淺談石濟(jì)客專箱梁架設(shè)支座砂漿灌漿質(zhì)量控制

曹森森

摘 要：目前客運(yùn)專線正線多以橋代路，橋梁主要采用32m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁，箱梁體積龐大，重達(dá)900噸。因此，箱梁在墩臺(tái)上安裝是否穩(wěn)定直接關(guān)系到橋梁上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及行車安全，而箱梁架設(shè)最關(guān)鍵的工序是箱梁支座無(wú)收縮水泥砂漿灌注，本文結(jié)合中鐵十九局集團(tuán)六公司石濟(jì)客專900噸整孔雙線簡(jiǎn)支箱梁架設(shè)工程，對(duì)支座灌漿試驗(yàn)材料選擇、試驗(yàn)方法及灌漿過(guò)程進(jìn)行了分析與總結(jié)。

關(guān)鍵字：箱梁架設(shè)；支座砂漿；灌漿控制

客專鐵路推行橋梁和無(wú)砟道床技術(shù)，采用“以橋帶路”的建設(shè)方式，在形式上橋梁施工納為基礎(chǔ)建設(shè)，并同路基施工，主要體現(xiàn)在“先架后鋪”法，提出以橋梁工程施工建設(shè)為主題導(dǎo)向，這就對(duì)預(yù)制箱梁架設(shè)施工提出了更高要求。

1 工程概況

石家莊至濟(jì)南客運(yùn)專線，是我國(guó)高速鐵路網(wǎng)中太原至青島客運(yùn)專線的重要組成部分，線路全長(zhǎng)323.112km。中鐵十九局集團(tuán)六公司中鐵十九局集團(tuán)石濟(jì)鐵路客運(yùn)專線項(xiàng)目經(jīng)理部第六分部負(fù)責(zé)架設(shè)新建石家莊至濟(jì)南鐵路SJZ-3標(biāo)衡水梁場(chǎng)所有預(yù)制箱梁，共計(jì)788榀，其中24m預(yù)制箱梁55榀，32m預(yù)制箱梁733榀。

2 鐵路架梁施工中灌漿材料的技術(shù)要求

目前，我國(guó)鐵路橋梁鋪架安裝的灌漿施工中，橋梁底端支座與橋墩支撐墊石之間的施工空間狹窄，一般僅有20～30mm的施工空間，要求材料具有較高的早期強(qiáng)度和更好的流動(dòng)性，以滿足施工進(jìn)度和施工質(zhì)量要求。因此，鐵路相關(guān)部門參考相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)鐵路支座安裝灌漿的特點(diǎn)，對(duì)支座灌漿材料的某些性能指標(biāo)做了規(guī)定。主要指標(biāo)如下：

（1）漿體水灰比不宜大于0.34，且不得泌水，流動(dòng)度≥320mm；30min后流動(dòng)度不應(yīng)<240mm，

（2標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下漿體28d膨脹率為0.02～0.1%；

（3）灌漿材料可用早強(qiáng)快硬材料，常溫條件下，灌漿材料2h抗壓強(qiáng)度不宜低于20 MPa，56h抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于20 MPa

3 原材料

3.1 自流平砂漿介紹

自流平砂漿是一種由膠凝材料、細(xì)骨料、填料及添加劑等組成，加水?dāng)嚢韬缶哂辛鲃?dòng)性或稍加輔助性鋪攤就能流動(dòng)找平的地面用材料。它具有流動(dòng)度大、施工快速、表面光滑平整等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外自流平砂漿的使用已比較普遍，技術(shù)也比較成熟。目前，國(guó)內(nèi)灌漿材料已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)《水泥基灌漿材料施工技術(shù)規(guī)程》（YB/T9261-98）和2005年發(fā)布的中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水泥基灌漿材料》（JC/T 986-2005）。

3.2 材料組成和技術(shù)指標(biāo)

1）水泥：為滿足超早強(qiáng)的要求，應(yīng)該首選快硬早強(qiáng)型水泥，常見(jiàn)的早強(qiáng)型水泥有快硬硅酸鹽水泥、高鋁水泥、磷酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等。根據(jù)早強(qiáng)型水泥的性能特點(diǎn)，選擇快低堿度鋁酸鹽水泥作為超早強(qiáng)支座砂漿的膠凝材料，試驗(yàn)過(guò)程中選用了低堿度硫鋁酸鹽42.5R級(jí)水泥。

表142.5R級(jí)低堿度硫鋁酸鹽水泥礦物組成 %

表242.5R級(jí)低堿度硫鋁酸鹽水泥性能

2）砂子：試驗(yàn)過(guò)程中為了提高超早強(qiáng)高鐵專用支座砂漿材料的流 動(dòng)性、強(qiáng)度及外觀，選用了用潔凈、粒徑優(yōu)良的白色石英砂。

表3高速鐵路專用支座砂漿材料用石英砂級(jí)配

3）輔助功能材料：在試驗(yàn)研究過(guò)程中為了使超早強(qiáng)高鐵專用支座砂漿材料具有較好的流動(dòng)性能、流動(dòng)度保持性能及較高的2h強(qiáng)度，選用的功能性輔助材料及功能如下：減水組分，其功能主要為使支座 砂漿材料具有良好的流動(dòng)性；緩凝組分為硼酸鹽，其主要功能在30min內(nèi)保持支座砂漿材料具有良好的流動(dòng)性，以滿足工程施工要求；早強(qiáng)組分為經(jīng)高溫煅燒而成的特種早強(qiáng)劑，其主要功能是使支座砂漿材料在30min以后快速凝結(jié)硬化，達(dá)到2h抗壓強(qiáng)度大于20MPa的要求，同時(shí)提高1d的強(qiáng)度；消泡組分為有機(jī)硅類消泡劑，其主要功能是降低支座砂漿材料在加水?dāng)嚢柽^(guò)程中引入的微小氣泡，改善力學(xué)性能和抗?jié)B性能；抗裂組分為6mm長(zhǎng)的聚丙烯纖維，其主要功能是提高支座砂漿材料的抗裂性能。

4 支座砂漿灌漿施工質(zhì)量控制

4.1 支座安裝

箱梁在預(yù)制梁場(chǎng)內(nèi)完成盆式橡膠支座安裝后，提梁機(jī)提梁至運(yùn)梁車上，采用運(yùn)梁車運(yùn)梁至架設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，配合架橋機(jī)喂梁。架橋機(jī)落梁對(duì)位后，將箱梁放到四個(gè)臨時(shí)測(cè)力千斤頂（根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高已調(diào)好千斤頂標(biāo)高）上，使各支座反力與四個(gè)支座反力的平均值相差不超過(guò)±5%，支座底平面與墊石頂面的間隙為20～30mm后，采用重力方式向墊石錨栓孔內(nèi)注入無(wú)收縮早強(qiáng)高強(qiáng)支座灌漿料，使箱梁通過(guò)支座與墊石連成一體。再進(jìn)行支座底灌漿，完成箱梁的架設(shè)作業(yè)。

支座灌漿工藝：

1）砂漿攪拌

砂漿稱量完畢后先將砂漿倒入攪拌機(jī)內(nèi)干攪2～3分鐘，然后邊攪邊加水。當(dāng)加水至80%時(shí)，停止加水并繼續(xù)攪拌3～5分鐘，最后加入剩余20%的水，加完所有的水后繼續(xù)攪拌3分鐘。在攪拌過(guò)程中，用抹子將結(jié)塊的砂漿搗碎，使砂漿無(wú)結(jié)塊。砂漿攪拌時(shí)，要注意砂漿攪拌的時(shí)間，從開始加水?dāng)嚢柚凉嘧⑼戤叢荒艹^(guò)30min。

2）支座灌漿

灌漿前應(yīng)初步計(jì)算所需漿體體積，實(shí)際灌注漿體數(shù)量不應(yīng)與計(jì)算值產(chǎn)生過(guò)大的誤差，防止中間缺漿。砂漿攪拌完畢后，開始灌漿。灌注前，用少量的清水對(duì)灌漿管進(jìn)行清洗，沖去灌漿管內(nèi)壁上的砂子等雜物，并對(duì)灌漿管內(nèi)壁進(jìn)行潤(rùn)滑。

在初步定位后下落箱梁，箱梁下落至距支承墊石50cm時(shí)減緩下落速度，檢查箱梁底部十字線與支承墊石頂面十字線之間的偏差，調(diào)整天車后下落箱梁至墩頂上，采用測(cè)力千斤頂作為臨時(shí)支點(diǎn)，確保箱梁四支點(diǎn)的反力并在5%之內(nèi)，利用精確定位裝置和4臺(tái)500T千斤頂將箱梁調(diào)整至設(shè)計(jì)位置。然后采用重力灌漿方式對(duì)支承墊石與支座底面及錨栓孔處空隙進(jìn)行灌注，灌漿從支座中心部位向四周注漿，砂漿從攪拌機(jī)內(nèi)流入料斗時(shí)，應(yīng)始終保持料斗裝滿90%。當(dāng)灌入的砂漿距支座底平面10mm時(shí)，將攪拌機(jī)的出料口關(guān)閉，利用灌漿管內(nèi)的砂漿注滿模板。當(dāng)砂漿超過(guò)支座底平面5mm時(shí)停止灌漿。

4.2 檢測(cè)

支座砂漿攪拌均勻后應(yīng)立即注漿，同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)試件制作，試件采用水泥膠砂試模，試模規(guī)格40*40*160mm。現(xiàn)場(chǎng)制作試件5組，2h、24h、28d、56d及備用試件各一組，試件制作完成后做好及時(shí)收面和養(yǎng)護(hù)，待到有一定強(qiáng)度后，送至試驗(yàn)室進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)。

標(biāo)段內(nèi)支座砂漿檢測(cè)統(tǒng)計(jì)表

4.3 拆模及砂漿層養(yǎng)護(hù)

支座灌漿料在凝固的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，灌漿料灌注完畢后需要及時(shí)的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)前，需要對(duì)砂漿料的凝固情況進(jìn)行觀察。養(yǎng)護(hù)時(shí)間夏天一般在灌注完畢后的5～10分鐘，冬天一般在灌注后的10～20分鐘，且冬天使用熱水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并用棉被進(jìn)行保溫。灌漿材料達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，拆除模板，拆模時(shí)，需小心謹(jǐn)慎，防止磕碰砂漿層表面。并檢查是否有漏漿處，對(duì)漏漿進(jìn)行補(bǔ)漿。擰緊下支座板地腳螺栓，拆上、下支座板連接角鋼，拆除臨時(shí)千斤頂。拆模后，對(duì)砂漿層進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。

5. 結(jié)束語(yǔ)

砂漿層主要用來(lái)支撐箱梁，砂漿層灌注質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到箱梁的穩(wěn)定性及列車運(yùn)行安全，因此支座灌漿應(yīng)作為900噸箱梁架設(shè)的關(guān)健工序。由于采用無(wú)收縮早強(qiáng)高強(qiáng)灌漿料，屬于采用新材料、新工藝，目前，還沒(méi)有很成就的灌注工藝及檢測(cè)方法，需要不斷完善支座灌漿施工工藝及養(yǎng)護(hù)措施，特別是冬季養(yǎng)護(hù)措施，改進(jìn)模板搭設(shè)及拆卸步驟，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，使砂漿層的外觀及內(nèi)在質(zhì)量全部達(dá)到規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。