高鐵橋下防護柵欄立柱預制振搗平臺的設計與應用

武耀

摘要：本文以中鐵十七局集團第三工程有限公司鄭徐客專開封制梁場為例，介紹了一種后張法預應力混凝土鐵路箱梁底板“U”型鋼筋快速彎曲成型的高鐵橋下防護柵欄立柱預制振搗裝置，從施工質量、效率、優缺點、經濟效益等方面對立柱預制振搗裝置進行了闡述，有效地縮短了施工時間，降低了勞動強度，提高了施工效率對同類工程具有一定的參考價值。

Abstract： This article takes the Kaifeng Beam Yard Factory of Zhengzhou-Xuzhou Passenger Dedicated Line， 3rd Engineering Co.， Ltd. of China Railway 17th Bureau Group Corporation as an example， introduces a kind of prefabricated vibrating device for the post tensioned prefabricated concrete railway box girder bottom plate with "U" shaped steel bar rapid bending forming， and explains the column prefabricated and vibrating device from the aspects of construction quality， efficiency， advantages and disadvantages， and economic benefits， which effectively shortens the construction time， reduces the labor intensity and improves the construction efficiency and has certain reference value for similar projects.

關鍵詞：振搗平臺;設計與應用;施工效率 ;經濟效益

Key words： vibrating platform;design and application;construction efficiency;economic benefits

中圖分類號：U445.47? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）12-0149-02

0? 引言

隨著鐵路標準化建設的縱深推進，小型構件工廠化預制成為大勢所趨，工裝的配置數量不僅要滿足生產需要，技術標準也得到越來越多的重視。在橋下防護柵欄立柱預制過程中，因立柱振搗面一側帶有掛鉤，導致普通振搗平臺無法進行立柱混凝土振搗，需另行根據立柱結構尺寸進行設計方能滿足工廠化集中預制的要求。

本文以中鐵十七局集團第三工程有限公司鄭徐客專開封制梁場為例，對防護柵欄立柱預制振搗裝置的設計及應用進行了闡述，同時在施工效率、施工質量方面與原有方法進行了對比分析，以期達到指導后續同類工程施工的目的。

1? 工程概況

中鐵十七局集團第三工程有限公司開封制梁場位于河南省開封市開封縣羅王鄉羅王村，DK92+500處線路左側。承擔DK50+090.6～DK105+528.635段（開蘭特大橋823#～1549#）25000根橋下防護柵欄立柱預制任務。

2? 問題的提出

為保證行車安全，在鐵路客運專線橋下按照要求設有安全防護柵欄，安全防護柵欄采用防護鋼筋混凝土立柱刺繩防護柵欄，防護鋼筋混凝土立柱高度1.5m，結構尺寸為0.12m×0.12m×2.25m，為防止刺繩脫落造成行車事故，在防護鋼筋混凝土立柱外側面（背離鐵路的標有“禁止入內” 字樣的側面）設有預埋掛鉤對刺繩進行綁固，制作防護鋼筋混凝土立柱的模板采用帶有“禁止入內”字樣的定型塑料模板，因帶有字樣一側為直接振搗面，普通振動平臺無法滿足預埋掛鉤安裝的要求。

為解決以上問題，項目提出自行研制一種振搗裝置，以保證立柱工廠化預制及施工質量。

3? 立柱預制振搗平臺介紹

該裝置包括用于支撐振動平臺的支撐座、振動電機和振動平臺;振動平臺包括振動承接板，振動傳輸支架和模具振動傳輸板，振動承接板水平固定于支撐座的頂部，振動承接板的底部設有用于對振動承接板產生振動的振動電機，振動承接板的上方由下至上依次固定連接振動傳輸支架和模具振動傳輸板，模具振動傳輸板設有與立柱模具預埋件預留孔相適配的預埋件插入孔，振動傳輸支架設有與預埋件長度相適配的預埋件預留空間;振動傳輸支架和模具振動傳輸板設有便于使叉車的貨叉插入的貨叉通道。

模具振動傳輸板的預埋件插入孔底部豎向固定連接定位套管，定位套管嵌于振動傳輸支架內，定位套管的內腔為預埋件預留空間，定位套管的直徑為8mm～12mm。

振動平臺中的振動傳輸支架由5cm×5cm方管平行排列組成，預埋件預留空間及貨叉通道均位于相鄰方管之間的空隙部位。

支撐座包括上下平行設置的一對矩形支架，上下兩個矩形支架通過豎向彈簧彈性連接，上下兩個矩形支架均采用16#槽鋼焊接組成。

振動承接板和模具振動傳輸板的厚度均為8mm～12mm。

4? 振搗平臺使用方法

如圖1所示，將一組（五個）高鐵防護柵欄立柱塑料模具6置于模具振動傳輸板3-3上，模具6下的預埋件預留孔與模具振動傳輸板3-3的預埋件插入孔相對應，預埋件（鋼筋）的一端通過模具6下的預埋件預留孔插入定位套管3-4，另一端掛鉤直接與立柱主筋綁扎連接，之后在模具6內澆筑混凝土開始振搗施工作業，施工完畢后，通過叉車將其運離。

5? 優缺點分析

5.1 優點

5.1.1 批量生產、機械化程度高

平臺可一次振搗立柱5根，每天可完成立柱預制350根，振搗完成后的立柱可通過叉車倒運至存放區，機械化程度高。

5.1.2 可用于不平振搗面或振搗面與預埋件同側的小型構件施工

普通振動平臺一般適用于振搗面為平面的構件，此平臺在普通平臺的基礎上進行了重新設計及優化，預埋件通過固定套管穿過頂層振動面，使模板面與振動面直接接觸，保證混凝土振搗質量。

5.1.3 便于固定預埋掛鉤，可保持預埋件不偏位

固定套管既可以使預埋掛鉤外露部分穿過振搗面，又可以避免預埋掛鉤在振搗過程中出現傾斜、偏位、上浮等問題，同時可以保證預埋掛鉤在脫模時線性一致，大大減少了對模板的損傷。

5.1.4 預埋件安裝方便、省時省力

每根立柱需安裝8個預埋掛鉤，安裝時采用單根插入固定的方式，一側通過固定套管穿入振搗面，另一側掛鉤直接與立柱主筋綁扎連接，安裝方便。

5.1.5 操作簡單

該種立柱預制的難點在于預埋掛鉤與“禁止入內”字樣同側，振搗困難，懸空支架及預埋套管的應用，解決了這一難題，放置模板時，只需將模板預留孔與平臺固定套管重合，操作簡單、快捷。

5.2 缺點

5.2.1 對脫模要求較高

由于預留孔位于模板底部，振搗過程中會有一部分漿體流出，附著在預埋掛鉤外露面，造成外露鋼筋直徑變粗，脫模時需將這部分漿體清理干凈。否則容易造成模板劃傷、脫模費力等問題。

5.2.2 叉車提運要求高

由于平臺貨叉通道位置固定，叉車叉運時行走線性要求增高，貨叉偏位容易造成振搗頂面板破壞，另5根立柱同時振搗、同時倒運，在模板脫離平臺過程中，操作不當容易造成預埋掛鉤彎曲、貨叉提升困難等問題，為后續脫模買下隱患。因此，對叉車提運的要求較高。

5.2.3 預埋件非一次制作完成，需脫模后預彎

脫模完成后，需對外露掛鉤進行人工預彎，增加了工作量。

6? 效益分析

我標段橋下防護柵欄立柱預制均采用此種類型立柱，通過對振動平臺的設計及優化，保證了立柱工廠化施工，提高了模板的周轉效率，加快了施工進度，立柱表面氣泡也得到了很大改觀，下面從從工期、用工及施工質量上進行對比分析，如下：

①從工期統計結果分析：采用人工振搗時，單根立柱的振搗時間為90s，配備3個振搗工，每天最多可預制200根，平臺可一次振搗5根立柱，振搗時間為30s，施工效率得到大大提高，見表1。

②從制作費對比分析：振搗平臺制作費用低廉，材料費、人工費共計花費6000元，同時它具有速度快、效率高、節省人力等特點。人工振搗雖減少了設備的投入，但施工效率低，用工多，從長遠發展角度來看，平臺振搗的效益還是可觀的。

③從施工質量對比分析：人工振搗時，振搗棒底部極易接觸模板底面，隨著時間的推移，容易造成模板表面光潔度降低，脫模時造成混凝土表面局部粘模、起皮、掉塊等混凝土質量缺陷，后期混凝土表面缺陷處理需耗費大量的人力，振動平臺振搗均勻，減少人為原因造成的欠振、漏振、過振等現象，同時能夠長時間保持模板內表面光潔，混凝土表面光潔、無蜂窩、麻面、掉塊等質量通病。

7? 結束語

高鐵橋下防護柵欄立柱預制振搗平臺的設計與應用，確保了立柱工廠化預制，且提高了模板的周轉效率在預制過程中，該裝置優越性已得到普遍認可，其操作簡單，使用靈活，成本低廉，精度可靠，大大提高了施工效率，有必要進行大力推廣。但由于尺寸的單一性，使其推廣應用受到部分限制，還需進一步考究應用，以便在后續同類工程中普遍推廣。

參考文獻：

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