客运专线双线整孔预制箱梁施工工艺

2020-11-30甘勇中铁十二局集团第三工程有限公司

珠江水运 2020年11期

甘勇中铁十二局集团第三工程有限公司

客运专线对于推动铁路事业的发展具有积极作用，是我国“中长期铁路网规划”蓝图中的重点建设内容，以列车安全、快速运行为前提，施工中选用大量的预应力混凝土整孔箱形梁。根据既有研究以及工程实例得知，该箱梁的应用优势突出，如完整性好、抗扭能力强、行车噪音污染小等，是客运专线建设中极为关键的箱梁形式。

1.工程概况

铜山制梁场建设于郑徐客专DK346+100线路右侧，主要任务在于生产551孔32m、48孔24m双线整孔箱梁，以满足沿线桥梁建设需求。场内以生产区为主，配套生产辅助区以及办公生活区，形成配套化的预制箱梁生产基地，总占地面积12.18×104m2。

2.梁场的布置方式

（1）纵列式布置。此方法的特点在于制梁与存梁都完全与项目的走行线路保持平行的位置关系。龙门吊为主要施工设备，在其支持下可布设制梁台座和存梁台座，通过轨道式龙门吊的作用顺利完成移梁作业。根据现阶段的客运专线建设需求，配备两台450t的龙门带。此方式的不足之处在于纵向移梁长度偏大，土地浪费现象较为明显。

（2）横列式布置。此方法的特点在于存梁与走行线始终保持垂直的位置关系。对于箱型梁的预制作业，以50t龙门吊为主要设备，用于钢筋与模板的安装，成型后通过横移台车或轮胎式提梁机移出生产台座。此方法的优势在于作业流程精简、操作便捷且占地使用率高。

3.箱梁预制施工方案

箱梁预制台座的结构形式中，应用较为广泛的是整体钢筋混凝土结构。整体钢筋骨架具体包含两部分，即底腹板和顶板钢筋，选择稳定的胎具，于该处通过绑扎钢筋的方式形成完整骨架，配备2台50t的龙门吊，利用该装置转移钢筋骨架和内模，使其能够有效进入预制台座以便组装作业，无误后再安装端模，调整其位置偏差。对于预应力孔道的设置，选择的是橡胶抽拔管成孔的方式，在指定拌和站按照施工要求生产适量质量达标的混凝土，泵送入模完成浇筑，再使用插入式振捣器处理，提高混凝土的密实度，并采取蒸汽养生的方式。

4.整孔预制箱梁施工工艺

4.1 模板安装工艺

（1）底模安装。预制箱梁制作时选择的是固定钢底、侧模，由多个细分的节段通过拼接的方式形成整体，需调整好各段的中心线，使其共处相同的直线上。放置钢筋骨架前做好准备工作，即调整底、侧模。考虑到预制梁过程中伴有沉降现象，因此每结束一孔梁的预制作业后都要及时检验底、侧模并调整。

（2）端模安装。检查端模板的质量，严格控制其预留孔的位置，偏位量不可超过3mm。从结构组成来看，端模包含两部分，上部分均为顶板，下部分由底板、腹板构成，操作过程中首先安装下部分。

（3）内模安装。结束钢筋绑扎并吊装后，便可组织内模的安装作业。液压小车是重要施工设备，将内模板装在该处，借助卷扬机使其进入到指定台位，期间运行油缸，使模板发生张开或收缩的动作，并保证收缩略小于箱梁内腔，否则内模车难以安全且高效的通过。

4.2 钢筋绑扎

（1）工艺流程。选择稳定的绑扎台座，于该处完成钢筋的绑扎作业，形成整体后以吊装的方式转移到台座上。检验底板钢筋的实际情况，于该处放置内模走行轨预埋件，并铺设轨道。

（2）以施工图纸中给出的尺寸为标准，严格控制钢筋绑扎的精度。

（3）考虑到钢筋骨架偏高的特点，需搭建作业平台，于该处安全的完成顶板及腹板两处的钢筋绑扎作业。

（4）经过绑扎后形成完整的钢筋骨架，检查各处的作业情况，如钢筋的尺寸是否满足要求、垫块是否稳定等，各项指标都无误后，搭设临时内支撑绑扎顶板钢筋，顶板钢筋绑扎完毕后利用两台50t龙门吊配合作业，稳定走行于台座上方，采用专用吊装架于指定位置挂好吊钩，再拆除钢筋骨架临时内支撑，在各项准备同步启动两台50t龙门吊，使制作成型的钢筋骨架安装在指定位置。

4.3 混凝土浇筑施工方案

（1）底腹板施工。首先左右两侧对称完成腹板中下层混凝土的灌注施工，严格控制好此处的灌注高度，应≤1.2m，充分考虑腹板混凝土的流动情况，以此为依据灵活调整灌注区域的高度，此时要用附着式高频振动器配合插入式振动棒振捣；再开启设置在内模顶板处的天窗，通过此途径完成底板的灌注施工，采用插入式振捣棒振捣，结束后随即将该天窗关闭；最后进行腹板至顶板交接处混凝土灌注施工，此时要确保各层厚度的合理性，理论上均≤30cm，采用插入式振捣棒振捣。

（2）顶板施工。完成底、腹板两部分的灌注作业后，若施工质量满足要求，即可关闭内模板的灌灰口，并进入到顶板结构的灌注施工环节。做好上述工作后，以振动提浆整平机为主要工具完成收面处理，完整覆盖养生罩，避免因风吹的影响而出现干缩裂纹现象。

（3）浇筑顺序。遵循的是先两侧后中间的原则，浇筑作业要具有连续性，对于同一断面的施工，则按照腹板中下层→底板→腹板上部至与顶板交接处→顶板的流程依次推进。

（4）橡胶抽拔管。直径有70mm、80mm、90mm三种，要求各管不存在任何的表面裂口现象。检验砼的状态，初凝后即可匀速拔管。

4.4 预应力施工工艺

（1）准备工作。张拉前全面检查，通过预应力损失测试的方式掌握实际情况，以此为依据灵活调整张拉力。

（2）张拉程序为。双线：0→0.2σk（此处准确完成伸长值的标记工作）→σk（持荷5min，校验伸长值）→千斤顶开始回油，并达到自锁锚固的状态，此条件下检测总回缩量，期间若出现油表数值下降的现象需及时补油。

遵循同步对称分级的原则有序完成张拉作业，采取0→20%σk→100%σk的分级方式，期间加强对应力的检验，在满足应力要求后需要给予持续5min的持荷时间，再检查钢绞线伸长量，无误后回油整机复位，按照此流程完成各处的张拉作业。

（3）孔道压浆。此处选用的是真空辅助压浆工艺，具体而言：结束张拉作业后，应在随后的48 h内组织管道压浆作业，在此之前需清理内部的积水，压浆期间以及结束后的3h内都要加强对现场温度的控制，不可低于5℃，压浆所用混合料不可出现泌水现象，流动度控制在14～22s，且要满足28d抗压强度至少达50MPa的要求；检验管道内浆液的状态，其必须饱满密实。

（4）封端。处理混凝土表面接茬处，对其采取凿毛处理措施，聚集在锚垫板表面的灰浆都要得到有效的清理。加强对钢绞线等关键外露结构的防水处理，可选择聚氨酯防水涂料。在管道不存在漏压浆现象后，即可组织封端混凝土浇筑作业。

4.5 移梁方案

完成箱梁的预制后，需将其从制梁台位上转移，此项工作发生在预张拉和初张拉之后，选择的是轮胎式提梁机，通过地基处理良好的硬化路面驶入制梁区，调整位置使提梁机跨度中心与梁体跨度中心重合，放下吊具螺杆使其插入梁体预留的吊装孔并安装好托盘和螺帽，在此条件下开始提升箱梁，期间要注重对箱梁的检查，当底面完全脱离底模后，观察无异常继续提升，提升高度满足要求后横向移除制梁台座放入指定的存梁台座。