摘要:文中結合橋梁施工的實際經驗,對客運專線箱梁預制施工工藝進行了探討,旨在為今后箱梁預制施工提供參考。
關鍵詞:箱梁預制 客運專線 施工工藝
0 引言
我國《中長期鐵路網規劃》中規劃了以四縱四橫為骨架的客運專線建設。近幾年我國鐵路客運專線高速發展,其中箱梁預制在工程中的地位越來越重要。基于此,我們要加強對箱梁預制施工工藝的研究。
1 工藝流程
箱梁預制施工工藝流程主要包括模板工程、鋼筋工程、混凝土工程、預應力工程等。詳見圖1。
2 模板工程
模板的設計、制作、安裝應使混凝土得以正常澆筑和搗實,并保證結構尺寸。模版安裝、拆除的檢驗須符合驗收標準的規定。
2.1 模板制作 制梁模板包括側模、內模、底模和端模四部分。模板要有足夠的強度、剛度和穩定性,應保證梁體結構尺寸及預埋件的位置準確,且具有反復使用不致影響梁體外形的剛度。模板的全長應考慮預留壓縮量,底模應考慮預設反拱度。制作模板時,要綜合考慮各部分模板,以利于施工。
2.2 模板拼裝 側模安裝時應先使側模就位,與底模板的位置對準,用頂壓桿調整好側模垂直度,并與端模聯結好。內模安裝應根據模板結構確定。端模管道孔眼應清除干凈。模板拼裝完成后用寬膠帶粘貼各個接縫處以防止漏漿。
2.3 模板拆除 拆模時應注意:拆模時的混凝土強度應滿足設計要求,當設計無具體要求時,應達到設計強度的60%以上;拆模時混凝土表層溫度與芯部溫度、表層溫度與環境溫度之差應小于15度;當環境溫度低于0度時,應等到混凝土表面溫度降到5度以下方可拆模;氣溫急劇變化時不宜進行拆模作業。
3 鋼筋工程
3.1 鋼筋加工和堆放 對進出場的鋼筋必須按規定檢驗。鋼筋加工應在加工棚內完成。鋼筋在進行切斷、彎制、對焊前必須經過試切、試彎、試焊,經檢查合格后才能批量加工。鋼筋彎制時,直角形彎鉤彎曲直徑不得小于5d,鉤端應留有不小于3d的直線段。箱梁鋼筋連接應采用閃光對焊,接頭的外觀要求應符合規范規定。剛進的堆放場地要硬化、平整、干燥,做到防雨防潮,以避免鋼筋銹蝕或油污。成品鋼筋應按施工圖紙的鋼筋中編號做到分類堆放,標識清楚,易于識別,不產生混淆。
3.2 鋼筋骨架制作 箱梁鋼筋骨架根據施工方法不同分為兩種形式,一種為底腹板鋼筋骨架和橋面鋼筋骨架分體綁扎,另一種為鋼筋骨架整體綁扎。鋼筋骨架制作應在專用骨架胎具上進行,胎具采用槽鋼、工字鋼或鋼管作支撐架,支撐架上可采用角鋼做鋼筋定位槽,便于鋼筋綁扎,保證定位準確,方便鋼筋骨架吊裝。
3.3鋼筋骨架吊裝 因箱梁鋼筋骨架具有重量大、面積大的特點,須采用專用吊具,可通過兩臺龍門吊同步吊裝完成。鋼筋骨架吊裝的吊具應具有足夠的強度和剛度,鋼筋骨架吊點應當適當分散,吊點位置準確。在鋼筋骨架的吊裝過程中,兩臺龍門吊機應統一指揮、動作保持一致,嚴禁急速升降、快速行走制動,以避免鋼筋骨架扭曲變形,同時注意保護預應力管道在吊裝過程中不會受到損壞。
4 混凝土工程
進行混凝土澆筑前,應做好模板、鋼筋的驗收工作,并檢查預埋件的位置和尺寸,預埋件包括支座板、防落梁預埋板、接觸網支柱預埋件、吊點預留孔、通風孔、泄水管及泄水管管蓋、綜合接地裝置。
4.1拌制 箱梁混凝土原材料、配合比設計應滿足相關規范要求。應采用強制式攪拌機攪拌混凝土。混凝土應攪拌到各種材料混合均勻,石子表面包滿砂漿,顏色一致。一般攪拌時間不宜少于120秒,也不宜大于180秒。
4.2澆筑 混凝土澆筑施工一般工藝流程為:施工準備→混凝土拌制→混凝土運輸→混凝土澆筑→混凝土振搗→混凝土收面→混凝土覆蓋養護。混凝土的澆筑采用連續澆筑、一次成型,澆筑時間不宜超過6小時。混凝土拌合物入模前應測定混凝土的溫度、含氣量和坍落度。混凝土澆筑時,含氣量控制在2%~4%,混凝土拌合物坍落度45分鐘損失不宜大于10%;模板溫度宜控制在5度~35度,混凝土拌合物入模溫度宜控制在5度~30度。采用水平分層的方法進行澆筑,水平分層厚度不宜大于30厘米。天氣炎熱時要避開高溫時段,大雨天禁止施工。澆筑順序見圖2。
4.3 養護 養護是為混凝土的凝結和硬化過程提供必要的濕度和溫度而采取的措施。如果混凝土養護不及時、不充分,不僅產生裂縫、降低強度,還會影響混凝土的耐久性。梁體的養護分為自然養護和蒸汽養護兩種。在自然氣溫較高的情況下可采用灑水養護,養護用水應符合相關要求,澆筑完成后,用土工布或者塑料薄膜覆蓋。混凝土進行第二次收面后,可覆蓋蒸汽養護罩,蒸汽養護分靜停、升溫、恒溫和降溫四個階段,蒸汽養護結束后,應及時采取措施繼續對混凝土進行保溫保濕自然養護。
5 預應力工程
預應力施工一般工藝流程為制孔→孔道清理→鋼絞線穿束→鋼絞線預張拉→鋼絞線初張拉→鋼絞線終張拉→鋼絞線切割→壓漿→封錨。
5.1 制孔、制束與穿束 預應力筋孔道的位置及制孔管道材質應符合設計要求,并滿足壓漿工藝的要求。制孔管應保證管壁嚴密不易變形,確保其定位準確,管節連結平順。錨墊板要垂直于預應力管道中心線。管道端部開口必須密封,以防水或其他雜物進入。一般采用抽拔橡膠管或波紋管成孔。制束的工藝流程為備料→人工開盤→下料→編束。鋼絞線下料,應按設計孔道長度加張拉設備長度,并預留一定的工作長度,下料應采用砂輪切割機切割,嚴禁電焊切割。穿束時拖拉方向和鋼束穿入方向均應與錨墊板垂直。鋼絞線穿入梁體后應盡快張拉,停放時間不宜過長,否則應采取相應措施進行防銹處理。
5.2 張拉 后張法預應力混凝土箱梁張拉分為:預張
拉、初張拉、終張拉三個階段。張拉力、張拉順序按設計要求進行。張拉鋼絞線前,對梁體應作全面檢查。當進行第一孔梁張拉時需要對孔道摩阻損失、錨圈口摩阻損失進行測定。根據試驗結果對張拉控制應力作相應的調整,確保有效應力值滿足設計要求。箱梁兩側腹板宜對稱張拉,其不平衡束最大不超過一束,張拉同束鋼絞線應采用兩端同步張拉,嚴禁一端張拉,并按設計圖規定的編號及張拉順序張拉,張拉過程中應保持兩端的伸長量基本一致,采用以張拉力為主、伸長量作為校核的雙控原則。
5.3 壓漿和封錨 終張拉后宜在24h內進行管道壓漿。管道壓漿的主要機械設備有拌漿機、壓漿機、真空機。壓漿要連續進行,一次完成,水泥漿的飽和度和穩壓時間滿足規范要求。封錨混凝土應采用無收縮混凝土,抗壓強度不應低于梁體混凝土強度。為保證混凝土接縫處接合良好,應將壓漿水泥漿全部鑿除,將原混凝土表面鑿毛,安裝鋼筋網片。封錨后,應對封錨新老混凝土交接縫處進行防水處理。
6 結束語
本文對客運專線箱梁預制的施工工藝進行了闡述和研究。隨著我國鐵路建設的蓬勃發展,箱梁預制施工工藝會日趨完善。在施工過程中,我們要加強管理、認真執行相關規范,積極采用新技術、新設備、新工藝,保證箱梁的預制質量。
參考文獻:
[1]鐵科技[2004]120號,客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件[S].
[2]鐵建設[2005]160號,客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準[S].
[3]TZ213-2005,客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南[S].
[4]鐵建設[2010]241號,鐵路混凝土工程施工技術指南[S].
[5]張治國,袁偉明.哈大鐵路客運專線無砟軌道后張法預應力混凝土簡支箱梁(雙線)施工[J].科技信息.2010(27).
作者簡介:陳啟瑞(1986-),男,大連理工大學本科畢業,現在大連市市政設計研究院工作。