客運專線無砟軌道后張法預應力混凝土簡支箱梁施工特點及建議

趙 月

（中鐵四局集團第四工程有限公司，安徽 合肥 230041）

1 工程概況

江寧制梁場預制箱梁總計箱梁505 孔，其中跨度31.5m有砟雙線箱梁237 孔、跨度23.5m 有砟雙線箱梁29 孔、跨度31.5m 無砟雙線箱梁145 孔、跨度23.5m 無砟雙線箱梁10孔、跨度31.5m 有砟單線箱梁69 孔、跨度23.5m 有砟單線箱梁15 孔。

2 工程特點

南沿江城際高鐵正線設計速度為350km/h，技術標準高且施工控制難度大，主要表現在：

1） 主體結構因為施工要求較高，需要應用高性能耐久性混凝土；2） 高速鐵路為實現高速度、高舒適度、高安全性的目標，對影響軌道平順性的梁體頂面平整度等箱梁結構尺寸提出了較高標準，必須全面做好全施工階段的施工測量工作；3） 箱梁截面尺寸較大，對養護時間控制、養護方式提出了更高要求；4） 工程采用了大量新技術、新工藝、新裝備、新材料和新檢測方法。

3 預應力鋼筋混凝土箱梁施工工藝

3.1 模板及支架

1） 外側模：外側模由槽鋼框架、面板、支架調整裝置構成，整個外側模的結構形式為無上拉桿受力結構，將提前制作好的模板放置在制梁臺座處進行拼裝焊接成為外側模。

2） 底模：底模結構形式為縱橫工字鋼體系，應用雙面間隔焊接的方式對鋼板和縱向槽鋼帶進行焊接。根據具體的設計要求以及制梁實際情況安裝底模，控制好預留壓縮量和反拱，避免張拉施工時產生過大的拱度，通過鋼墊板調節反拱值。跨中部位的反拱值最大，兩端1.5m 范圍內一般不設置反拱。底模檢修技術要求如表1 所示。

表1 底模檢修技術要求表

3） 端模：應用端模包側模的方式處理端模與側模的連接，應用厚度為12mm 的鋼板制作端模面板，然后應用螺栓將其固定在側、底、內模上，在整個過程中張拉槽口是控制要點。

4） 內模：內模采用的是全自動液壓可收縮內模。按梁體長度設計和制作內模，脫模時首先彎折收縮模板，然后從梁體內的一段抽出整個內模。這里需要注意，確定內膜長度的時候必須綜合考慮壓縮量，將箱梁底板泄水孔當做內模支撐。

3.2 鋼筋工程

1） 鋼筋加工，在鋼筋棚中放置梁體的I 級、II 級鋼筋原料，采取分區、分類放置的方式，采取有效的防潮及防雨手段，基本上60 多噸鋼筋能夠制作一個箱梁，在實際加工過程中要根據梁體設計的半成品鋼筋規格、型號完成分類加工制作的任務，完成制作之后采取分區、分類存放的方式，采取標識標記的方式以便更好地區分。

2） 鋼筋安設，在鋼筋成型胎具中開展鋼筋的安設操作。鋼筋成型胎具根據作業技術的類型細分成整體式及分離式。

成型胎具選擇型鋼結構以發揮桿件支撐的作用，經由縱橫結構桿件使得箱梁鋼筋籠外輪廓線的精確性得到保障。于胎架型鋼上根據梁體架構分布筋的縱橫往間距進行V 型槽口的制作，使得鋼筋能夠根據相關要求放置，而骨架在固定時的穩固性也能得到保障。

梁體中的鋼筋于鋼筋成型胎具中完成分離式胎具的制作時，開展底腹板及板頂鋼筋的綁扎操作，結束此項流程之后交由相關人員進行檢驗，達標之后借助2 臺50T 龍門吊經由鋼筋籠吊具將其轉移到模鋼筋保護層，并且借助混凝土墊塊進行調控，而布設時超過4 個/m2。全部鋼筋縱橫交叉點借助22#扎絲“8 字扣”完成綁扎操作。

預應力管道鋼筋定位網片同樣借助專用胎卡具完成加工操作，運用醒目的標識標記網片胎具并進行編號，所編定的號碼與鋼筋安設胎具中的號碼對應。加工定位網片期間要根據預應力管道坐標號碼完成制作任務，并采取分區、分類的方式存儲。

安排預應力管道定位網的安設、底、腹板鋼筋的綁扎操作，并根據設計方案調控鋼筋網位置及管道方向，使得管道線形達到設計方案的相關要求，完成定位精確、圓順的目標。

梁體制作所運用的鋼配件涵蓋錨具、支座墊板、錨墊板、防落梁擋塊，并運用相關原材料進行鋼板預埋以及制作接觸網預埋件、鋼配件等操作，交由廠家完成加工任務且采取有效的防腐措施。

3.3 混凝土施工

1） 混凝土澆筑，澆筑梁體混凝土時，泵車以水平分層、斜向分段的方式同時從模板一端向另一端對梁體底腹板、腹板混凝土進行澆筑，當澆筑到距梁體另一端4～5m 處，泵車開始沿梁端兩側對這4～5m 位置水平分層布料，然后泵車返回開始澆筑端從內模頂板開口處下料，對底板混凝土進行補充澆筑。當底板與腹板混凝土澆筑完成后，2 臺泵車同時同向對梁體頂板混凝土進行連續整體澆筑，水平分層厚度≤30cm，先后兩層混凝土的間隔時間＜混凝土的初凝時間，整孔梁體的灌注混凝土時間≤6h。

在正式澆筑混凝土前，需要應用試驗室測定的方法測定混泥土的工作性能，填寫檢查記錄表，嚴格控制混凝土入模溫度處于5～30℃之間；另外控制模板溫度處于5～35℃之間。為了保證混凝土入模溫度及模板溫度達到具體的設計要求，正式澆筑前需要應用溫度計和紅外線測溫儀測量混凝土的溫度。測量模板溫度時，一般每間隔0.5h 測量一次，如果模板溫度超過35℃，可以應用澆水降溫的方法降低模板溫度。

2） 混凝土振搗，梁體混凝土完成澆筑后，應用側振或者插入式振動的方法進行振搗成型；在澆筑范圍內的前4m和后4m 的四周，同時運用振動器進行振動，直到混凝土表面的下沉、翻漿以及冒泡現象消失才可停止，以提高梁體混凝土表面的光潔度。

應用高頻振動器作為附著振動器，控制該振動器的振動時間約為15s。應用振動棒進行施工時需要控制好振動設備移動的速度、振動深度以及路面密實度，嚴格遵守快插慢拔、邊振邊拔的原則進行振搗，振動的深度盡量不要觸及梁體抽拔管，為了保證混凝土振動效果，振動時盡量避免過振、漏振的現象發生。

應用插入式振動棒輔助整平機振動對橋面混凝土進行振搗，合理控制振動棒移動距離大約為振動棒作用半徑的1.5倍，一般來說該距離40cm 為最佳，點振施工時控制每點振動時間約20～30s，振動棒插入到混凝土的深度大約為前一次完成澆筑的混凝土面層下50mm。在振搗施工的過程中為了提高振搗效果，加強對鋼筋密集位置、倒角位置以及交界面位置的振搗。將高頻振動器安裝在底膜和側模上，只有當混凝土振搗密實度達到具體的設計要求后方可開啟高頻振動器，保證梁體脫模后足夠光滑平整，進一步保證混凝土的外觀質量達到設計要求。此外，要想澆筑施工順利有序的進行，在正式澆筑施工前對振動器進行分組，并且仔細做好接地接零保護。當橋面板混凝土澆筑高度達到設計標高后，可以利用提漿整平機進行振動找平，保證橋面的平整度和排水坡度達到要求。為了避免振動棒觸及抽拔管導致孔道發生變形，需要應用油漆標明振動棒的插入深度。

3.4 預應力張拉工藝

張拉前要確保預應力鋼材可以在張拉點之間自由進行滑動。在張拉施工時，控制砼強度必須超過具體的設計規定，另外需要注意邊張拉邊量測伸長值。預應力筋的張拉分三個階段進行：預張拉、初張拉、終張拉，為了保證預應力筋的張拉效果，注意兩端對稱張拉，分級進行加載[1]。提前在預應力筋的兩端標記，當做延伸量或者回縮量的參考。完成預應力鋼筋張拉施工后，測定預應力鋼筋的回縮以及錨具的變形情況，控制最終的結果和設計延伸量之間的誤差不能超過6%，如果超出該范圍分析出現這種情況的原因，然后報送監理工程師，得到批準后方可進行錨固。

4 結語

經由客運專線無砟軌道后張法預應力混凝土簡支箱梁建設的實際效果可知，優化施工技術并采取科學、規范的新技術與新材料，可提升工藝管控質量，不斷提高箱梁的預制水平，使得預制箱梁的耐久性得到保障。