高铁预制箱梁施工关键技术探析

张千兴

摘要：预制箱梁预应力铁路技术具有受力大、稳定性好、经济实用等特点，逐渐成为当前高速铁路主流技术。充分的将高铁预制箱梁施工关键技术发挥出来是一项有着一定难度的工作，这离不开社会各界的大力支持，也离不开高铁项目健全而完善的施工管理体系。本文首先介绍了高铁预制箱梁施工中制梁场的选址和布置，并就高铁预制箱梁钢模板的制作和安装进行了简要的阐述，最后对高铁预制箱梁的场内移运提出了一些建设性的意见和建议。

关键词：高铁；预制箱梁；施工技术

导言

高速铁路以输送能力大、速度快、安全性好、经济效益好等技术经济优势得到世界各国的认可，成为许多国家解决交通运输问题的有效方法而得到快速发展。当诸多高铁项目都在努力吸引人群的时候，诸多学者和专家也对其开始关注，在这个过程中，高铁预制箱梁施工关键技术也成为了诸多研究学家的关注热点。

一、制梁场的选址和布置

预制场的选择非常重要，要符合实际工作的需要，可以从如下几方面入手：一是选择那些地势平坦的位置，且其承载能力强。这样有利于预制场内各项设备可以合理布置，且稳固。箱梁的制作位置应选择加权平均值最小的位置，这样便于运输和移动。二是预制场应有足够的水源，能够保障整个施工的用水量，这是施工必须具备的条件之一。三是预制场应该能够具有防雨防风的条件，该条件下整个施工过程可以不中断，从而加快工程进度。四是相关设备与部件的布置工作。该环节应格外注重预先测算工作。在设备安装的过程中，应尽量紧凑，选择必要的设备，整个布置合理，既节约场地，也便于施工操作。在此过程中可以预先计算相关设备与存梁数量的需求，预留出必要的空间。运梁便道在承重能力与平整度方面都应符合设计要求，针对此相关人员应加强对其的日常维护工作，确保在使用的过程中部件的各个支点能够均衡。五是建设环节。在此过程中要充分考虑各个设备的功能，综合地利用现有的资源，特别是对于承载力有较高要求的设备要格外注意。个别承载力要求特别高的位置上可以对地基进行加固处理。除了上述内容外，本环节中所使用到的混凝土应该集中供应，其所具有的性能必须符合所设定的要求。

二、高铁预制箱梁施工关键技术分析

1.预制箱梁混凝土工程施工技术及要点

水泥混凝土的质量是预制铁路箱梁质量的基础，必须从混凝土原材料、配合比设计、拌制工艺、混凝土浇筑与振捣工艺、混凝土振捣和混凝土养护等多方面进行控制。在混凝土配制前，须对集料、水泥、外掺剂等原材料进行检测，确保原材料的各项性能指标符合要求。混凝土的配合比须根据原材料品质、设计强度等级、耐久性和施工工作性的要求，经计算、试配、调整等步骤后确定。混凝土的拌制须采用拌合站严格按照施工配合比的要求进行集中拌制，并将混凝土拌制速度应和浇筑速度匹配，从而提高箱梁的成型效率。混凝土的浇筑、振捣与箱梁的质量密切相关，梁体混凝土应按照底板、腹板、顶板的顺序和由中间到两端再由两端到中间的原则，一次性连续浇筑成型，并采用插入式振动棒、附着式振动器、振动梁等方法和对底板混凝土、腹板混凝土进行振捣，特别是对梁体隔墙倒角处重点仔细振捣，以防止混凝土出现蜂窝麻面。

混凝土养护重点是针对箱梁顶板、腹板内侧面、翼板底面、腹板外侧、梁端、底板底面等部位，一般在混凝土初凝后即可用喷雾器洒水养护，洒水次数以混凝土表面湿润状态为界限，通常白天以1～3小时一次、晚上5小时一次，夏季养护时间不少于7天，其他季节不少于14天。

2.模板、底模配置

根据设计文件规定的预制箱梁总数量，各类型预制箱梁（中跨中梁、中跨边梁、边跨中梁、边跨边梁）数量，确定所需模板数量及组合型式、底模数量，保证现场可以组织流水施工。根据预制箱梁长度确定底模长度，为了便于堵头模板安装，底模长度宜大于预制箱梁长度0.4-1.0m，且居中对称布置。底模基础应超宽开挖，大于梁底0.4m左右，深度0.3m左右。由于预制箱梁张拉后，应力主要集中在两个端部，所以底模端部基础应做重点处理，将端部做成扩大基础，可按2.5m×2.0m×1.0m开挖，其中2.5m为预制箱梁纵向长度，2.0m为横向长度，1.0m为深度。基础浇筑C25混凝土，混凝土顶面可与原地面平齐，在基础端部混凝土中放置Φ12钢筋网片，以增强混凝土整体性，防止开裂，提高抗压强度。

3.顶移梁工艺

制梁场在移动箱梁的过程中多依赖于联动液压装置。在移动的过程中箱梁的各个支点始终保持均衡，其出现的差异应始终保持在2MM以内。当箱梁到达指定的台座位置时候，会借助千斤顶进行顶升，工作人员可以对箱梁两端的模具去除。通常千斤顶的位置处于梁底位置，每端位置上会使用两台，在顶升的过程中两端会交替进行，每次提升的高度为30MM。当到达指定高度后，箱梁将位于滑道上的移梁车上，此时可以通过主控台继续控制两台千斤顶将梁移动到制定的储存位置上。

4.管道压浆及封锚工程施工技术及要点

在完成铁路混凝土预应力张拉后，须及时采用真空辅助灌浆工艺进行管道压浆作业，压浆作业的施工温度不得低于5℃，并确保浆体的流动性及水泥浆质量符合施工要求。在压浆施工前，锚头须采用钢制密封罩封锚，并打开真空泵抽吸管内空气以测试管道的密封性，然后通过高压水冲洗孔道以达到冲走杂物、湿润孔道内壁的目的。在压浆施工中，应先启动真空泵使得孔道内保持-0.06～0.IMPa的真空度，在启动压浆泵灌注水泥浆以排除残存在压浆泵及管道内的水份和空气后开始正式压浆，直至排出的浆液稠度和储浆筒内的一致，并持续压浆2min，在压浆完后12小时后方可拆除压浆端和出浆端的球阀。水泥浆的质量是管道压浆施工的前提，为保证水泥浆的均匀性和浆体质量，须采用高速搅拌机进行搅拌。真空辅助压浆时，可以采用钢制密封罩封锚，并选用高强橡胶管作为压浆管，压浆过程应连续一次性完成，并通过水泥浆的净用量来控制压浆数量，从而确保水泥浆压浆施工的质量。封锚是预制箱梁预应力施工的最后一步，在封闭前须采用聚氨酯防水涂料涂抹封端锚具、锚垫板表面及外露钢绞线等部位，从而减少雨水对锚固端的锈蚀，并采用无收缩混凝土进行封锚，在经过充分湿润养护后，可防止封端混凝土与梁体之间裂纹的产生。

三、结束语

综上所述，对于高铁预制箱梁施工关键技术来说，制梁场的选址和布置、预制箱梁钢模板的制作和安装、预制箱梁的场内移运等是紧密相连且不可分割的，在施工精细化上下功夫，有效地控制了大体积混凝土预制箱梁早期收缩裂纹的问题，提高了箱梁预应力体系的施工质量，为预制箱梁具有更好的耐久性提供了有力的保障。

参考文献

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