广珠城际新增翠亨站站台梁翼缘板营业线施工技术.pdf

施工技术与管理北方建筑第9 卷第2 期2 0 2 4 年4 月DOI:10.3969/j.issn.2096-2118.2024.02.021广珠城际新增翠亨站站台梁翼缘板营业线施工技术耿乙建，赵永松，皆伟钢（中铁八局集团有限公司，四川成都6 1 0 0 0 0）摘要：本文分析了不同列车时速通过时产生的气动力及共振问题对广珠城际新增翠亨站站台梁翼缘板模型体系产生的各种影响，从垂直气动力验算、模板系统振动和共振问题、该工艺的具体施工流程（包括钢筋调直及绑扎、模板安装及拆模、混凝土养护要点）等方面介绍了站台梁翼缘板悬挑模型体系及现浇施工工艺，在施工过程中严格把控营业线施工控制要点，以实现在不封锁线路且不影响次日列车运行的情况下完成站台梁后浇带施工，确保铁路行车安全。关键词：翼缘板；悬挑；气动力；限界中图分类号：U291Construction Technology for the Platform Beam Flange Plate Business Lineof the Newly Added on the Cuiheng Station Guangzhou-Zhuhai Intercity文献标识码：A文章编号：2 0 9 6-2 1 1 8(2 0 2 4)0 2-0 0 9 6-0 4GENG Yijian,ZHAO Yongsong,ZI Weigang(China Railway No.8 Engineering Group Co.,Ltd.,Chengdu Sichuan 610000,China)Abstract:This paper analyzes the influence of aerodynamic force and resonance problems by different trainspeeds on the platform flange plate model system of the newly added on the Cuiheng Station Guangzhou-zhuhaiIntercity,from the aspects of vertical aerodynamic checking,vibration and resonance problems of formwork sys-tem,concrete construction process of the process(including steel bar straightening and binding,formwork installa-tion and mold removal,concrete maintenance key points),the platform beam flange plate suspension model sys-tem and cast-in place construction technology are introduced,the key points of business line construction controlare strictly controlled during the construction process.In order to complete the construction of the station beamafter pouring belt without blocking the line and not affecting the next days train operation,the railway runningsafety is ensured.Keywords:flange plate;overhang;aerodynamic force;limit0引言广珠城际新增翠亨站位于广珠城际K89+473.17K89+702.07,是全国首个在运行中的高速铁路高架桥上新增的车站。本项施工是在无到发线的正线上新增翼缘板现浇施工，站台面装修层高于轨顶1 2 5 0 mm，翼缘板混凝土面高出轨顶1 1 5 0 mm。因站台梁翼缘板伸人防撞墙内侧，其外沿距离线路中心仅1 8 0 0 mm,翼缘板边缘距行进中列车边缘仅200mm,且施工必须在当天高铁停运之后、第二天运营前的夜间天窗点内进行。施工限界卡控严、天窗作业时间短、列车运行气压影响等因素导致施工困难,安全风险高。为避免列车行进时产生的气动力造成混凝土振动而影响性能,故全部采用悬挑的形式进行施工。收稿日期：2 0 2 3-0 5-1 8作者简介：耿乙建（1 9 8 4 ），男，江苏省徐州市人，工程师，从事建筑施工方面的工作。96NORTHERNARCHITECTURE第2 期耿乙建，等：广珠城际新增翠亨站站台梁翼缘板营业线施工技术D/m1模板体系及受力分析施工横断面详见图1。在站台梁面上按1.5 m间距铺设2 0 a工字钢作为主吊杆，吊杆尾部采用膨胀螺栓将3 组压板固定,中部再设置一组压板防止偏位。工字钢封头板上用螺栓固定2 5 a槽钢作为翼缘板侧模板。使用1.8 cm厚的竹胶板作为翼缘板底模,底模背部用5 cmx10cm的楞条加固。在工字钢上及底模底板纵桥向采用螺栓悬吊钢管。为防止槽钢胀模侵人铁路限界，采用拉杆固定在站台梁上。锚固钢板宽1 0 020a工字钢 1 5 0错固螺栓1 23310401010210后浇分界线既有站台梁图1 广珠城际新增翠亨站翼缘板施工横断面图（cm）（图片来源：作者自绘）为确保列车通过时模板体系的稳定，采用流体分析软件Fluent获得了高速列车在不同速度通过时作用在翼缘板位置的气动力；并进一步地采用有限元软件Midas/Civil建立模板系统的有限元模型，考察其在气动力作用下的动力响应，计算列车气动力对站台梁翼缘板施工的影响，确定列车合理限速值，以保证浇筑后混凝土质量、新旧混凝土结合面黏结性能及行车安全。1.1列车通过气动力计算根据铁路桥涵设计规范4.3.1 4 中的规定，垂直气动力Q的计算公式如下：2Q,(7D+30)Q,=100式（1）中：Q为垂直气动力，kN/m;Qn为水平气动力，kN/m;D为作用线至线路中心线距离，m。从规范4.3.1 4 条附图（见图2)可知，气动力随着与线路中心线距离降低而迅速增大。站台梁翼缘板末端至轨道中心的距离为1.8 m，当车速分别为200km/h和1 6 0 km/h时，对应的水平气动力Qn约为0.9 kN/m和0.6 kN/m。由此推导出对应垂直气动力Q分别为0.7 7 kN/m和0.5 1 kN/m进一步选用k8两方程流模型，采用动态铺层技术模拟列车与站台梁翼缘板的相对运动，计算列车运行时产生的气动力。根据验算，不同车速下2.402.302.202.102.001.901.801.701.601.501.401.301201）/1.101.000.900.800.700.600.500.400.300.200.1002.002.503.003.504.004.505.005.506.006.507.007.508.00600木模板（侧模）221.675751025时钢槽2排外径4.8 钢管线方木条Q500.5钢纹线轨顶既有转道梁=164Km/中1 2 拉筋2排外径4.8 钢管180中图2 规范4.3.1 4 条附图（水平气动力Q）画中心气动力如下。1）车速2 0 0 km/h时，最大正压为3 9 0 Pa（0.3 9kN/m),最大负压为2 8 0 Pa(0.28kN/m)。2）车速1 6 0 km/h时，最大正压为2 5 0 Pa（0.2 5kN/m),最大负压为 1 8 0 Pa(0.18kN/m)。3）车速1 2 0 km/h时,最大正压为1 4 2 Pa（0.1 4 2kN/m),最大负压为 1 0 0 Pa(0.1.kN/m)。4）车速8 0 km/h时，最大正压为6 6 Pa（0.0 6 6kN/m),最大负压为4 6 Pa(0.046kN/m)。根据上述模型对气动力作用下的翼缘板底模上浮状况进行分析可知：当车速为8 0 km/h160km/h时，列车通过产生的气动力小于翼缘板底模自重，原则上不会造成底模发生上浮现象，但为确保行车安全，提前设置好混凝土垫块，利用钢筋骨架自重可有效避免底模松动。1.2模板系统的振动和共振问题仿真分析结果及实测资料均表明：高速运行列车引起的气动力具有强烈的脉动特性，即一节车厢通过完成一次近似正弦波的脉冲。当模板系统的固有频率值接近高速列车通行的脉动频率时，模板系(1)统易于发生共振，会导致模板系统各部件松动、脱落。高速列车气动力扰动频率公式如下(1 l：f=aVL式(2)中：f为高速列车气动力扰动频率,Hza为修正系统，考虑因列车车厢长度变化、空气阻尼等因素导致的扰动频率变化，一般最低取值0.9,最高取值1.1，以保证能够涵盖列车气动力扰动频率的范围;L为一节车厢的长度,m，由于列车头车的影响最大,因此L可取列车头车的长度进行计算；V为列车运行速度,km/h。根据式（2）,计算2 0 0 km/h高速列车气动力的(2)NORTHERNARCHITECTURE97北方建筑扰动频率介于1.9 6 Hz2.39Hz；车速为1 6 0 km/h能承受的最大拉力，避免混凝土浇筑时出现螺杆断时，该频率范围为1.5 7 Hz1.91Hz；车速为1 2 0 km/裂或螺帽失效的情况。安装吊杆后，应采用站台限h时,该频率范围为1.1 8 Hz1.43Hz;车速为8 0 km/界尺对站台限界进行检测以防止侵限。h时,该频率范围为0.7 8 Hz0.96 Hz。经计算，为避2.3模板系统安装免共振，模板系统的自振频率应远离0.7 8 Hz2.39将组装好的单元模板吊装至站台梁面，进行人Hz。施工阶段申请列车通过限速为8 0 km/h。工安装。吊装作业时，吊物严禁接触或碰撞现有接触网及其他铁路既有带电设备。施工机具及材料距2施工工艺离接触网设备的安全距离需 2 m。安装时将每个单本工艺主要施工流程为：测量放线主筋调直元木模板移至翼缘板下方，利用工字钢上铺设的钢及悬吊系统安装一模板系统安装一翼缘板混凝土管及M14螺栓缓慢提升并固定。底模就位后,将侧浇筑一洒水养护一脱模进人下一循环。模槽钢安装在端头并与工字钢紧固，见图4。2.1测量放线为尽量减少营业线施工内容，提前在桥下将模板按每一单元组装。利用天窗点在站台梁面上放出工字钢位置线，并根据铁路限界要求以线路中心线为基准放出纵向控制线。2.2主筋调直及悬吊系统安装翼缘板原预留横向主筋经处理验收合格后，需进行人工调直,并将纵向钢筋绑扎成整体。钢筋调直后需测量钢筋最外缘距线路中心线距离，严禁侵人铁路限界。工字钢经吊装至站台梁面后，按照控制线以1.5 m的间距摆放,并进行必要的调整。中部和尾部位置采用膨胀螺栓加压板固定，以防止工字钢偏位，尾部压板膨胀螺栓应按每颗5 kN进行抗拔力检测，以防止浇筑过程中锚固失效，见图3。图3 工字钢梁安装锚固示意图(图片来源：作用自绘)吊杆、螺帽、蝴蝶扣进场后应对其进行验收，检查吊杆直径、长度、丝牙是否损坏、锈蚀是否严重、蝴蝶扣有无变形、断裂等，严禁将不合格品用于工程中。吊杆安装前应随机抽取3 组配套的吊杆与螺帽送检进行破坏试验，以确定双螺帽安装时螺杆所98NORTHERNARCHITECTURE第9 卷图4 悬挑模板安装示意图（图片来源：作者自绘）模板安装时应检查对穿拉杆是否上下均匀并按要求采用双螺帽固定；螺杆是否持力，螺帽有无松动；最外侧拉杆下方是否采用扎丝固定，防止振动时螺帽滑落；工字钢顶面钢管是否采用铁丝与钢筋骨架牢固绑扎，以防滑移；并确保侧模稳固。2.4翼缘板混凝土浇筑采用清水对混凝土交界面进行冲洗，将灰尘及浮渣清理干净。在混凝土交界面涂刷界面剂，增强混凝土接茬面的连接质量2 1。混凝土浇筑时为确保泵机与接触网线的安全距离，可采用梭槽放置于站台梁面，混凝土通过梭槽缓慢滑人悬挑模板内，能有效减轻混凝土对模板的冲击力，避免模板发生松动变形。加强混凝土浇筑过程中的振捣监控,确保振动操作不遗漏,并且插入式振动棒不能与钢筋及悬吊系统紧密接触进行振捣，以防止模板变形。2.5酒水养护因天窗点外施工人员无法上道作业，可在桥面提前铺设预开孔的PVC管,通过桥下阀门控制定期第2 期洒水养护。PVC管需与桥面固定,避免通水时造成管体松动脱落影响行车安全。严禁采用薄膜、彩条布等轻质材料覆盖，避免因行车气动力造成轻质材料上扬影响接触网安全。2.6脱模步骤底模拆除需确保混凝土养护1 0 d，且强度设计强度的8 0%。拆模时先拆除侧模槽钢,再拆除底模(3)。模板拆时,每榻为一施工单元,松开螺丝后必须完全拆除模板，严禁将松脱的模板留在天窗。拆除侧模时应上下配合，先将侧模与工字钢吊杆的连接拆除，用手锤轻轻向外侧敲击侧模，待与混凝土脱离后将其取下放置于站台梁面，集中吊运至桥下。拆除底模时应先将工字钢压板及模型连接螺栓拆除，随后拆除底部及顶部纵向钢管，再拆除底模，最后拆除工字钢,割断外露的对穿拉杆。施工人员需对现场杂物进行全部清理，并将模板、配件、工机具等运到指定位置堆放，现场施工负责人及安全员及时跟进检查，确认无误方可申请恢复开通。3施工要点控制为确保施工安全和天窗作业能顺利完成，对天窗各工序施工时间进行分解，施工中应严格把控作业时间，严禁超时施工。严格按营业线相关规定组织施工，严格遵循“行车不施工，施工不行车”的原则，做到每日报送施工按时完成计划，经批准后方可组织施工。需接触网停电作业的项目，应待供电配合人员确认接触网停电，并做好接地措施后方可组织施工。模板、工字钢、钢筋等工器具及材料搬运过程中应平放，严禁竖立拿放，材料与接触网带电体之间必须保持2m以上的安全距离。施工过程中应加强对站台限界的监控，定时复测，避免造成模板侵线，施工过程中安全检查内容如下。1）吊车及吊具：吊车、吊具、吊绳、安全装置是否完好，通话指挥系统是否顺畅，每日在进行吊装前按照起吊物最大重量进行试吊。2）施工用电及照明：施工用电是否按规范布耿乙建，等：广珠城际新增翠亨站站台梁翼缘板营业线施工技术置、电缆和电线有无破皮、施工照明是否满足施工要求。3）施工人员及机具：检查施工人员是否按要求持证上岗；带班人员是否按要求进行上班前安全讲话；作业人员是否正确佩戴劳保用品；作业工机具是否按要求粘贴反光标识并登记；现场町控防护、配合等关键人员是否就位。4）施工过程验收：作业人员是否按要求完成了当日天窗作业；站台限界是否满足要求；模板支撑体系是否稳固、锚固螺栓是否松脱、焊点是否牢固、工字钢横梁是否移位;模板是否存在严重变形影响结构安全；施工区域内轨道中是否有遗落物、站台层是否有小块松动物体、小块及不易固定的物件是否已运送至桥下库房存放、站台层存放的大型施工机具及材料是否码放整齐并固定牢固。5）施工巡检：检查施工模板体系是否稳固、锚固螺栓是否松脱、焊点有无脱落、工字钢有无倾斜移位；杆件连接有无松动；混凝土是否存在松动及其他危及列车运行的不安全状态。4结语广珠城际新增翠亨站站台梁翼缘板施工位于高速铁路已开通区间,施工完全在夜间天窗点内进行且不封锁线路,施工次日需正常行车,在国内营业线施工尚属首例。采用本文所述悬挑模型体系及现浇施工工艺，2 个月内完成了1 4 榻站台梁翼缘板施工。列车通过后未发生模板、螺栓松动，新旧混凝土联结根部无振动开裂，且未发生一例营业线侵线事故。这为其他类似营业线施工提供了很好参考价值。参考文献1施洲,杨仕力，蒲黔辉，等.3 5 0 4 0 0 kmh-高速列车作用于声屏障的脉动风荷载特性研究J.中国铁道科学，2 0 1 8 3 9（2)：1 0 3-1 1 1.2靳昆城际铁路营业线站台翼缘板施工技术研究J.交通建设与管理2 0 2 3 4)：8 2-8 5.3廖永忠.底模及支撑拆除时机的选择J.当代建设，2 0 0 3(5)：71-72,编辑：刘岩NORTHERNARCHITECTURE99