高鐵預制箱梁施工關鍵技術探析

劉云龍

摘要：新世紀以來我國鐵路運輸發展迅速，加何提高高鐵建設的質量成為高鐵建設領域重要問題。高鐵客運專線箱梁預制的質量管理該問題的熱點。本文認為高鐵預制箱梁施工質量關系到對高鐵建設質量，本文探討了加強高鐵預制箱梁施工關鍵技術。

關鍵詞：高鐵建設；預制箱梁；施工技術

一、預制梁場的選址和布置

預制場的選擇非常重要，要符合實際工作的需要，可以從如下幾方面入手：一是選擇那些地勢平坦的位置，且其承載能力強。這樣有利于預制場內各項設備可以合理布置，且穩固。箱梁的制作位置應選擇加權平均值最小的位置，這樣便于運輸和移動。二是預制場應有足夠的水源，能夠保障整個施工的用水量，這是施工必須具備的條件之一。三是預制場應該能夠具有防雨防風的條件，該條件下整個施工過程可以不中斷，從而加快工程進度。四是相關設備與部件的布置工作。該環節應格外注重預先測算工作。在設備安裝的過程中，應盡量緊湊，選擇必要的設備，整個布置合理，既節約場地，也便于施工操作。五是建設環節。在此過程中要充分考慮各個設備的功能，綜合地利用現有的資源，特別是對于承載力有較高要求的設備要格外注意。個別承載力要求特別高的位置上可以對地基進行加固處理。除了上述內容外，本環節中所使用到的混凝土應該集中供應，其所具有的性能必須符合所設定的要求。

二、箱梁預制關鍵技術施工

1.模板工程

1.1底模安裝：底模安裝在制梁臺座的頂面上，拼接時必須保證其各段的中心線與制梁臺座的中線重合。底模要按設計要求預設上拱度，每孔梁生產之前都要調整上拱度。

1.2側模安裝：側模用鉸直接固定在制梁臺座兩側。安裝側模時只需啟動液壓裝置調節支撐螺桿長度，將側模支撐到設計位置，各部尺寸滿足要求后用限位銷子將支撐螺桿固定。

1.3內模安裝：在底腹板的鋼筋骨架安裝以后，在其指定位置焊接鋼馬凳，在鋼馬凳上安裝內模縱梁的鋼支墩和滑輪，將拼裝好的內模整體吊裝到鋼支墩和滑輪上，最后嚴格檢查內模的安裝位置并進行調整。

1.4端模安裝：端模分上下兩部分，底板和腹板為下半部分，頂板為上半部分。安裝端模時先安裝下半部分，將預留預應力管道的橡膠管穿過對應的端模孔洞，不能使其受到擠壓。端模安裝時還必須考慮預留梁體混凝土的壓縮量。

1.5拆除模板：當梁體混凝土的強度達到設計強度的60%，以及梁體混凝土的內、外溫差和梁體表面與環境的溫差均≯15℃時才能拆模，拆模時必須輕敲輕打，保證梁體棱角的完整。

拆模順序為先拆端模，再拆內模，最后拆側模。拆除內模的順序為拆除內模的臨時鋼支撐→拆除錨固拉桿→拆除內模標準段與變截面段之間的聯接螺栓→利用內模液壓系統的收縮，依次將下角模、上側模和頂模脫離混凝土，收縮到設計位置→人工拆除變截面處的下角模→利用卷揚機將內模整體拖出梁體內腔→人工拆除鋼支墩、滑輪組。拆外模時收縮支撐螺桿的油缸，使外模與梁體脫離。

2.鋼筋工程

鋼筋骨架分底腹板和頂板兩部分，分別在綁扎臺上綁扎成型，龍門吊裝入模。鋼筋的交叉點用鐵絲綁扎牢固，箍筋轉角與受力鋼筋的交叉點均需綁扎牢固。箍筋的彎鉤接頭應交叉布置。鋼筋骨架入模之前須安裝墊塊，墊塊要用扎絲綁在鋼筋骨架的指定位置，確保保護層厚度符合規范要求。

預應力管道成型采用定位網片定位、抽拔橡膠管成孔工藝。定位網片在專用胎具上焊制。在綁扎鋼筋骨架的同時將定位網片焊在鋼筋骨架的設計位置上，要確保其位置正確、焊接牢固，尺寸偏差符合規范要求。鋼筋骨架用吊架吊裝，吊架要有足夠的剛度，保證鋼筋骨架在吊運過程中不發生變形和扭曲，吊裝過程中嚴禁快速升降和緊急制動。

3.混凝土工程

3.1混凝土拌合。預制箱梁使用C50高強混凝土，為確保混凝土的質量，混凝土必須使用有自動計量裝置的強制式拌合機拌和，要配有拌和用水的制冷和加熱設備，要能夠及時測定粗、細骨料中的含水量，并能按實際含水量調整用水量和砂石骨料用量。

3.2混凝土輸送。混凝土的輸送使用攪拌運輸車和混凝土輸送泵，以滿足梁體混凝土連續灌注、一次成型、灌注時間不超過6h的要求。泵送混凝土的坍落度必須滿足規范要求。

3.3混凝土灌注。混凝土入模前的含氣量要在3%-4%之間，坍落度應符合規范要求，并且45min的損失≯10%。混凝土灌注時模板的溫度應控制在5-35℃之間，混凝土的入模溫度應控制在10-30℃之間。加強灌注前臺、后臺的信息聯系，保證混凝土連續不間斷地運至前臺，既不壓車，又能確保混凝土攪拌后60min內并在1/2初凝時間前泵送入模，并在初凝前灌注完畢。混凝土灌注過程中不得停泵，因故停泵時停泵時間超過15min要每隔4-15min開一次泵，讓泵機進行正、反方向轉動，同時開動料斗攪拌，防止混凝土離析；如停泵時間超過45min或混凝土性能不能滿足要求時，料斗內和泵管中的混凝土必須全部廢除，并用高壓水將料斗和泵管沖洗干凈。混凝土灌注采用從梁端開始由兩端向中間灌注的方式進行，每層混凝土厚度不得超過30cm。

4.養護工程

為加快制梁速度，梁體采用棚罩法蒸汽養護，通過熱電偶溫度傳感器采集養護罩內不同位置和梁體混凝土不同部位的溫度數據，自動調整蒸汽的流量，以控制梁體的養護溫度。蒸汽養護分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。靜停階段需要4-6h，此時養護棚內的溫度不得低于5℃；升溫階段的升溫速度≯10℃/h；恒溫階段養護罩內的溫度≯45℃，梁體芯部的混凝土溫度≯60℃；降溫階段的降溫速度≯10℃/h。蒸養期間及撤除養護棚時，梁體混凝土芯部與表層、表層與環境溫差≯15℃。蒸汽養護結束和拆模后立即進行麻袋覆蓋灑水養護，并要上覆塑料薄膜。灑水養護用自動噴水系統和噴霧器，保證養護不間斷。灑水次數以能保持混凝土表面充分潮濕為度。當環境相對濕度<60%時，養護不少于28d；相對濕度在60%以上時，養護不少于14d。當環境溫度低于5℃時，預制梁表面噴涂養護劑，并采取保溫措施，不得使用灑水養護。

5.預應力張拉

預應力筋張拉順序按設計的規定進行，同時用4臺張拉千斤頂從梁的兩端、梁端的兩側同時對稱張拉。張拉程序為0→0.2σk（作伸長量標記）→σk（靜停5min）→補拉σk（測伸長量）→錨固。張拉力的大小以油表讀數為主，用預應力筋的伸長值進行校核。實際伸長值與理論伸長值之差≯6%，每端錨具回縮量≯6mm。全梁斷絲、滑絲總數不得超過預應力鋼絲總數的0.5%，且一束內斷絲不得超過一絲，也不得發生在梁體的同一側。預制梁試生產期間，應至少對兩孔梁進行各種預應力損失的測定，以確定各項預應力的實際損失。批量生產后，每100孔梁進行一次損失測定。

6.壓漿和封錨

管道壓漿采用真空壓漿技術。每個管道應連續進行壓漿，一次完成。封錨混凝土采用與梁體同強度的無收縮混凝土。

7.箱梁吊裝及存梁

整孔箱梁在場內移運由900t輪胎式提梁機完成，采用"四點起吊、三點平衡"起吊技術，使梁體受力狀態良好，保證梁體不受扭。存梁時必須保證每個支點反力與4個支點的平均值相差≯±5%、支座板的不平整量≯2mm。

參考文獻：

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