铁路桥梁的混凝土施工工艺分析

2015-08-15兖州煤业股份有限公司铁路运输处山东济宁273500

江西建材 2015年21期

■王晗 ■兖州煤业股份有限公司铁路运输处，山东济宁 273500

铁路桥梁的结构设计中，需要充分考虑铁路运输的特性和通行要求，根据具体的地质特点和环境因素分析桥梁的承载力及使用寿命，利用先进的地理信息系统和桥梁耐久性分析模式进行桥梁样式的选择。现代铁路桥梁的建设多应用混凝土为主要施工材料，结合完善的施工工艺，及控制施工质量措施的应用，实现铁路桥梁的施工建设满足铁路运输的需要，为铁路运输的安全性、可靠性提供保障。

1 铁路桥梁的特点

(1)社会的发展和进步需要加强人员的流动性，铁路作为价格低廉、安全性能高的交通工具为人们较多选择，因此铁路的行车密度大，并且列车及货物、人员的负重等都增加了通过铁路桥梁的荷载。现代铁路多采用无缝钢轨进行铺设，针对铁路桥梁需要的高荷载及高抗冲击力等，需要对桥梁的纵向位移进行严格的质量控制，确保纵向刚度满足通车要求，保障铁路桥梁在使用过程中不出现纵向位移现象。

(2)我国地形的复杂程度需要部分地区建设跨度超过100米的大跨度桥梁，并且数量众多，对桥梁的结构耐久性要求极高，需要根据新技术、新材料的开发和使用，进行铁路桥梁耐久性能实验，科学合理的进行桥梁的构造和结构布局的设计，并在施工过程严格控制措施和监督管理，确保桥梁施工质量合格。

2 铁路桥梁混凝土的施工工艺流程

根据路线设计图进行有效的地基处理→脚手架搭设及压底模与侧模的安装→进行钢筋的焊接及捆扎梁体底腹板钢筋→安装底腹板预应力波纹管→进行内模的安装→端模的安装→进行顶板钢筋的绑扎→安装顶板预应力波纹管→进行混凝土的拌合及灌注→对混凝土结构进行养护→进行侧模的脱卸→张拉→压浆→撤除支架和底模。

3 铁路桥梁的混凝土施工工艺

3.1 混凝土材料的设计和选择

(1)根据施工技术要求及施工标准，需用低水热化和含碱量低的水泥，并且水泥的型号、水泥的具体用量、水灰比例、骨料品种及级配、外加剂、外加矿物原料、混凝土表面覆盖层等，需要根据桥梁的承载力等数据进行实验室实验，确保混凝土的配制满足铁路的使用强度。针对混凝土容易发生的碱—集料反应的发生机理，选用低碱水泥的同时运用非活性集料及使用掺合料降低混凝土的碱性，来预防碱—集料反应的发生，增加桥梁混凝土的耐久性。

(2)增强混凝土抗渗性的措施:①控制适当的水灰比例;②选择颗粒组成较小、水泥细度较小的水泥品种，使用时控制用水量;③选择花岗岩作为混凝土集料，保证施工中的沙石清洁度;④采用防水砂浆类和防水涂料进行混凝土表面覆盖层或涂层。氯离子会对钢筋造成锈蚀损坏，可以选用不含氯离子的硅酸水泥，但因复合条件下需要使用含有矿物混合材料的水泥，应该充分检验水泥中的矿物质种类和含量，要控制氯离子的含量。提高混凝土抗冻性的主要措施是掺用减水剂和引气剂，减小混凝土中孔隙率。部分工程中掺用含有氯盐的防冻剂和早强剂，掺用是要严格控制氯盐的含量。

(3)混凝土结构耐久性损伤的最主要因素就是混凝土中的钢筋锈蚀，根据钢筋锈蚀机理发现，钢筋脱钝是由氯离子侵入或混凝土碳化。从钢筋和混凝土的耐久性和承载力设计，要根据有效试验进行合适厚度的保护层建设，在恶劣的环境下，可以采用镀锌钢筋、环氧涂层钢筋、不锈钢筋、耐蚀钢筋或者添加钢筋阻锈剂等手段来减少钢筋的锈蚀状况，保证桥梁的耐久性。

3.2 支架的施工

支架施工前需要对场地进行平整及夯实处理，并根据要求的荷载系数填筑混凝土基础等，确保桥梁整体进行混凝土施工后不产生沉降，在处理好的地基周围进行排水设施的布置。支架结构的搭建需要稳固牢靠，严格控制竖杆的垂直度、扫地杆和剪力撑的数量及间距，搭设完毕后进行底模的铺设，并进行预加载试压，消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降等破坏因素，确保混凝土梁的浇筑质量。

3.3 模板的安装

模板的安装需要结合钢筋及预应力管道的铺设依次进行，模板的进场需要经过严格检查和检验，确保模板接口干净和板体平整光滑。根据桥梁的设计图纸进行底模和、侧模、内模、端模的安装，安装要确保位置的准确、连接的紧密，并进行预埋件的安装，确保位置准确无遗漏。

3.4 混凝土施工

(1)控制混凝土的配合比。根据桥梁的荷载数据进行科学的计算和实验室实验，得到符合承载要求的混凝土配合比，根据混凝土的配合比进行配合，根据技术性能指标控制水泥强度、砂细度、碎石颗粒级配、吸水率、含泥量等，确保配比中的材料数量在核定范围内。

(2)混凝土的拌制。根据施工场地选择科学的搅拌方式及运输方式，确保搅拌过程中砂浆包裹石子的丰满度，添加剂的掺加需要将添加剂以溶液状倒入搅拌池，随时注意浆液的流动性及工作度，检测人员对搅拌好的砂浆进行快速检测，符合使用标准的砂浆及时运输至需要填筑的桥梁下部，等待填筑。

(3)混凝土的灌注。根据铁路桥梁构件的高度和厚度去顶浇筑的方法，为保障混凝土的振捣密实效果，多选用分层浇筑法。注意在用平板振捣器进行振捣操作时，分层浇筑的厚度不能超过20厘米。中小跨径的T型铁路桥梁的采用水平分层浇筑法，针对高度高及宽度长等的铁路桥梁，采用斜层浇筑法浇筑。对于空心板梁，需要先浇筑底板再立芯模再来扎焊顶面钢筋，最后灌注肋板及面板上的混凝土，混凝土的初凝效果完成后进行芯模的拆卸。

(4)混凝土的浇筑及振捣操作。混凝土的浇筑过程中，试验监理工程师需要在浇筑现场及时检测混凝土的坍落度、含气量、泌水度及入模温度等性能，根据条件的差异采取相应的养护措施。振捣过程中需要根据混凝土拌合料的流动特点进行操作，粗骨料在振捣过程中会依据自身的质量向下沉落并互相滑动挤紧，水泥砂浆会迅速填筑滑料之间的空隙，并向混凝土的表面排出空气，完成混凝土浇筑的密实度及耐久性。

(5)混凝土的养护。完成振捣后，针对混凝土的水化作用及硬化速度，及时在混凝土表面进行覆膜保护操作，以塑料薄膜和草席层叠压实的方式铺盖，确保覆盖完全，防止表面水分的蒸发，并根据养护时间和含水量的变化进行适当的洒水，保持混凝土硬化需要的温度和湿度。在混凝土的使用强度满足桥梁设计的数据需求时，进行拆模操作，拆模过程中注意拆除顺序及避免对混凝土表面的损坏等。