高铁箱梁预制中混凝土工程施工方案及质量控制初探

孙龙梅

（哈尔滨铁道职业技术学院，黑龙江 哈尔滨 150081）

在我国高速铁路实际工程中大量采用了900吨预制箱梁,为保证行车安全及结构耐久性,对高速铁路预制箱梁工程质量要求很高。混凝土工程作为其预制过程中关键工序之一，它的施工方案及控制措施决定了工程结构的整体质量。本文结合某高铁梁场预制施工方案，通过施工过程分析，总结施工经验，提出预制箱梁的施工方案和质量控制措施。

1 混凝土工程施工方案

预制箱梁所需混凝土由两台2m3的混凝土搅拌站供应，搅拌站配备微机程控系统及精确电子计量系统，其生产效率和混凝土搅拌质量满足制梁要求。配备两台80m3/h混凝土输送泵和两台移动式HGY18全液压混凝土布料机，两点同时输送混凝土入模灌注箱梁。

1.1 原材料供应

碎石从某采石场用汽车运输到施工现场指定的料场，再由铲车转入储料仓。河砂用由汽车运输到料场，再由铲车转入储料仓。水泥用专用散装水泥运输车运输，直接装入水泥筒仓，再由筒仓压送至混凝土储存罐里。

耐久混凝土所需的掺合料分开供应，通过汽车直接运至施工现场。输送到储料罐，再由筒仓螺旋输送机直接压送至搅拌站搅拌仓内。

1.2 混凝土的拌制与泵送

1.2.1 施工准备:梁体混凝土施工准备包括技术准备、机械准备及计量器具的准备、材料准备、劳动力准备、还包括组织混凝土施工从拌合、泵送、灌注和振捣的协调一致到突然状态下保证灌注顺利进行的措施。

1.2.2 混凝土的计量:混凝土配料严格按试验室通知单进行，并派试验人员在现场进行施工控制。配料误差:水、外加剂、水泥、矿物掺合料为±1%，粗细骨料为±2%。

1.2.3 混凝土的拌制:首先投入砂料，加入水泥、粉煤灰和矿粉，搅拌后加入水、石料和减水剂，充分搅拌后再排料。

1.2.4 混凝土的运输:采用两台混凝土输送泵进行泵送。在浇筑混凝土之前，先泵送一盘水泥砂浆润滑管道，然后泵送混凝土，并保持混凝土连续不断地输出，且保持泵机从开始到灌注全过程的正常运转，中途不得停机。如非停机不可，时间不得超过30min，炎热气候不得超过10min，停机期间采取相应措施，防止混凝土凝结堵塞管道。

龙门吊作业如图1所示。

图1 龙门吊作业示意图

1.2.5 混凝土的浇筑:灌筑总的原则为“先底板、再腹板、最后顶板，中间向两端，再由两端向中间”。用2台布料机从箱梁的两端向中间布料、连续灌注，以水平分层（灌注厚度不大于300mm）、斜向分段（工艺斜度为1:4～1:5）的施工工艺左右对称方式灌注。对桥面和内箱表面，在适当时候进行第一次整平抹面和第二次收浆抹平，以使表面平整、排水通畅、满足设计和施工规范要求。浇筑底板时，沿箱梁轴线中部预留出部分混凝土不灌，防止浇筑腹板时因混凝土压力从底板涌出过多的混凝土，待腹板浇筑完毕后，再将底板混凝土补齐、抹平。腹板分5层浇筑，两侧混凝土高差不超过15cm，避免因两侧混凝土高低悬殊，造成内模偏移等后果。混凝土浇筑过程中要特别注意加强倒角、钢筋密集部位及各部分交界面的振捣。梁端应加侧振以确保密实。灌筑顺序如图2所示。

图2 混凝土灌筑顺序图

32m箱梁梁体混凝土浇筑时间不超过6h，夏天避开中午和下午的高温时间，雨天尽量不进行混凝土施工，若已开盘灌筑偶遇下雨则及时做好防雨工作，及时覆盖，随揭随盖，加强捣固，并增加砂石含水率测定次数，根据含水率及时调整水灰比。

1.2.6 混凝土捣固:箱梁灌注采用插入式振动器振捣工艺，其移动距离不得大于30cm。振捣棒操作时应快插慢拔，垂直点振，不得平拉，不得漏振，谨防过振；振捣棒移动距离不超过振捣棒作用半径的1.5倍，每点振捣时间约20～30秒，振捣棒插入深度进入下层混凝土面以下100mm。振动棒严禁触碰成孔胶棒。顶板混凝土浇筑时，采用从一端向另一端并自箱梁轴线向两侧的浇筑顺序，采用插入式振捣棒振捣，边浇筑边用提浆整平机整平，并及时赶压、抹平，保证横向排水坡和梁面平整度。赶压、抹平时，施工人员在收浆平台上操作，严禁直接踩踏在整平好的混凝土面上。

1.2.7 混凝土养护:采用自然养护，但冬季和夏季施工时应采取相应措施。

2 施工中的质量控制措施

2.1 严把施工质量关

2.1.1 宏观缺陷控制:严格控制混凝土构件的宏观缺陷（如裂缝、蜂窝等），强化混凝土对钢筋的保护能力，如遇到腐蚀严重的区域时混凝土不允许有可见裂缝。

2.1.2 提高砂、石材料含泥量的控制指标；工程用混凝土全部采用泵送，严格控制碎石级配；严格控制混凝土配合比；严把振捣关，确保混凝土密实；加强养护，确保混凝土质量。

2.1.3 严格实施施工质量检查制度，保证钢筋保护层厚度，杜绝裂缝产生，把关键技术措施落实到位。

2.2 把好工序质量控制关

（1）把好材料控制关。（2）保证混凝土保护层厚度、间距、管道位置；泵送、连续灌注不留施工缝；做好振捣间距和深度控制；把好张拉、压浆关；减少混凝土徐变，控制好混凝土上拱度；把好冬季、夏季施工养护关。（3）完善检查制度、控制好工序质量。

2.3 混凝土裂缝控制措施

（1）严格监控原材料，对选用的硅酸盐水泥进行严格的试验检测。选择收缩小、放热小的水泥品种，控制水泥的安定性。根据试验掺加粉煤灰，减少干缩裂纹。（2）严格按施工配合比控制水胶比和水泥用量，精确减水剂和掺合料的用量，控制混凝土的收缩和放热量，避免过多的温度应力和收缩应力引发开裂。（3）精心组织施工，避免高温天气施工，浇筑混凝土时，注意梁体阴阳面的温差不宜过大，防止产生过大的温度应力引发开裂，注意加强养护，特别是早期养护，要及时、充分。（4）控制拆模温度，大风干燥天气不拆模。（5）台座基础施工严格按设计图纸进行，使其具有足够的承载力和抵抗变形的能力，防止不均匀沉降。（6）分三次张拉，使梁体有足够的抵抗变形的能力。

预应力箱梁由于受其特殊结构的影响，施工难度大，容易出现质量缺陷，施工单位应从施工配合比、浇筑质量等方面做好质量的过程控制，保证箱梁的浇筑质量。如出现质量缺陷，可根据实际情况采取一定的修补及补救措施来保证箱梁的产品质量。

[1]杨独，卢文良.大型铁路简支箱梁预制关键工艺和常见质量问题防治对策[J].工程建设与设计，2009.