高速鐵路預制箱梁蓄水噴淋立體養護技術探討與應用

寧安鐵路有限責任公司 安徽 蕪湖 241000

1 工程概況

安慶至九江高速鐵路太湖制梁場承擔安九鐵路(安徽段)909孔箱梁的預制任務,為安九鐵路全線最大制梁場,承擔AJSG-2標、AJSG-3標32.724km范圍的制梁任務。

2 箱梁養護發展及現狀

目前箱梁養護在不斷發展,在傳統人工灑水養護基礎上,部分采用自動噴淋養護措施,由于人工灑水養護受人員因素影響,會出現漏灑、少灑、或者時間間隔不定等現象,影響養護效果,導致混凝土表面出現收縮裂紋,降低梁體混凝土質量。目前國內使用的自動噴淋養護系統存在以下不足:養護浪費水資源、對箱梁底部不能全方位噴淋養護、養護時間過長、噴灑不均勻、養護用水跟不上、操作不簡便,不能有效地實現自動化等現象。

3 箱梁蓄水噴淋立體養護方案

箱梁養護是箱梁生產過程中非常重要的施工工序,太湖制梁場在現有自動噴淋養護基礎上,研發了箱梁“一保護、兩蓄水,三噴淋”的立體養護系統,并根據氣候環境設定噴淋頻率,對箱梁底腹板、翼緣板、梁面、箱內、梁端進行全方位自動養護,確保養護期內的箱梁保持濕潤無死角,箱梁養護質量滿足要求。

一保護:壓盤式鋼絞線保護套,對梁體預應力管道防進水保護;兩蓄水:箱梁頂板、底板蓄水養護;三噴淋:梁體側面、梁體端部、梁體箱內采用全自動噴淋養護系統進行定時噴淋養護,確保梁體表面保持濕潤。箱梁蓄水噴淋立體養護效果見圖1。

圖1 箱梁立體養護效果

3.1 養護供水 蓄水噴淋立體養護系統采用循環供水的模式,首先將底板養護池內抽滿養護用水,底板養護池內設置集水坑,用于放置水泵及冬期養護加熱設施。水泵供水至箱梁頂面及側面、端部、箱內進行頂面蓄水及側面、端部、箱內噴淋養護。水泵供水提升至接觸網臺座位置處對接觸網臺座進行蓄水,待接觸網臺座蓄水達到蓄水標準后,流至箱梁頂板,對箱梁頂板進行蓄水,頂面蓄水至頂面養護水位后,通過箱梁泄水孔回流至箱梁箱內,箱內養護水通過箱梁底部排水孔回流至底部養護池;箱梁側面及端部噴淋養護用水,通過箱梁表面回流至底部養護池內;底部養護池抽水泵將底部養護池內養護用水重新供于箱梁頂面及側面、端部、箱內噴淋養護,實現養護用水循環利用,做到既保護環境又節約用水的效果。

3.2 一保護 鋼絞線穿束完成后,使用壓盤式鋼絞線保護套,對梁體錨具和預應力管道進行防進水保護,避免鋼絞線和錨墊板銹蝕。

3.3 二蓄水 兩蓄水即對箱梁頂板、底板進行蓄水養護。

(1)底板蓄水養護。存梁區設置規劃27座蓄水養護臺座,蓄水養護臺座蓄水池高30㎝,長34米,寬12米,蓄水水位高25cm,存梁臺座高度15cm,待箱梁初張拉完畢后,將箱梁提運至蓄水養護臺座進行底板蓄水養護,底板養護水位高于梁底面3～5cm。底板蓄水養護池在施做時需注意做好底部防水處理,防止蓄水養護池漏水對存梁臺座基礎影響,引起存梁臺座不均勻下沉。底板養護效果見圖1箱梁立體養護效果中底板蓄水養護。

(2)頂板蓄水養護。在箱梁頂面混凝土第1次抹面后,混凝土表面漿體未凝固前,將聚丙烯膠條安裝于箱梁頂面四周,膠條陷于混凝表面2～3 mm,并安裝牢固,無漏水現象。

有接觸網的梁型,在接觸網位置處采用4根長度膠條安裝于接觸網基礎四周,尺寸根據基礎網基礎大小設置,蓄水養生時,供水端出水口設置于接觸網基礎位置處。

頂板泄水孔及吊裝孔位置采用設U型槽口的PVC管封堵,PVC封堵管高度為梁端位置2cm,跨中位置3.5cm,U型槽口尺寸寬約3cm,以使養護水形成上下循環回流。

混凝土初凝后1.5小時左右開始蓄水時間,橋面四周蓄水高度為1.5～2 cm,跨中蓄水深度約為3.0～3.5 cm。箱梁在制梁臺座養護時,需將U型槽口用砂漿暫時封堵,防止漏水;在存梁臺座養護時將U型槽口打開,用于養護水循環。

圖2 箱梁的頂面蓄水養護

3.4 三噴淋 三噴淋即對箱梁腹板、箱內及梁端進行噴淋養護。

箱梁腹板及箱內采用扇形噴淋頭進行養護,扇形噴淋頭噴淋養護半徑4米,每兩個扇形噴淋頭之間,噴淋范圍搭接0.5米,32米梁型布置10個噴淋頭,24米梁型布置8個噴淋頭。噴淋頭通過是設置于底板養護池內的水泵供水,箱梁側面噴淋養護頭旋轉半徑0～85度,箱內的噴淋養護頭旋轉半徑0～180度,保證噴淋全覆蓋。

3.5 冬期養護 冬期施工時,在制梁臺座養護時,采用傳統的蒸汽養護模式,存梁區養護采用封閉式溫水噴淋+蓄水養護方式。存梁臺座腹板兩側用保溫板、端部用設有活動門的保溫板四周封閉,梁體頂板用緊線器將鋼絲橫向緊固于A墻預埋鋼筋上,間距為每2米設置一道,同時梁體縱向中心線位置設置加高鐵蹬,使緊固好的鋼絲呈人字形,以防止覆蓋好的篷布被雨雪壓壞,保溫板外設有溫度顯示器,方便用于直讀棚內溫度。

每個存梁臺座采用一臺48kw的電熱蒸汽發生器將底板蓄水池內的水升溫至20～25℃,蒸汽發生器帶有溫度感應裝置,根據設定水溫自動加熱和斷電。箱梁存入存梁臺座后,水泵開始從已加溫的蓄水池內抽水至梁頂板進行蓄水養護。其余流程同正常養護。

4 箱梁立體養護的主要優點分析

箱梁蓄水噴淋立體養護,能對箱梁橋面、底腹板、翼緣板、箱室、梁端進行全覆蓋無死角進行養護,養護用水能循環使用,節約用水;梁面與梁底板采用蓄水養護,避免出現養護盲區;操作簡單,養護設施安裝、維修較為簡便;自動養護,無須進行日常人工輔助灑水養護,工作效率提高,經濟效益明顯,同時避免了由于人員養護的認為因素對箱梁養護質量的影響。

5 結語

本文結合安九高鐵太湖制梁場的工程實例,介紹了箱梁蓄水噴淋立體養護技術在高速鐵路箱梁養護過程中的應用,尤其是箱梁底板蓄水養護技術為首次使用,并取得了較好的效果。希望能為今后的類似工程提供幫助和借鑒,為我國高鐵發展貢獻一份力量。