淺談高鐵橋梁箱梁施工技術及質量控制要點

■曹 碩 ■中鐵三局集團第四工程有限公司，北京 102300

高速鐵路以輸送能力大、速度快、安全性好、經濟效益好等技術經濟優勢得到世界各國的認可，成為許多國家解決交通運輸問題的有效方法而得到快速發展［1］。高速鐵路橋梁作為高速鐵路工程建設的重要組成部分，為保證列車的高速、安全地運行，對其設計與施工要求越來越高。近年來應用較多的預制箱梁預應力橋梁技術具有受力大、穩定性好、經濟實用等特點，逐漸成為當前高速鐵路主流技術［2］。大體積箱梁對箱梁的預制工藝復雜、質量標準高，而且其重量大導致的運輸困難等問題都對高速鐵路橋梁的施工提出了更高的要求，需要在工程施工中嚴格按照施工技術要求和質量控制要點進行施工，從而保證高鐵橋梁工程的建設質量。

1 預制箱梁混凝土工程施工技術及要點

水泥混凝土的質量是預制橋梁箱梁質量的基礎，必須從混凝土原材料、配合比設計、拌制工藝、混凝土澆筑與振搗工藝、混凝土振搗和混凝土養護等多方面進行控制。在混凝土配制前，須對集料、水泥、外摻劑等原材料進行檢測，確保原材料的各項性能指標符合要求。混凝土的配合比須根據原材料品質、設計強度等級、耐久性和施工工作性的要求，經計算、試配、調整等步驟后確定。混凝土的拌制須采用拌合站嚴格按照施工配合比的要求進行集中拌制，并將混凝土拌制速度應和澆筑速度匹配，從而提高箱梁的成型效率。混凝土的澆筑、振搗與箱梁的質量密切相關，梁體混凝土應按照底板、腹板、頂板的順序和由中間到兩端再由兩端到中間的原則，一次性連續澆筑成型，并采用插入式振動棒、附著式振動器、振動梁等方法和對底板混凝土、腹板混凝土進行振搗，特別是對梁體隔墻倒角處重點仔細振搗，以防止混凝土出現蜂窩麻面。

混凝土養護重點是針對箱梁頂板、腹板內側面、翼板底面、腹板外側、梁端、底板底面等部位，一般在混凝土初凝后即可用噴霧器灑水養護，灑水次數以混凝土表面濕潤狀態為界限，通常白天以1～3小時一次、晚上5小時一次，夏季養護時間不少于7天，其他季節不少于14天。

2 預制箱梁模板施工技術及要點

模板制作是高速鐵路橋梁預制箱梁工作的基礎，箱梁模板通常由底模、側模、內模和端模組成［3］。為保證箱梁的澆注質量，需采用整體式鋼模板，并嚴格控制模板的撓度，保證模板的變形范圍符合規范的要求，從而保證模板整體機構具有足夠的強度、剛度及穩定性，使得模板可以重復使用而不影響梁體的形狀和成型質量。由于預制箱梁所在結構部位的不同，梁體的結構尺寸及預埋件的位置都存在一定的差異，模板制作時需要確保各部位預留孔洞位置的準確性，并盡量考慮到模板的重復利用性，從而降低工程模板制作成本。在模板的安裝過程中，應嚴格按照操作規程進行操作，以保證模板符合工程的應用要求。此外，為保證橋梁預制箱梁的外觀美觀，需將模板面板與混凝土接觸面的焊縫打磨平整，避免出現梁體的外觀缺陷。在預制箱梁模板施工中，除了需要嚴格控制梁體全長、箱梁跨度、箱梁高度、翼緣寬度、腹板厚度等基本形狀指標，還應對側模垂直度、相鄰模扇高差、底模和側模縱向彎曲等影響箱梁結構受力特性的指標加強施工監督，從而確保高速鐵路橋梁預制箱梁的質量［4］。

3 預制箱梁預應力張拉技術及要點

混凝土預應力橋梁具有經濟實用、受力大和穩定性好的特點，在預制箱梁中采用預應力張拉技術不僅可以發揮預制結構施工速度快的特點，還可以充分發揮預應力結構的特點，使其成為當前高速鐵路橋梁建設的重要施工技術。由于預應力張拉技術的實施情況直接關系到橋梁結構的質量，使其成為高鐵橋梁施工中的核心內容之一，通常預制箱梁預應力張拉技術主要包括鋼絞線束制作與穿放和千斤頂與油表校正兩方面。

在預應力橋梁箱梁施工中，首先必須對鋼絞線進行性能測試，并按試驗報告單的測試結果領取材料，從而確保鋼絞線的質量。然后，將多根鋼絞線按設計的要求進行編束并進行編號存放，鋼絞線束在搬運時必須保證支點之間的距離小于3m，端部懸出長度小于1．5m，防止鋼絞線束長期存放產生較大的變形。在鋼絞線穿放前，必須預先清除箱梁內部孔洞的雜物，以減少對鋼絞線束穿放和預應力張拉的影響。在完成鋼絞線在梁體內的穿放工作后，需盡快進行預應力張拉，防止長時間放置引起鋼絞線的銹蝕，縮短鋼絞線的使用壽命。千斤頂與油表校正是預制箱梁預應力張拉施工的重要環節，一般在千斤頂張拉200次以上、到達校正期限、經過修理后等情況，都必須在預應力施前重新校正張拉千斤頂。為保證預應力的精確，必須選用防震型、精度為0．4級、最大量程達到60MPa的油壓表，并及時校正油壓表。

為防止高鐵橋梁箱梁產生早期裂紋，在預應力張拉過程中一般需按照預張拉、初張拉和終張拉的順序進行，預張拉時要保證混凝土強度達到計強度的60%以上，初張拉時混凝土強度要達到設計強度的80%以上，也可將預張拉和初張拉合并進行，終張拉需要在混凝土強度達到計強后進行。為確保預應力張拉操作的安全和質量要求，在發現諸如早期張拉錨具夾片斷裂、錨具內夾片錯牙過多、錨具內夾片斷裂超過2個、錨環裂紋受損、錨具與鋼絞線滑絲等現象時需要換鋼絞線重新張拉。在預應力張拉操作中，尤其要注意安全，張拉前必須對高壓油管的耐壓性進行測試，確保與油壓表、油泵、千斤頂等相連的高壓油管及油路各部接頭暢通與完整緊密，當張拉時發現設備異常，必須立即停止張拉，進行全面檢查與維修。此外，為嚴格控制預應力張拉的質量，在實施預應力后需對鋼絞線兩端張拉伸長值進行測量，確保其不超過設計計算值的要求，對于全梁斷絲、滑絲及鋼絞線回縮量的值也要進行嚴格控制。

4 管道壓漿及封錨工程施工技術及要點

在完成橋梁混凝土預應力張拉后，須及時采用真空輔助灌漿工藝進行管道壓漿作業，壓漿作業的施工溫度不得低于5℃，并確保漿體的流動性及水泥漿質量符合施工要求。在壓漿施工前，錨頭須采用鋼制密封罩封錨，并打開真空泵抽吸管內空氣以測試管道的密封性，然后通過高壓水沖洗孔道以達到沖走雜物、濕潤孔道內壁的目的。在壓漿施工中，應先啟動真空泵使得孔道內保持-0．06～0．IMPa的真空度，在啟動壓漿泵灌注水泥漿以排除殘存在壓漿泵及管道內的水份和空氣后開始正式壓漿，直至排出的漿液稠度和儲漿筒內的一致，并持續壓漿2min，在壓漿完后12小時后方可拆除壓漿端和出漿端的球閥［6］。

水泥漿的質量是管道壓漿施工的前提，為保證水泥漿的均勻性和漿體質量，須采用高速攪拌機進行攪拌。真空輔助壓漿時，可以采用鋼制密封罩封錨，并選用高強橡膠管作為壓漿管，壓漿過程應連續一次性完成，并通過水泥漿的凈用量來控制壓漿數量，從而確保水泥漿壓漿施工的質量。封錨是預制箱梁預應力施工的最后一步，在封閉前須采用聚氨酯防水涂料涂抹封端錨具、錨墊板表面及外露鋼絞線等部位，從而減少雨水對錨固端的銹蝕，并采用無收縮混凝土進行封錨，在經過充分濕潤養護后，可防止封端混凝土與梁體之間裂紋的產生。

總之，高速鐵路可以有效提高我國鐵路網的整體運輸能力，促進我國國民經濟的發展。高速鐵路橋梁工程作為高速鐵路建設工程的重要內容，必須通過嚴格控制橋梁的施工質量來確保橋梁整體的質量。對于目前常用的預應力橋梁箱梁張拉施工技術，必須從預制箱梁的混凝土質量、模板施工質量、預應力張拉質量、管道壓漿與封錨工程質量等主要內容入手，嚴格按照工程施工的技術要點進行施工質量控制，從而保證高速鐵路橋梁的施工質量。

［1］管府．高鐵混凝土簡支預應力箱梁施工技術研究［J］．蘭州工業高等專科學校學報，2011，06∶35-38．

［2］翟洪志．京滬高速鐵路32m預制箱梁施工［J］．橋梁建設，2009，05∶9-12．

［3］李艾，史紹明，尹華東．滬杭高速鐵路箱梁安全高效架設施工技術［J］．鐵道標準設計，2011，06∶101-108．