合武铁路刘老圩制梁场整孔箱梁施工技术

温朝斌

1 工程概况

合肥到武汉铁路客运专线刘老圩制梁场供应范围内的桥梁采用的是双线整孔后张法预应力混凝土简支箱梁，其中32 m箱梁截面为单箱单室，箱梁全长32.6 m，跨度31.5 m。跨中部分梁高2.8 m;支点部分梁高3.0 m，设计质量约788 t。箱梁具有刚度大、抗冲击力强、稳定性好、噪声小、便于维护等优点，但同时也具有结构复杂、工艺新颖、技术含量高，且箱梁自身体积大、质量大、宽跨比大等特点。刘老圩制梁场负责DK29+4000～DK94+000段299孔箱梁施工，全部为32 m箱梁。

2 制梁场方案

2.1 梁场选址

经对沿线施工调查，刘老圩(DK68+300)位于肥西县铭传乡，合武新线左侧，从312国道至刘老圩有5.5km的乡村公路相连，路面宽度5 m左右，可以直接用作物资、机械的运输通道。刘老圩的地形、地势较为平坦，经现场实测，场地标高为80 m左右，此处正线路肩标高为79 m，所以不需要大的填、挖方，故确定在线路左侧DK68+300处设置箱梁场。

2.2 梁场总体布置

预制场制梁台座采用横列式布置，按平行于铁路线路方向共布置10个制梁台座，考虑到箱梁初张及箱梁内模分节拆模等因素，制梁台座间距按10 m～12 m设置［1］。每个制梁台座对应6个存梁台座，全场共设置存梁台座60个。另设有104 m长的横移滑道20条，365 m长的提梁机轨道2条，配套钢筋加工车间2个、钢筋整体绑扎台位4个(顶板钢筋绑扎台位和底腹板钢筋绑扎台位各2个)、钢筋吊装架2套、内模拼装台位5个，并设置4台40 t龙门吊机作为模板拼装、钢筋、内模整体吊装及小型设备搬运的起吊设备。

3 箱梁预制工艺流程

根据梁场总体规划方案和箱梁施工工艺，箱梁预制主要工序有模板的立拆、钢筋的整体绑扎和吊装、混凝土的浇筑及养生、梁体的张拉压浆封锚、防水层施工和场内搬运等。

4 施工技术

4.1 钢筋整体绑扎及吊装施工

箱梁钢筋分为底腹板和桥面钢筋骨架两块。钢筋在胎具上绑扎时，纵向和横向钢筋的间距按照图纸设计要求，在角钢竖直面的肢上割50mm×30mm的槽，将钢筋正好卡在槽里，以保证钢筋的绑扎质量。钢筋的吊装采用的是2台40 t龙门吊抬吊一套钢筋(底腹板钢筋、顶板钢筋各分一次吊装)，2台龙门吊配置一个吊装扁担;扁担采用桁架式结构，在纵、横向桁架上按等间距分布设置吊点，所用的吊点均采用活动吊环配法兰螺栓悬挂，方便调整吊点的位置及高度。起吊钢筋笼时应在钢筋笼内穿入长0.6 m的Φ20钢筋作分配梁，不得将吊钩直接挂在钢筋上，以免钢筋变形造成脱钩。吊装扁担与钢筋骨架连接固定牢固后，即可起吊将钢筋吊至立好的模型内。

4.2 耐久性混凝土施工

混凝土灌注工序流程为:质检工程师签发混凝土灌注通知单→试验室出具施工配合比→主管工程师签认→搅拌站根据施工配合比搅拌混凝土→混凝土输送泵泵送→布料杆布料入模。

混凝土浇筑前，应做混凝土坍落度、入模温度及含气量检查。含气量应控制在3%～4%;模板温度应控制在5℃～35℃，混凝土入模温度应控制在10℃～30℃。梁体混凝土灌注采用混凝土输送泵+布料杆，连续灌注，一次成型。灌注时间控制在6 h以内。

混凝土灌注工艺:4台8 m3混凝土输送罐车运输混凝土、2台布料半径为17 m混凝土布料杆布料、2台60 m3/h混凝土输送泵输送混凝土。混凝土的灌注采用水平分层、纵向分段对称连续灌注，自一端向另一端循序渐进的施工方法。梁体混凝土灌注采用插入式高频振动棒振捣并辅以附着式振动器振动成型。

混凝土灌注顺序:先浇筑底板，然后浇筑腹板，再浇筑顶板的顺序进行。混凝土的灌注采用水平分层、纵向分段对称连续灌注，自一端向另一端循序渐进的施工方法。先用布料杆从箱梁顶板两侧灌灰孔同步对称均匀向桥梁横向中心位置进行，再灌注腹板，最后灌注顶板。混凝土在分层浇筑时，要严格控制分层厚度不大于30cm，保证混凝土充分沉落填充梁体倒角混凝土，防止混凝土因连续浇筑高度过高造成内腔翻浆。同时采用同步对称灌注腹板混凝土，防止两边混凝土面高低悬殊，造成内模偏移或其他后果。

4.3 预应力张拉、压浆、封锚

4.3.1 预应力施工

预施应力采用初、终张拉两个阶段进行。初张拉在制梁台座上进行。当混凝土强度达到设计强度的60%后，由试验室出具拆模通知单，拆除端模、松开内模，进行初张拉。初张拉完成后，梁体即可从制梁台座移至存梁台座。当梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值，混凝土龄期达到12 d以上时，可以进行终张拉。预施应力以油表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核双控，按预应力筋实际弹性模量计算的理论伸长值与实测伸长值相差不应大于±6%为准［2］。在终张完成后24 h，确认无滑丝等现象，采用砂轮切割机切割多余钢绞线。

4.3.2 管道压浆施工

箱梁预应力管道压浆采取真空辅助压浆工艺。压浆采用与梁体强度等级相同的低碱普通硅酸盐水泥。水泥浆的水灰比为0.3～0.34，浆体流动度30 min后不大于35 s。孔道压浆需一气呵成。管道出浆口装有三通管，浆体注满管道后，必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时，方可封闭保压，保压时压力控制在0.50MPa～0.60MPa，保压时间为3 min。压浆时最大压力不超过 0.60MPa［3］。压浆顺序为先下后上，如有串孔现象，须同时压浆。水泥浆搅拌结束后，采用连续式压浆机连续压注，同一孔道压浆一次完成，不得中途停压，因故中途停压不能连续一次压满时，立即用压力水冲干净，处理后再压浆。

4.3.3 封锚施工

封锚采用C50无收缩混凝土，封锚在终张拉后3 d内进行。封锚前锚穴周围要凿毛，以增加混凝土的粘结力。对锚圈与锚垫板之间的接缝用聚氨酯防水涂料进行防水处理。绑扎封锚钢筋，用掺有迁移性钢筋阻锈剂的无收缩混凝土填塞捣实，填塞面与端面平齐。待封锚混凝土初凝后，用湿麻袋盖在上面进行养护，养护结束后，采用聚氨酯防水涂料对封锚新老混凝土之间的接缝进行防水处理。

4.4 关键施工技术

模型采用整体式外模及全液压收缩拼装内模，内、外模与底模采取1+2的配置形式;安装附着式振动器时，上下两层交错呈梅花形布置。在混凝土灌注前4 m和后4 m必须上下前后同时开启附着式振动器，振动时间以混凝土不再下沉，不出气泡，表面开始泛浆为度，使梁体混凝土表面光洁，没有或极少气泡;控制混凝土连续浇筑间隔时间，对散落在模型上已初凝的混凝土要及时清理干净，防止色差及施工冷缝产生;振动棒振动时必须严格控制“三度”(速度、深度、密度)，要坚持快插慢拔、边振边拔的原则，深度以不触及梁体波纹管为原则，密度间距为40cm，振动棒应垂直点振，不得平拉，并应防止过振、漏振;梁体横移采用专利技术“三点支撑”横移台车进行，严格按操作技术规程操作，防止梁体不均衡受力，扭伤箱梁。

5 结语

整孔预应力混凝土箱梁作为我国客运专线铁路的主要梁型，已经得到了广泛的推广和应用。在梁场的总体规划方案中，大型机械设备的选型、模型的配置、工装设备的配备是保证箱梁施工质量、进度，提高工作效率的关键。

［1］ TZ 213-2009，铁路后张法混凝土梁预制场建设技术指南［S］.

［2］ 铁建设［200］160号，铁路混凝土工程施工质量验收补充标准［S］.

［3］ 铁科技［2004］120号，客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件［S］.