探討高速鐵路預制箱梁質量控制點

王保山

【摘 要】高速鐵路在現在社會中占據越來越重要的地位，隨著越來越多大規模客運專線鐵路的建成，人們對高速鐵路的可使用壽命以及要求越來越高，工程質量也因此成為所有施工單位的關注焦點，對工程質量的控制也愈發嚴格。

【Abstract】High speed railway in modern society plays an increasingly important role， with more and more large-scale passenger dedicated railway completed， peoples demand for the use life of high-speed railway is increasing， and the engineering quality has became the focus of all construction units， control of engineering quality is more and more strict.

【關鍵詞】高速鐵路；客運；箱梁預制；質量控制；支點平整

【Keywords】 high speed railway； passenger transportation； box girder prefabrication； quality control； fulcrum leveling

【中圖分類號】U238 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0029-03

1 引言

隨著我國高速鐵路的迅速發展，工程信息橋梁的結構型式也迅速變多。預制箱梁更是以多優點的優勢被人們廣泛應用，但這種箱梁在制造過程中總是存在一些質量上的通病，下文將對這些通病進行具體分析，并作出相應的預防措施。

2 梁體產生微裂縫

2.1 產生的主要原因

①箱梁澆筑完成之后，由于溫度變化較大產生的溫差裂紋。②使用大量的純水泥漿，使沙粒直徑變得太小，導致梁體產生裂縫。③初張拉完成后在制梁臺座內放置時間過長以及制梁臺座不均勻沉降引起的裂紋。④提梁強度不到直接提梁引起的細小裂紋。

2.2 預防措施

在高溫、風大、溫度變化急劇的氣候條件下禁止將外模拆除，如果在這個時候將模拆除，會造成箱梁的內部與外部、混凝土表層與環境以及混凝土芯部與表層的溫差過大而產生過大的拉應力，此拉應力超過了砼抗拉強度的極限時，梁體就會產生裂縫。因此，施工時一定要注意拆模這個看似很小的事情，以使砼具有比較高的抗拉強度，這樣在箱梁蒸汽養護的時候，它對箱梁的溫度控制非常有利。養護人員必須定時對溫度進行測定，除了天氣的溫度以外，箱體的混凝土內層及表層的溫度也非常重要，另外，要對溫度進行嚴格的控制，升溫、降溫的速度不得大于10℃/h，并按照不同情況及時有效地調整相應養護措施。

使用大量純水泥出現裂紋主要在橋面收面的時候，由于高速鐵路預制箱梁所用的是C50高性能等級混凝土，在進行橋面收面時不容易操作，因此直接使用水泥漿而沒有沙子拌合容易產生裂紋，所以我們在進行高性能混凝土收面時應采用砂漿進行收面或者稍大的混凝土坍落度來解決這個問題[1]。

在箱梁的制造中，對制梁臺座的沉降應引起注意，如果在制梁臺時，沉降不均勻，會引起梁體局部出現過大的拉應力；梁臺地基在被水浸泡后，它的承受能力也會大幅度降低，造成梁臺座沉降不均勻；初張拉完成后在制梁臺座放置時間過長也會引起制梁臺座的不均勻沉降，產生裂紋。所以在制梁臺座周圍應禁止排水，對此，相關人員應對相應排水措施作出控制，并定期對地基進行檢查，以防止地下水對梁臺造成威脅，并注意觀測梁臺座沉降情況，及時對底模、側模反拱進行調整。

預制箱梁在提出模板時的強度一定要達到43.5Mpa才能進行移梁作業，否則就會出現提梁孔處以及兩端部上倒角處出現細紋的裂紋。

3 梁體表面氣泡較多

3.1 產生的原因

①箱梁腹板，尤其是端頭上鋼筋比較多且密集，振搗棒難以插入而造成氣泡。②模板的銹漬沒有處理干凈。③混凝土的塌落度過小。④混凝土每層澆筑厚度較厚。

3.2 預防措施

①在箱梁的澆筑過程中，采用三十毫米的振搗棒在鋼筋密集處進行振搗，在混凝土澆筑前，可以對鋼筋作輕微的調整，可適當撥開一些，以便導槽插入，然后再從導槽插入振搗棒進行振搗。②延長振搗時間。混凝土分層澆筑過厚，導致其中的氣泡在內無法排出，便在梁體內部以及側面出現較多的氣孔，為了能夠使混凝土達到密而實的效果，可以采用延長振搗時間的方法，但是延長時間不能過度，否則會形成色差，出現水紋、砂線等造成不良效果。澆筑的混凝土過厚還會延長上層與下層澆筑時間，而間隔時間太長容易在上下層間造成明顯的接縫，尤其在溫度較高的氣候時，這種情況更為嚴重。因此，對于混凝土澆筑厚度必須引起注意。

4 預應力伸長量問題

4.1 產生的原因

①之前所預計的位置不準備，孔道位置預留錯誤，造成應力嚴重損失，進而導致預應力伸長量不足；②在施工過程中，箱梁兩端的油頂沒有統一，或者是油泵供油時，兩端油量不一致，導致預應力在施工的時候兩端的伸長量沒有達成一致[2]。

4.2 預防措施

在制作或者焊接鋼筋定位網的時候，必須保證定位網與鋼筋的骨架牢固焊接在一起，而且要保證混凝土在澆筑的時候，定位網不會產生任何移動，為了防止抽拔棒移位，在澆筑混凝土的過程中，禁止對準腹板布料直接施工。在施工過程中，鋼絞線在孔道中容易發生纏繞，扭曲的現象，因此，應對預應力進行編束。

為了防止兩端預應力的伸長量無法達到一致，在張拉的過程中，應為箱體兩端配備完全相同的機具，當然，必然派專業人員進行指揮，協調施工人員工作，以確保箱體的兩端能夠同步工作。

5 其他質量控制點

除了以上幾點質量問題，箱體制作工程的問題還有許多，而施工人員的潛意識也會影響到工程的質量，因此，我們應從思想上加強對工程質量的重視。其實，箱梁制作質量控制的要點有許多，只要施工及現場管理人員加強對這些要點的控制，預制箱梁的質量一定可以控制好，真正做到設計的使用年限。

5.1 徐變上拱控制

①超張拉后，雖然可以提高梁體的有效預應力，提高梁體的抗裂性，但對梁體后期徐變上拱影響是最大的。②高速鐵路對軌道的平順度要求很高，因此應控制預應力混凝土結構的后期徐變上拱度，技術條件中除規定測試梁體終張拉的彈性上拱外，特別規定終張拉30天后的徐變上拱度的測試和要求，這樣不僅可以控制梁體后期變形，也可有效防止施工單位為單獨滿足梁體抗裂性檢驗要求盲目的加大預施應力，確保梁體的長期性能。

5.2 管道壓漿控制

① 后張預制梁終張拉完成后，宜在48小時內進行管道壓漿，壓漿前應進行管道內雜物及積水清理工作，梁體及環境溫度不得低于5℃。② 壓漿用水泥強度等級不低于42.5級低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥，漿體水膠比不應超過0.34，水泥漿不得泌水，0.14Mpa壓力下泌水率不得大于2.5%，流動度在18±4s③水泥漿應摻高效減水劑、阻銹劑，摻量由試驗確定。嚴禁摻入氯化物或其他對鋼筋有腐蝕作用的外加劑。④預應力管道壓漿應采用真空輔助壓漿工藝，同一管道壓漿應保證連續性、一次完成，壓漿前管道真空度應保證在-0.06～-0.08MPa之間，漿體注滿管道后應在0.5～0.6MPa下持壓3min。⑤水泥漿攪拌結束至壓入管道內時間間隔不宜超過40分鐘，冬季施工應采取保溫措施、摻防凍液等。

5.3 存梁支點控制

首先要保證支點平整。（見圖1）

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圖1 支點不平整量的定義圖

第一，支點不平整量與支點反力的關系。（見圖2、圖3）

第二， 出現支點不平整箱梁頂板、底板橫向應力。（見圖4-圖7）

箱梁下沉支點及其對角支點處頂板橫向承受正彎矩作用，同端另一個支點處頂板橫向承受負彎矩作用。頂板開裂前，實測結果與計算接近。當支點不平整量分別在4mm和6mm時，頂板底面、頂面的實測最大拉應力各達到4.0MPa；當支點不平整量大于7mm，頂板橫向出現肉眼可見裂縫。

箱梁支點下沉處的底板與相同位置頂板所受的彎矩方向相反，底板橫向開裂前，實測結果與計算接近，當支點不平整量大于6mm時，箱梁底板底面實測應變明顯減小，說明底面橫向已經出現細微裂縫，頂面橫向拉應力也接近4.0MPa；當支點不平整量大于8mm時，底板出現明顯的肉眼可見裂紋[3]。

6 結語

這是一個注重效率的社會，不管什么企業，都必須達到一定的要求才能夠在這個社會上站穩腳跟，因此，每項工程的質量都被人們當成體現該企業辦事效率的關鍵因素之一，箱梁預制的企業也不例外，所以，箱梁制作工程的質量非常重要，應引起所有企業的重視，只有這樣才會在箱梁預制方面有大的成就。

【參考文獻】

【1】鐵建設〔2010〕241號《鐵路混凝土工程施工指南》[Z].

【2】TB/T3192-2008《鐵路后張法預應力混凝土梁管道壓漿技術條件》[S].

【3】鐵科技[2004]120號《客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件》[Z].