鐵路客運專線預制箱梁施工技術

李志剛

摘要：鐵路客運專線預制箱梁的施工牽扯許多重要工序，掌握這些工序的技術要領對工程十分重要。本文從高速鐵路客運專線應用廣泛的簡支箱梁整體預制施工流程入手,對施工過程中的鋼筋加工與綁扎等重要環節進行了闡述，系統提出了一套實用性很強的高速鐵路預制箱梁施工技術，為做好客運專線預制箱梁的施工提供了技術的支撐，也為以后施工提供了借鑒。

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

隨著經濟的發展，社會對鐵路客運專線工程質量的要求越來越高，如何提高預制箱梁施工技術對整個工程意義重大，需要從理論方面不斷探索，在實踐方面不斷總結。而把理論與實踐結合起來，把技術系統化與精細化，對做好現場施工尤其重要。

1 預制箱梁施工特點

在鐵路客運專線的建設中，采用現場預制的方法制作預應力混凝土箱梁，特別是目前應用廣泛的混凝土預制簡支箱梁有許多優點。一是不需要長途運輸箱梁，有利于進行施工管理，可以在保證工程質量的同時，縮短工期，降低成本，提高效益。二是采用工廠化預制，施工工藝可以滿足新結構、新標準的要求，保證制梁質量，生產效率也高。三是運用高性能混凝土技術進行客運專線箱梁預制，剛度大，整體性好，抵抗橫向變形的能力強。

2 箱梁工藝流程

梁體混凝土質量是箱梁施工重點的重點，為了保證梁體混凝土的施工質量，我們分析研究了箱梁預制施工工藝流程。

此種是一次成型工藝，其流程為：梁體鋼筋制作→吊裝鋼筋底、腹板鋼筋骨架→安放內模→頂板鋼筋制作→吊裝頂板鋼筋骨架→安裝外模、端模→澆注底板、腹板、頂板混凝土→養生→拆端模→清孔、穿束、預張拉→拆內膜、側模→初張拉→吊移梁→終張拉→孔道壓漿→封錨。

這種工藝是在梁體鋼筋及模板安裝就位并檢查合格后，采用混凝土輸送泵＋布料機，連續澆筑，一次成型，澆筑時間控制在6h以內。

3 施工技術準備

進行預制箱梁施工，要提前做好各項技術準備工作。一是對客運專線的技術標準和質量控制標準要熟悉掌握，并了解確定這些標準的依據；二是研究施工工藝和施工方法，保證其滿足標準的要求；三是考察施工需要的檢測儀器以及機具設備，保證施工機械和檢測儀器可以滿足技術質量標準要求，能夠合理配套，先進適用。為此，要在收集資料的基礎上，組織技術以及施工人員進行學習。同時，利用好社會資源，向有經驗的專家借力。在具備條件的情況下，充分借鑒學習國外的施工經驗和先進技術。

4 關鍵施工技術和標準

4.1 預制箱梁工序分析

箱梁的生產、運輸和架設，要按照客運專線砼箱梁預制技術條件的要求進行，按工廠化組織生產。目前，在國內鐵路客運專線建設中，作為大型構件的簡支箱梁的預制施工技術應用比較廣泛。總體來看，箱梁預制包括諸如鋼筋加工和綁扎、模板組裝、混凝土澆筑、養護、拆模、壓漿、封錨、張拉等一些比較復雜的工序。其中的壓漿、封錨、張拉等工序為預應力施工。預應力施工是箱梁預制工序中的重要環節，全部或部分抵消箱梁架設以后外荷載對混凝土產生的拉應力只有通過施加預應力才能實現，這與箱梁的承載力以及使用壽命關系密切。

4.2 重要工序的技術要領

(1)鋼筋加工和綁扎。鋼筋應除銹、調直，彎度、下料準確。在鋼筋骨架內外側分別綁扎數量不少于4個/m2的細石混凝土墊塊。底腹板和頂板鋼筋在各自的胎模具上分別綁扎后整體吊裝安放。

(2)模板組裝。內模采用箱梁液壓內模模板，可以節省時間和大量模板投入成本。內模板要快速安裝和拆除。精確控制箱梁尺寸。混凝土灌筑和箱梁初張臺座底模四支點高程誤差應當控制在2mm之內。外模采用定型鋼模板，鋼面厚度為6mm。箱梁外模大塊拼接并形成靈活的開合模板，其剛度、強度應當滿足技術標準要求。內模的節段拼裝與伸展收縮都要靈活可靠，其設計與制造要滿足強度、剛度以及整體推拉滑移或吊裝要求。模板定位標志要穩定。

(3)拆模。箱梁混凝土芯部與表面、表面與環境溫差（不大于15℃）、混凝土強度等指標，拆模后宜進行早期張拉，及時噴涂混凝土養護劑。拆模時要注意天氣變化，大風和氣溫急劇變化時要停止進行。

(4)混凝土澆筑。采用高性能混凝土，要求一次澆筑量大和澆筑時間短。優化混凝土的配合比，應該滿足設計強度（C50）和施工強度R≥50MPa，彈性模量35.5GPa，坍落度（18±2）cm,擴展度（400±20）mm。要控制好各種成分的含量和用量，主要是堿含量、氯離子含量、水膠比以及水泥用量。配料與拌和要控制好稱量誤差以及拌和時間；拌和站下不能直接使用混凝土輸送泵泵送入模的方式。拌合物入模溫度應該控制在10—30℃的范圍。模板溫度控制在5—35℃的范圍。混凝土用布料機布料，風速超過六級布料機停止工作；風速超過四級不能拆除和安裝布料機。不能使用超過3米的末端軟管澆注，軟管不能插入澆注的混凝土。

(5)養護。根據環境溫度和施工條件采用蒸汽養護或者自然養護。蒸汽養護要嚴格控制靜停的時間、升溫以及降溫速率，使混凝土溫度均勻變化，嚴格控制蒸養的最高溫度不超限，嚴格控制拆模時混凝土與環境的溫差，防止溫度突變引起溫差裂紋。在自然養護時，要及時覆蓋、保溫和保持混凝土表面充分潮濕。

(6)張拉。張拉采用后張法。預張拉一般在混凝土強度達到設計強度的60％＋3.5Mpa，并拆除端模、松開內模和外模緊固件后進行。其作用是防止梁體出現早期裂紋。一般在梁體混凝土的強度達到設計強度的80％＋3.5Mpa后進行初張拉。其作用是加快制梁臺座的周轉，從而避免移出過程中箱梁因為自重產生裂紋或裂縫。終張拉要在混凝土強度達到設計強度的100％＋3.5Mpa、彈性模量達到100%、混凝土齡期大于等于10d后進行。其作用是在梁體內建立起可以抵消架梁后外荷載產生的應力。三種不同程度的張拉都需要遵循“對稱、同步、同時”的原則。

(7)壓漿。壓漿前要先對孔道試抽真空，直到真空度保持穩定時，停泵1分鐘，壓力降低小于0.02MPa時孔道基本達到并維持真空。壓漿時孔道的真空度要達到負壓0.08 MPa左右，加上0.5～0.6MPa的正壓力，才能把優化后的水泥漿體壓入預應力孔道。管道真空輔助壓漿是在終張拉完成24小時后進行，48小時內完成。

(8)封錨。梁體封錨應盡早進行。封錨采用強度等級不低于C50的與梁體混凝土等強度的無收縮混凝土。封錨前，對錨具鑿毛處理，用聚氨酯防水涂料對預應力筋、錨具以及墊板處進行防水處理。新舊混凝土結合部要采用聚氨酯防水涂料進行二次防水處理。

參考文獻

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