降低客專箱梁混凝土損耗控制技術

李 雁

(中鐵一局集團物資工貿有限公司,陜西 西安 710054)

降低客專箱梁混凝土損耗控制技術

李 雁

(中鐵一局集團物資工貿有限公司,陜西 西安 710054)

在西成、石濟客運專線箱梁預制施工中，采用精細化管理的手段，通過優化混凝土、模板工序的過程控制技術實踐，總結出大截面、大體積、高性能混凝土箱梁的混凝土灌注方量控制措施，為類似的箱梁灌注積累了豐富的經驗。

客專箱梁，降低混凝土損耗，控制技術

1 施工現狀

中鐵一局物資工貿有限公司承擔了西成、石濟客專共1 742跨箱梁(西成客專850跨、石濟客專892跨)預制任務。該箱梁為C50高性能混凝土，采用通橋(2009)2 229-Ⅳ,Ⅴ。由于技術要求高，單方混凝土造價大，因此施工中混凝土數量的控制對項目制造成本影響較大。32 m箱梁混凝土設計體積V=285.9 m3,扣除鋼筋等體積得到計算體積V0=271.0 m3(鋼筋誤差引起的混凝土體積不足0.1 m3，未考慮工藝損耗)。定義實際澆筑混凝土體積為Va；定義(Va-V0)為混凝土損耗量；定義(Va-V0)/V0×100%為混凝土損耗率。

西成客專XCZQ-1標于2013年8月16日試制第一跨32 m箱梁，根據統計前期生產的32 m箱梁混凝土澆筑方量平均值為275.4 m3，單孔平均損耗4.4 m3，單孔平均損耗率為1.63%。由于影響混凝土澆筑方量的因素眾多，使得實際澆筑混凝土體積Va具有一定波動性。

2 原因分析

在確保產品滿足技術規范的前提下，以精細化管理為手段，降低工程成本，查找出混凝土方量的超方原因，著重從混凝土拌制、模板安裝、澆筑工藝、過程控制等方面入手，規范項目管理行為，突出重點，通過對已灌注梁體外形、外觀進行檢測，檢查已灌注成品橋梁外形尺寸，分析箱梁混凝土超方原因，主要是由于腹板尺寸超標、橋面超寬、頂板、底板厚度超厚、灌注過程脹模引起的。由此可知尺寸超標(未超出允許誤差)是影響箱梁混凝土損耗的關鍵因素，混凝土損耗中尺寸超標所占比值為82.9%。

2.1 各種截面尺寸超差所造成的混凝土方量計算

1)橋面頂板頂面標高控制高出設計標高10 mm(頂板混凝土厚度允許誤差0 mm～+10 mm)，超方數量為12.2×0.01×32.6=3.97 m3。

2)底板頂面標高控制高出設計標高10 mm(底板混凝土厚度允許誤差0 mm～+10 mm)，超方數量為3.2×0.01×32.6=1.04 m3。

3)內模標準段頂面兩側部位標高下陷，實測高度平均低于設計高度15 mm，導致頂板偏厚，兩側超方數量為2×1.9×0.015×25.4=1.45 m3。

4)模板脹模引起超方：3.359×(0.004+0.01)×32.6×2=3.07 m3。

5)側模圓弧段變形，與設計標高平均下陷-15 mm,梁長32.6 m、圓弧段長度2.4 m、兩側超方數量為：2×2.4×0.015×32.6=2.4 m3。

2.2 造成超方主要因素

1)技術人員施工經驗欠缺，造成模板尺寸超標。雖然模板安裝時也進行了檢查，但是在鋼筋吊裝到位、混凝土灌注前，并未對模板進行再次復驗，模板安裝中未考慮側模、內模的脹模因素，造成了模板承受荷載后，尺寸發生變化。

2)內模拼裝到位后，對于內模主要的承重構件絲杠不能全部支撐到位，在灌注的過程中，對絲杠的回縮沒有引起足夠的重視，灌注過程中模板監管不到位，造成箱梁內腔尺寸偏小，腹板、頂板厚度增大。內模頂面有不同程度的下塌，造成頂板厚度超標。

3)外側模板調整到位后，對支撐外模的千斤頂牢固程度檢查不嚴。灌注混凝土過程中，由于側模震動作用，使得支撐側模千斤頂發生了松動，施工過程中未能有效的控制側模的變形，造成了脹模現象的發生。

4)橋面標高控制不嚴。施工中采取從端模頂面拉線控制套筒頂面標高的方法進行套筒的焊接，未考慮到內模頂板的變形對頂板混凝土方量增加的影響。灌注混凝土前僅對抹平機軌道進行抄平，對抹平機進行調整，未考慮到側模反拱對頂板混凝土厚度的影響，灌注混凝土中未及時對抹平機進行調整。

5)底板混凝土頂面標高控制不嚴。在灌注混凝土過程中，對底板頂面未設置明確標志，且在抹平過程中未使用尺桿進行找平(或雖然使用了尺桿找平，但尺桿長度過短)，造成了前期底板厚度超厚。

6)由于模板制作中對側模板圓弧段重視程度不夠，造成了側模弦長超標，平均長10 mm，說明側模圓弧段本身存在問題，使腹板頂部厚度變厚；已灌注梁體采用的內模由于齒輪泵問題使得液壓油缸不能支撐到位，支撐絲杠的缺失，從而造成了箱梁腹板厚度超差。

7)前期工人操作不熟練，泵送混凝土過程中多存在堵管、爆管現象；混凝土收面控制不到位，頂板頂面和橋面豎墻鋼筋內平整度不好、局部偏高,底板、頂板頂面標高在正誤差。

3 控制技術

根據產生超方問題的主要因素，我們采取了具體的應對措施，并且有效組織實施，即分別按照采用設計尺寸標準值、標準值負誤差兩種方案進行模板控制。各預制箱梁40跨。采用設計尺寸標準值生產的梁體，平均每跨混凝土方量272.4 m3；采用負誤差值生產的梁體，平均每跨混凝土方量271.5 m3；兩種方案在灌注混凝土過程中均應加強對模板的監控，及時地調整模板支撐，經過最終對所有橋梁產品外形尺寸進行檢測，滿足驗收規范要求。

1)針對模板安裝中側模脹模原因，側模采取鋼筋骨架就位后再次進行驗收，且在每側側模端部、跨中部位設置吊線墜，且在地面設置觀測點的方法進行觀測，在灌注過程中當發現偏離設計位置及時調整側模支撐并進行加固，保證側模符合設計尺寸。

2)針對模板安裝中內模脹模原因，在內模支撐到位后，及時進行斜向撐竿加固，不能漏放，并做好標記。內模吊裝到位后，對吊裝過程中出現撐竿、銷鍵松動現象，及時加固并調整到位，在灌注過程中設專人檢查，發現問題及時調整，減少內模回縮現象。施工中重點對內模以下尺寸進行監控：箱梁內腔各拐點分別為A，B，C，……，J，K，L，主要對西端、1/4處、跨中、3/4處、成端5個截面的CD，GH，IJ，KL進行控制，并檢查AKB是否處于同一平面。內模主要監控點位圖見圖1。

3)加強橋面標高控制。待內模安裝加固到位后，通過內模頂板預留的混凝土灌注孔，從底板頂面測量內腔AKB截面高度，并將內模中線KL與底板中線、端模中線進行控制，確保左右側腹板不偏離設計位置。橋面頂板鋼筋骨架就位后，從內模頂板AKB截面向上量測頂板厚度尺寸，進行預埋套管焊接，利用預埋套管頂面標高控制橋面頂板標高，并以此來調整抹平機，施工中據此進行混凝土抹面工作，克服側模反拱對頂板混凝土厚度的影響，抹面過程中使用長尺桿進行找平，使頂板混凝土厚度處于可控狀態。

4)底板混凝土厚度控制。在灌注混凝土過程中，對底板頂面拐角處，利用內模折角處板面進行控制；底板平整處，利用內模滑移軌道固定輪處的泄水孔標高進行控制，可以把此處的PVC管高度設置成底板厚度，抹面時依此為依據進行頂板頂面標高控制，并在抹面過程中采用2 m長尺桿進行找平，使底板混凝土厚度處于可控狀態。

5)針對外側模板弦長超標，平均長10 mm，側模拼接縫圓弧段自身存在變形，弦長尺寸偏大造成腹板變厚采取的措施：由于圓弧段修復難度較大，側模立模時先進行調整下方兩側的千斤頂，保證側模的弦長控制在7 455 mm(設計值為7 460 mm,考慮到脹模現象，取符合標準要求的負誤差-5 mm)，然后固定下方的千斤頂，并全部受力牢靠。通過調整頂板下方的絲杠，并用千斤頂支撐配合，來調整側模反拱值和橋面寬度，橋面寬度考慮到脹模因素，調整到符合驗標要求的負誤差(-10 mm)。側模調整及控制措施見圖2。

6)混凝土澆筑即將收盤時，嚴格控制最后數量的計算及拌合站的攪拌方量。

7)灌注前對泵送管道進行密封試驗，并嚴格控制拌合物的攪拌時間、配料、加強坍落度、含氣量、泌水率指標的控制，減少施工中因混凝土拌合物質量造成的堵管、爆管現象，并嚴格按照工藝要求順序進行混凝土布料，減少混凝土工藝損耗。

4 取得效果及經驗

1)箱梁混凝土澆筑方量直接影響著生產成本，最大限度的減少浪費，節省原材、減少機械和電力使用量可以有效控制制梁成本。根據前期實際澆筑混凝土方量統計，采取控制措施后單孔32 m箱梁平均澆筑節省3.9 m3,西成、石濟客專共1 742跨箱梁將節省混凝土6 793.8 m3，節省混凝土價值近373.7萬元。

2)把最終質量檢測變為事前預防、管控，實行控制前移。施工過程中，加強對模板的檢查頻次及力度；嚴格控制梁體長度、寬度、高度；安排專人進行模板日常檢查，及時對發現的問題進行整改。為保證梁體外形尺寸應重點對模板幾何尺寸、底板、頂板混凝土標高、內模腹板厚度、抹平機標高進行控制，既起到降低成本作用又能很好的控制梁體外形尺寸。

3)加強模板、混凝土操作人員上崗技術培訓工作，強化過程控制，提高施工操作人員的施工技能和責任心，樹立精品意識，確保梁體外形、外觀質量得到有效控制。

4)石濟客專箱梁預制開始，嚴格執行上述技術措施，施工中管理過程中突出重點，嚴格管控，使得產品外形尺寸完全滿足技術條件要求，幾乎實現了零誤差，橋梁產品取證順利通過國家質檢總局鐵路產品審查部的檢驗，并取得了客專箱梁產品檢驗90.8分的高分。

5 結語

隨著股份公司深化改革的推進，工程項目精細化管理要求由粗放式向精細化轉變，建筑施工企業微利時代的到來，要求施工企業必須做到精細化管理，最大限度地創造經濟效益。加強工程項目的成本管理，通過成本的有效管控，提高項目的盈利能力，采取以上措施并嚴格執行，可以為企業向精細化管理提供技術支持，有效的保證了產品外形尺寸，使產品質量精品意識得到落實，提高項目管理水平和盈利能力，使企業的利潤水平得到明顯提升，對于降低成本、提升經濟效益有著重大意義。

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To reduce customer designed box girder concrete loss control technology

Li Yan

(Material&IndustrialTradeCo.,LtdofChinaRailwayFirstGroup,Xi’an710054,China)

Through the Xi-Cheng, Shi-Ji beam prefabricated construction of passenger dedicated line box, use fine management means, through the optimization of concrete, the template process control technology practice, summed up the concrete pouring large section and large volume, high performance concrete box girder weight control measures, provide experience of similar box girder perfusion.

special guest box girder, reduce concrete loss, control technology

2015-01-16

李 雁(1982- ),女,工程師

1009-6825(2015)09-0180-03

U448.213

A