浅析铁路客运专线预制箱梁的施工技术

浅析铁路客运专线预制箱梁的施工技术

摘要：铁路客运专线预制箱梁的施工牵扯许多重要工序，掌握这些工序的技术要领对工程十分重要。本文从高速铁路客运专线应用广泛的简支箱梁整体预制施工流程入手,对施工过程中的钢筋加工与绑扎等重要环节进行了阐述。

关键词：铁路客运专线；预制箱梁；施工技术 引言

随着经济的发展，社会对铁路客运专线工程质量的要求越来越高，如何提高预制箱梁施工技术对整个工程意义重大，需要从理论方面不断探索，在实践方面不断总结。而把理论与实践结合起来，把技术系统化与精细化，对做好现场施工尤其重要。

1.预制箱梁的施工工艺

箱梁预制工程的施工工艺流程可以归纳为：台座修整→吊放底板钢筋骨架→波纹管埋设与绑扎→安装箱梁外、内模板→吊装或绑扎顶板钢筋→安装矩波纹管→浇注底板、腹板、顶板混凝土→养生→拆模→预应力钢绞线的制作→穿束→预应力张拉→孔道压浆→封堵→桥面防水层施工→保护层施工→桥梁附属配件的施工。

2.工艺流程

底板质量是箱梁施工重点的重点，为了保证底板的施工质量，我们分析研究了两种工艺流程。

一种工艺流程为：梁体钢筋制作→钢绞线张拉→支立侧模→浇注底板→安放内模→顶板、翼板钢筋制作→浇注腹板、顶板→养生→拆模→放张→存梁。这种流程易保证底板振捣密实，但要求施工人员多，工时长，配合紧密。若某一环节出现问题，将影响工程质量。特别是底板和腹板、翼板的浇注间隔长，易产生明显的施工接缝。

另一种是一次成型工艺，其流程为：梁体钢筋制作→钢绞线张拉→支立侧模→安放内模→顶板、翼板钢筋制作→浇注底板、腹板、顶板→养生→拆模→放张→存梁。这种工艺是在钢筋、模板都完成后，从腹板处下灰浇注底板。由于底板厚度只有18cm，却分布着两层钢绞线和梁体钢筋，对混凝土的流动有很大的阻滞作用。为防止木板吸水膨胀，内模都用塑料纸包裹。从两侧下灰，容易因排气不畅而在底板形成空洞。即使没有空洞，也很难保证振捣密实。从一侧下灰，流到另一侧的大部分是灰浆，也很难保证底板质量。并且侧压力大，易导致内模和钢筋偏位。

我们对这种工艺的改进主要在内模上，把内模里的木撑改为用螺丝相连的角

铁骨架，在内模底部留10～20cm宽的槽。浇注底板时，在开槽处用振动棒引流混凝土，振捣密实后整平混凝土，用木板封住槽口，继续浇注腹板、顶板。这样既保证了内在质量和外观质量又加快了施工进度。

3.关键施工技术和标准

3.1 预制箱梁工序分析

箱梁的生产、运输和架设，要按照客运专线砼箱梁预制技术条件的要求进行，按工厂化组织生产。目前，在国内铁路客运专线建设中，作为大型构件的简支箱梁的预制施工技术应用比较广泛。总体来看，箱梁预制包括诸如钢筋加工和绑扎、模板组装、混凝土浇筑、养护、拆模、压浆、封锚、张拉等一些比较复杂的工序。其中的压浆、封锚、张拉等工序为预应力施工。预应力施工是箱梁预制工序中的重要环节，全部或部分抵消箱梁架设以后外荷载对混凝土产生的拉应力只有通过施加预应力才能实现，这与箱梁的承载力以及使用寿命关系密切。

3.2 重要工序的技术要领

(1)钢筋加工和绑扎。钢筋应除锈、调直，弯度、下料准确。在钢筋骨架内外侧分别绑扎数量不少于4个/m2的细石混凝土垫块。底腹板和顶板钢筋在各自的胎模具上分别绑扎后整体吊装安放。

(2)模板组装。内模采用箱梁液压内模模板，可以节省时间和大量模板投入成本。内模板要快速安装和拆除。精确控制箱梁尺寸。混凝土灌筑和箱梁初张台座底模四支点高程误差应当控制在2mm之内。外模采用定型钢模板，钢面厚度为6mm。箱梁外模大块拼接并形成灵活的开合模板，其刚度、强度应当满足技术标准要求。内模的节段拼装与伸展收缩都要灵活可靠，其设计与制造要满足强度、刚度以及整体推拉滑移或吊装要求。模板定位标志要稳定。

(3)拆模。箱梁混凝土芯部与表面、表面与环境温差（不大于15℃）、混凝土强度等指标，拆模后宜进行早期张拉，及时喷涂混凝土养护剂。拆模时要注意天气变化，大风和气温急剧变化时要停止进行。

(4)混凝土浇筑。采用高性能混凝土，要求一次浇筑量大和浇筑时间短。优化混凝土的配合比，应该满足设计强度（C50）和施工强度R≥50MPa，弹性模量35.5GPa，坍落度（18±2）cm,扩展度（400±20）mm。要控制好各种成分的含量和用量，主要是碱含量、氯离子含量、水胶比以及水泥用量。配料与拌和要控制好称量误差以及拌和时间；拌和站下不能直接使用混凝土输送泵泵送入模的方式。拌合物入模温度应该控制在10—30℃的范围。模板温度控制在5—35℃的范围。混凝土用布料机布料，风速超过六级布料机停止工作；风速超过四级不能拆除和安装布料机。不能使用超过3米的末端软管浇注，软管不能插入浇注的混凝土。

(5)养护。根据环境温度和施工条件采用蒸汽养护或者自然养护。蒸汽养护

要严格控制静停的时间、升温以及降温速率，使混凝土温度均匀变化，严格控制蒸养的最高温度不超限，严格控制拆模时混凝土与环境的温差，防止温度突变引起温差裂纹。在自然养护时，要及时覆盖、保温和保持混凝土表面充分潮湿。

(6)张拉。张拉采用后张法。预张拉一般在混凝土强度达到设计强度的60％＋3.5Mpa，并拆除端模、松开内模和外模紧固件后进行。其作用是防止梁体出现早期裂纹。一般在梁体混凝土的强度达到设计强度的80％＋3.5Mpa后进行初张拉。其作用是加快制梁台座的周转，从而避免移出过程中箱梁因为自重产生裂纹或裂缝。终张拉要在混凝土强度达到设计强度的100％＋3.5Mpa、弹性模量达到100%、混凝土龄期大于等于10d后进行。其作用是在梁体内建立起可以抵消架梁后外荷载产生的应力。三种不同程度的张拉都需要遵循“对称、同步、同时”的原则。

(7)压浆。压浆前要先对孔道试抽真空，直到真空度保持稳定时，停泵1分钟，压力降低小于0.02MPa时孔道基本达到并维持真空。压浆时孔道的真空度要达到负压0.08 MPa左右，加上0.5～0.6MPa的正压力，才能把优化后的水泥浆体压入预应力孔道。管道真空辅助压浆是在终张拉完成24小时后进行，48小时内完成。

(8)封锚。梁体封锚应尽早进行。封锚采用强度等级不低于C50的与梁体混凝土等强度的无收缩混凝土。封锚前，对锚具凿毛处理，用聚氨酯防水涂料对预应力筋、锚具以及垫板处进行防水处理。新旧混凝土结合部要采用聚氨酯防水涂料进行二次防水处理。

4.结束语

施工工艺对工程质量有直接而重大的影响，要提高箱梁的施工质量就必须有好的施工工艺，并使其不断完善。本文所述的组合台座，既满足了张拉力的要求，又满足了大型钢模治理支立的空间要求。改进后的施工工艺，使箱梁混凝土一次浇筑成型，既保证了箱梁（特别是底板）的施工质量，又大大提高箱梁的施工效率，是提高箱梁质量的合理工艺。

参考文献 ：

[1]毛玉平.客运专线预制箱梁钢筋骨架整体绑扎施工技术[J].城市建设理论研究，2011（10）.

[2]黄保林.客运专线铁路桥梁箱梁高性能混凝土施工技术总结[J].中国新技术新产品, 2009(13).