合武鐵路劉老圩制梁場整孔箱梁施工技術(shù)

溫朝斌

1 工程概況

合肥到武漢鐵路客運(yùn)專線劉老圩制梁場供應(yīng)范圍內(nèi)的橋梁采用的是雙線整孔后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁，其中32 m箱梁截面為單箱單室，箱梁全長32.6 m，跨度31.5 m?？缰胁糠至焊?.8 m;支點(diǎn)部分梁高3.0 m，設(shè)計(jì)質(zhì)量約788 t。箱梁具有剛度大、抗沖擊力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、噪聲小、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝新穎、技術(shù)含量高，且箱梁自身體積大、質(zhì)量大、寬跨比大等特點(diǎn)。劉老圩制梁場負(fù)責(zé)DK29+4000～DK94+000段299孔箱梁施工，全部為32 m箱梁。

2 制梁場方案

2.1 梁場選址

經(jīng)對沿線施工調(diào)查，劉老圩(DK68+300)位于肥西縣銘傳鄉(xiāng)，合武新線左側(cè)，從312國道至劉老圩有5.5km的鄉(xiāng)村公路相連，路面寬度5 m左右，可以直接用作物資、機(jī)械的運(yùn)輸通道。劉老圩的地形、地勢較為平坦，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測，場地標(biāo)高為80 m左右，此處正線路肩標(biāo)高為79 m，所以不需要大的填、挖方，故確定在線路左側(cè)DK68+300處設(shè)置箱梁場。

2.2 梁場總體布置

預(yù)制場制梁臺座采用橫列式布置，按平行于鐵路線路方向共布置10個(gè)制梁臺座，考慮到箱梁初張及箱梁內(nèi)模分節(jié)拆模等因素，制梁臺座間距按10 m～12 m設(shè)置［1］。每個(gè)制梁臺座對應(yīng)6個(gè)存梁臺座，全場共設(shè)置存梁臺座60個(gè)。另設(shè)有104 m長的橫移滑道20條，365 m長的提梁機(jī)軌道2條，配套鋼筋加工車間2個(gè)、鋼筋整體綁扎臺位4個(gè)(頂板鋼筋綁扎臺位和底腹板鋼筋綁扎臺位各2個(gè))、鋼筋吊裝架2套、內(nèi)模拼裝臺位5個(gè)，并設(shè)置4臺40 t龍門吊機(jī)作為模板拼裝、鋼筋、內(nèi)模整體吊裝及小型設(shè)備搬運(yùn)的起吊設(shè)備。

3 箱梁預(yù)制工藝流程

根據(jù)梁場總體規(guī)劃方案和箱梁施工工藝，箱梁預(yù)制主要工序有模板的立拆、鋼筋的整體綁扎和吊裝、混凝土的澆筑及養(yǎng)生、梁體的張拉壓漿封錨、防水層施工和場內(nèi)搬運(yùn)等。

4 施工技術(shù)

4.1 鋼筋整體綁扎及吊裝施工

箱梁鋼筋分為底腹板和橋面鋼筋骨架兩塊。鋼筋在胎具上綁扎時(shí)，縱向和橫向鋼筋的間距按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，在角鋼豎直面的肢上割50mm×30mm的槽，將鋼筋正好卡在槽里，以保證鋼筋的綁扎質(zhì)量。鋼筋的吊裝采用的是2臺40 t龍門吊抬吊一套鋼筋(底腹板鋼筋、頂板鋼筋各分一次吊裝)，2臺龍門吊配置一個(gè)吊裝扁擔(dān);扁擔(dān)采用桁架式結(jié)構(gòu)，在縱、橫向桁架上按等間距分布設(shè)置吊點(diǎn)，所用的吊點(diǎn)均采用活動吊環(huán)配法蘭螺栓懸掛，方便調(diào)整吊點(diǎn)的位置及高度。起吊鋼筋籠時(shí)應(yīng)在鋼筋籠內(nèi)穿入長0.6 m的Φ20鋼筋作分配梁，不得將吊鉤直接掛在鋼筋上，以免鋼筋變形造成脫鉤。吊裝扁擔(dān)與鋼筋骨架連接固定牢固后，即可起吊將鋼筋吊至立好的模型內(nèi)。

4.2 耐久性混凝土施工

混凝土灌注工序流程為:質(zhì)檢工程師簽發(fā)混凝土灌注通知單→試驗(yàn)室出具施工配合比→主管工程師簽認(rèn)→攪拌站根據(jù)施工配合比攪拌混凝土→混凝土輸送泵泵送→布料桿布料入模。

混凝土澆筑前，應(yīng)做混凝土坍落度、入模溫度及含氣量檢查。含氣量應(yīng)控制在3%～4%;模板溫度應(yīng)控制在5℃～35℃，混凝土入模溫度應(yīng)控制在10℃～30℃。梁體混凝土灌注采用混凝土輸送泵+布料桿，連續(xù)灌注，一次成型。灌注時(shí)間控制在6 h以內(nèi)。

混凝土灌注工藝:4臺8 m3混凝土輸送罐車運(yùn)輸混凝土、2臺布料半徑為17 m混凝土布料桿布料、2臺60 m3/h混凝土輸送泵輸送混凝土?；炷恋墓嘧⒉捎盟椒謱?、縱向分段對稱連續(xù)灌注，自一端向另一端循序漸進(jìn)的施工方法。梁體混凝土灌注采用插入式高頻振動棒振搗并輔以附著式振動器振動成型。

混凝土灌注順序:先澆筑底板，然后澆筑腹板，再澆筑頂板的順序進(jìn)行?；炷恋墓嘧⒉捎盟椒謱?、縱向分段對稱連續(xù)灌注，自一端向另一端循序漸進(jìn)的施工方法。先用布料桿從箱梁頂板兩側(cè)灌灰孔同步對稱均勻向橋梁橫向中心位置進(jìn)行，再灌注腹板，最后灌注頂板?；炷猎诜謱訚仓r(shí)，要嚴(yán)格控制分層厚度不大于30cm，保證混凝土充分沉落填充梁體倒角混凝土，防止混凝土因連續(xù)澆筑高度過高造成內(nèi)腔翻漿。同時(shí)采用同步對稱灌注腹板混凝土，防止兩邊混凝土面高低懸殊，造成內(nèi)模偏移或其他后果。

4.3 預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿、封錨

4.3.1 預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)施應(yīng)力采用初、終張拉兩個(gè)階段進(jìn)行。初張拉在制梁臺座上進(jìn)行。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%后，由試驗(yàn)室出具拆模通知單，拆除端模、松開內(nèi)模，進(jìn)行初張拉。初張拉完成后，梁體即可從制梁臺座移至存梁臺座。當(dāng)梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值，混凝土齡期達(dá)到12 d以上時(shí)，可以進(jìn)行終張拉。預(yù)施應(yīng)力以油表讀數(shù)為主，以預(yù)應(yīng)力筋伸長值進(jìn)行校核雙控，按預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際彈性模量計(jì)算的理論伸長值與實(shí)測伸長值相差不應(yīng)大于±6%為準(zhǔn)［2］。在終張完成后24 h，確認(rèn)無滑絲等現(xiàn)象，采用砂輪切割機(jī)切割多余鋼絞線。

4.3.2 管道壓漿施工

箱梁預(yù)應(yīng)力管道壓漿采取真空輔助壓漿工藝。壓漿采用與梁體強(qiáng)度等級相同的低堿普通硅酸鹽水泥。水泥漿的水灰比為0.3～0.34，漿體流動度30 min后不大于35 s。孔道壓漿需一氣呵成。管道出漿口裝有三通管，漿體注滿管道后，必須確認(rèn)出漿濃度與進(jìn)漿濃度一致時(shí)，方可封閉保壓，保壓時(shí)壓力控制在0.50MPa～0.60MPa，保壓時(shí)間為3 min。壓漿時(shí)最大壓力不超過 0.60MPa［3］。壓漿順序?yàn)橄认潞笊希缬写赚F(xiàn)象，須同時(shí)壓漿。水泥漿攪拌結(jié)束后，采用連續(xù)式壓漿機(jī)連續(xù)壓注，同一孔道壓漿一次完成，不得中途停壓，因故中途停壓不能連續(xù)一次壓滿時(shí)，立即用壓力水沖干凈，處理后再壓漿。

4.3.3 封錨施工

封錨采用C50無收縮混凝土，封錨在終張拉后3 d內(nèi)進(jìn)行。封錨前錨穴周圍要鑿毛，以增加混凝土的粘結(jié)力。對錨圈與錨墊板之間的接縫用聚氨酯防水涂料進(jìn)行防水處理。綁扎封錨鋼筋，用摻有遷移性鋼筋阻銹劑的無收縮混凝土填塞搗實(shí)，填塞面與端面平齊。待封錨混凝土初凝后，用濕麻袋蓋在上面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，采用聚氨酯防水涂料對封錨新老混凝土之間的接縫進(jìn)行防水處理。

4.4 關(guān)鍵施工技術(shù)

模型采用整體式外模及全液壓收縮拼裝內(nèi)模，內(nèi)、外模與底模采取1+2的配置形式;安裝附著式振動器時(shí)，上下兩層交錯(cuò)呈梅花形布置。在混凝土灌注前4 m和后4 m必須上下前后同時(shí)開啟附著式振動器，振動時(shí)間以混凝土不再下沉，不出氣泡，表面開始泛漿為度，使梁體混凝土表面光潔，沒有或極少氣泡;控制混凝土連續(xù)澆筑間隔時(shí)間，對散落在模型上已初凝的混凝土要及時(shí)清理干凈，防止色差及施工冷縫產(chǎn)生;振動棒振動時(shí)必須嚴(yán)格控制“三度”(速度、深度、密度)，要堅(jiān)持快插慢拔、邊振邊拔的原則，深度以不觸及梁體波紋管為原則，密度間距為40cm，振動棒應(yīng)垂直點(diǎn)振，不得平拉，并應(yīng)防止過振、漏振;梁體橫移采用專利技術(shù)“三點(diǎn)支撐”橫移臺車進(jìn)行，嚴(yán)格按操作技術(shù)規(guī)程操作，防止梁體不均衡受力，扭傷箱梁。

5 結(jié)語

整孔預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁作為我國客運(yùn)專線鐵路的主要梁型，已經(jīng)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。在梁場的總體規(guī)劃方案中，大型機(jī)械設(shè)備的選型、模型的配置、工裝設(shè)備的配備是保證箱梁施工質(zhì)量、進(jìn)度，提高工作效率的關(guān)鍵。

［1］ TZ 213-2009，鐵路后張法混凝土梁預(yù)制場建設(shè)技術(shù)指南［S］.

［2］ 鐵建設(shè)［200］160號，鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］ 鐵科技［2004］120號，客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件［S］.