施工時(shí)，預(yù)埋φ1000×20mm(直徑×厚度)的鋼板，鋼板底部焊接6根1m長(zhǎng)Ф22螺紋鋼筋，作為固定鋼板用。根據(jù)蓋梁底標(biāo)高、模板厚度、方木高度、工字鋼高度、貝雷梁高度、H型鋼高度等計(jì)算出鋼管長(zhǎng)度并下料，并將切口打磨平整。用50T吊車(chē)將鋼管按預(yù)定位置放好，用儀器檢查，保證鋼管的垂直度，然后用電焊與底部預(yù)埋鋼板焊接牢固，并用8塊220×100×10mm(長(zhǎng)×寬×厚)鋼板作為加勁板，對(duì)稱焊接在鋼管與鋼板之間。

　　(二)柱間連接系安裝

　　為加強(qiáng)鋼管立柱整體穩(wěn)固性，立柱間采用連接系將單個(gè)承臺(tái)上的鋼管立柱連接成整體。連接系均采用[20b槽鋼，連接件橫聯(lián)間距2.5m，與鋼管立柱焊接采用□800×220×10mm(長(zhǎng)×寬×厚)鋼板連接，豎向間距3.5m設(shè)置。連接系安裝采用25T吊車(chē)吊裝，工人在腳手架搭設(shè)的操作平臺(tái)上進(jìn)行連接系的焊接操作。

　　(三)H型鋼主橫梁安裝

　　采用雙榀H600型鋼作為主橫梁，用50T吊車(chē)將H型鋼順橋向放置在鋼管立柱頂部的連接鋼板上，并在H型鋼兩側(cè)各焊一個(gè)三角鋼板作為加勁板，防止H型鋼移動(dòng)和傾覆。

　　(四)貝雷梁安裝

　　先在地面將貝雷片按設(shè)計(jì)片數(shù)拼裝聯(lián)結(jié)好，用50T吊車(chē)將貝雷梁依次吊裝到主橫梁H型鋼上預(yù)定位置，貝雷梁間距0.45m，3個(gè)貝雷片通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)支撐架連接成1組，并用自制U型卡將其與主橫梁H型鋼固定好。本蓋梁支架設(shè)計(jì)采用雙層貝雷梁作為蓋梁的承重平臺(tái)，為提高貝雷梁的整體受力效果，加強(qiáng)整體穩(wěn)固性，用自制U型卡將上下兩層貝雷梁連成整體，同時(shí)在靠近墩柱處的貝雷梁，用[10槽鋼做背楞和Ф16對(duì)拉桿拉緊使之連成整體。

　　(五)分配梁及模板安裝

　　分配梁采用I40b工字鋼，順橋向布置，間距0.5m，并用[20b槽鋼將其焊接連成整體。分配梁上縱向設(shè)置I12工字鋼焊接的支撐架，上部鋪設(shè)10×10cm方木，間距20cm。方木上鋪設(shè)15mm厚的優(yōu)質(zhì)竹膠板充當(dāng)?shù)啄�，同時(shí)設(shè)置好預(yù)拱度。側(cè)模采用大塊定型鋼模，分節(jié)用螺栓連接。

　　四、支架預(yù)壓

　　在貝雷梁上每隔2米標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)作為沉降觀測(cè)點(diǎn)。34#現(xiàn)澆蓋梁荷載總重為609.2噸，其中包括梁體重601.2t(減去墩頂范圍梁體重量);各種施工荷載約8t(人工、機(jī)械荷載2t，模板重6t)。預(yù)壓荷載=(梁重+施工荷載重)*1.2=(601.2+8)*1.2=731t。預(yù)壓采用袋裝土，按照施工總荷載的60%、100%、120%分三級(jí)加載，加載順序按照水平分層、從兩頭往中間的順序逐級(jí)堆載，每級(jí)加載完畢1h后進(jìn)行變形觀測(cè)。支架預(yù)壓荷載全部加載完成后，按照4h、8h、12h、24h觀測(cè)4次，當(dāng)相鄰兩次觀測(cè)累計(jì)變形量平均值之差小于1mm時(shí)，認(rèn)為支架預(yù)壓已達(dá)穩(wěn)定;當(dāng)加載完成后24小時(shí)仍不能達(dá)到要求，后續(xù)以每4h觀測(cè)一次，直至變形量符合要求方可卸載。卸載按加載順序反向進(jìn)行，卸載時(shí)再次測(cè)量標(biāo)高，得出塑性變形、彈性變形值。通過(guò)各級(jí)荷載下支架的變形值，消除塑性變形，測(cè)出彈性變形，繪制沉降量觀測(cè)曲線，彈性變形曲線，從而根據(jù)確定立模標(biāo)高。公式如下：Δ=Δ(e)+Δ(n)Δ=加載0%相對(duì)標(biāo)高-100%相對(duì)標(biāo)高Δ(e)=總變形-塑性變形Δ(n)=加載0%相對(duì)標(biāo)高-卸載后相對(duì)標(biāo)高立模標(biāo)高=設(shè)計(jì)梁底標(biāo)高+Δ(e)式中：Δ——支架總變形;Δ(e)、Δ(n)———支架的彈性變形和塑性變形。

　　五、鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道施工

　　鋼筋在加工廠集中加工，按設(shè)計(jì)圖將鋼筋加工成半成品，用汽車(chē)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。用25T吊車(chē)吊運(yùn)至蓋梁底模上綁扎安裝。先綁扎底板鋼筋，再綁扎腹板和頂板鋼筋，安裝側(cè)模。鋼筋保護(hù)層采用同標(biāo)號(hào)混凝土墊塊，以確保均勻可靠。預(yù)應(yīng)力管道跟隨鋼筋之后及時(shí)安裝固定，當(dāng)蓋梁鋼筋與波紋管位置相碰時(shí)，可適當(dāng)移動(dòng)蓋梁鋼筋或進(jìn)行適當(dāng)彎折。預(yù)應(yīng)力孔道定位網(wǎng)預(yù)先點(diǎn)焊成片，網(wǎng)格準(zhǔn)確。安裝時(shí)按50cm間距布置，與四周鋼筋綁扎或點(diǎn)焊固定。

　　六、混凝土施工

　　門(mén)式墩蓋梁為大體積混凝土工程，混凝土方量大，強(qiáng)度高，水泥用量多，為減少施工中混凝土膨脹、收縮不均，及溫度應(yīng)力等不利因素，應(yīng)盡量縮短混凝土澆注時(shí)間及采取其它有效措施，保證混凝土澆注質(zhì)量�；炷�土由攪拌站集中拌制供應(yīng)，采用混凝土罐車(chē)運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，用混凝土汽車(chē)泵運(yùn)送至模內(nèi)進(jìn)行澆筑。

　　七、預(yù)應(yīng)力施工

　　(一)預(yù)應(yīng)力張拉

　　縱向預(yù)應(yīng)力采用兩端對(duì)稱張拉，張拉控制采用應(yīng)力與伸長(zhǎng)量雙向控制，應(yīng)力控制為主，伸長(zhǎng)值作為校核。張拉時(shí)，千斤頂張拉力作用線應(yīng)與鋼絞線的軸線重合。設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量與實(shí)際伸長(zhǎng)量之間誤差應(yīng)在±6%以內(nèi)，在測(cè)定伸長(zhǎng)量時(shí)應(yīng)扣除因非彈性變形引起的伸長(zhǎng)值。張拉程序：0→初應(yīng)力→σk……………持荷5min→σk錨固張拉到初應(yīng)力時(shí)，劃線作測(cè)伸長(zhǎng)值的標(biāo)記。兩端千斤頂?shù)纳�降壓、劃線、測(cè)伸長(zhǎng)值的測(cè)量等工作應(yīng)同步進(jìn)行。張拉同一截面的斷絲率不得大于5‰，在任何情況下，不允許整根拉斷。

　　(二)孔道壓漿

　　張拉后24小時(shí)內(nèi)對(duì)管道進(jìn)行壓漿�？椎缐簼{采用真空壓漿工藝。先用真空泵使孔道內(nèi)形成一定的氣壓差，再將水泥漿用壓漿機(jī)壓入孔內(nèi)，使之填滿預(yù)應(yīng)力筋與孔道間的空隙，讓預(yù)應(yīng)力筋與混凝土牢固粘結(jié)為一整體。

　　(三)封錨

　　封錨前對(duì)錨槽進(jìn)行鑿毛處理，并利用焊在錨板上的鋼筋與封錨鋼筋綁扎在一起，以保證錨端混凝土與梁體混凝土連為一體，封錨后用聚胺脂進(jìn)行防水處理，封錨混凝土標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于梁段混凝土強(qiáng)度。八、支架拆除支架拆除順序和搭設(shè)順序相反。先搭的后拆，后搭的先拆。先從鋼管支架頂端拆起。拆除順序?yàn)椋悍雷o(hù)網(wǎng)→施工平臺(tái)和爬梯→縱向支撐架→橫向分配梁→縱向貝雷梁→鋼管立柱。九、結(jié)束語(yǔ)楊灘村跨定武高速立交特大橋34#、92#門(mén)式墩，采用貝雷梁支架法現(xiàn)澆施工蓋梁技術(shù)取得了成功，解決了跨天然氣管道、大跨度門(mén)式墩的施工難題，提高了工效，加快了施工進(jìn)度，簡(jiǎn)化了支撐體系，節(jié)省了大量的周轉(zhuǎn)材料及人工，大大降低了工程成本，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，為以后跨越鐵路、公路、河流的橋梁施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10752-2010)

　　[2]《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)規(guī)程》(Q/CR9603-2015)

　　[3]《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10424—2010)

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