铁路施工中现浇应力混凝土箱梁的施工技术探讨

2023-01-31李瑞华

建筑与装饰 2023年2期

李瑞华

中铁六局集团北京铁路建设有限公司北京 100089

引言

近些年来，各地区加大铁路项目布局，扩大建设规模，延伸服务范围，凸显区位交通优势要素。根据国家交通部提供的数据，截至2021年12月，全国铁路运营里程达到150km，覆盖全国81%的区县。着眼铁路施工布局，各地区加大铁路项目规划、开发力度，尝试整合现浇应力混凝土箱梁技术等多元手段，完善铁路施工技术机制，重塑施工形态，重建施工模式。

1 现浇应力混凝土箱梁概述

梳理现浇应力混凝土箱梁基本结构，廓清施工要点，技术团队要准确把握现浇应力混凝土箱梁施工节点，确立铁路桥梁主体施工架构，为后续施工技术精准应用提供便利。

箱梁作为桥梁结构组成，内部中空，上侧分布翼缘结构，依托结构优势，最大限度地增强桥梁支撑效果，保证刚度与强度，提升桥梁施工有效性，防范质量问题发生[1]。与其他结构相比，箱梁通过对隔板等单元模块的灵活调整，实现荷载有效分布，将畸变效应控制在合理区间范围内，增强桥梁结构总体承载力。基于箱梁结构优势，多数施工团队在项目开发建设环节，倾向于利用箱梁结构，完成桥梁总体布局，兼顾项目质量、施工效率与成本费用。经过长期实践探索，混凝土箱梁结构类别日益多元，形成了预制箱梁、现浇箱梁两种结构形态，施工团队通过综合判定施工要求，选择相应箱梁施工方案，从而达到压缩工期，提升效率的目的。为推动箱梁结构施工活动有序开展，施工团队要结合以往经验，全面做好施工筹划，科学调配各类资源参与箱梁施工任务，形成现浇混凝土施工技术新模式。

2 铁路现浇应力混凝土箱梁施工准备要点

铁路桥梁施工涉及多个领域，为确保施工技术方案的有效性，实现箱梁施工质量、施工成本全面兼顾。在铁路桥梁项目筹划阶段，要针对性做好准备工作，借助施工准备，营造良好施工氛围。

2.1 做好施工技术准备

现浇混凝土箱梁施工筹备环节，施工团队要组织人员进入施工区域，获取地质、水文、气候等相关参数信息，同步做好设计方案技术交底工作，综合系列数据，对支架方式、地基处理、模板采用、混凝土浇筑等环节做好评估，有效消除技术盲区，提升施工精准度[2]。例如施工团队借助力学原理，构建数学模型，判定桥梁箱梁地基深度范畴，测定支架步距，计算承载力，评估稳定性，结合现有施工设备，初步确定支撑梁型号规格，模板厚度、强度，混凝土浇筑养护。考虑到整个项目施工周期较长，施工技术准备环节，还需要健全技术档案，将施工工序、技术标准等信息进行共享，避免施工技术应用盲区。

2.2 做好施工现场准备

现浇混凝土箱梁施工区域空间较为狭小，施工人员、作业机械数量较多，为确保施工活动有序开展，营造高效开发建设环境。施工团队要结合以往经验，对施工区域进行标高处理，提升区域平整度。例如基底处理中，施工人员要根据区域地质情况，使用压路机等机械设备开展碾压处理，但是对于部分地质松软的地表土质，施工人员要使用灰土填补施工区域，对于低洼区域，可以使用硬料进行填充；对于河道等易发生塌陷区域，可以使用低强度混凝土条进行填充，借助多元化处理方式，最大限度地保证地基稳定性与安全性。同时划定作业区域，完成施工原材料、机械设备入场，借助作业区域划分，可以实现施工风险的空间隔离，增强施工安全性。

2.3 做好施工机具准备

现浇混凝土箱梁施工环节，为确保施工进度，防范质量隐患，施工团队要着眼施工区域现有施工条件，指派人员组成专业管理团队，对进入施工现场的机械设备开展检验评估。检验评估中，管理人员查看机械设备合格证、检验报告、运行状态，综合评估机械设备性能，在此基础上，结合施工目标与施工任务，优化调整施工机械管理方案[3]。对于操作施工机具的操作人员，管理团队要进行资格审查，确保操作人员具备专业技术背景，可以按照施工要求，顺利完成机具设备操作任务。同步开展设备机具操作信息的记录，通过信息获取与应用，制定相应的机具管理方案，推动现浇应力混凝土箱梁施工技术活动深入开展。

3 铁路现浇应力混凝土箱梁施工技术应用策略

铁路现浇应力混凝土箱梁施工技术在实际应用环节，技术团队以科学性原则与实用性原则为导向，以箱梁施工准备为前提，创新施工技术应用方案，调整技术要素、管理要素，消除施工技术应用漏洞，提升铁路施工总体效果。

3.1 箱梁支架搭设预压处理

结合以往经验，铁路现浇应力混凝土箱梁施工主要包括支架法、悬臂法、移动模架法，通过施工技术方案合理选择，形成完备施工方案，提升施工有效性与有效性。具体施工环节，施工团队要做好杆件、门架等构件开展全面检查，检查过程中，如果出现构件变形、开裂与锈蚀的情况，应当及时进行替换，确保支架搭设效果，为后续施工活动高质量创造便利条件[4]。支架搭设环节，施工团队要综合分析施工荷载以及构件材料特性，通过承载力计算，确定箱梁支架钢管搭设方案，搭设过程中，严格遵循相关技术规范，在支架顶部、底部之间预留连续水平剪力撑，将水平剪力撑间距控制在4.5m以内，相关参数如表1所示：

表1 箱梁支架立杆纵横间距参数

借助支架布局空间的综合管控，确保搭设效果，持续发挥箱梁支架结构优势。对于支架预压的处理，施工团队要开展沉降预测。实际处置环节，施工团队使用砂石进行预压，预压中要灵活调整预压重量，同步进行设立支架沉降观测点，根据观测结果，调整支架拱度。

3.2 提升模板加工制作能力

模板作为铁路现浇混凝土箱梁施工重要组成，对于混凝土结构强度、施工难度有着最为直接的影响，基于这种内在联系，施工团队在整个施工周期内，要细致全面地做好模板加工制作相关工作，通过模板作业任务的科学处置，消除潜在质量风险隐患。具体施工环节，施工团队综合作业可行性、成本以及效率等要素，有针对性地调整模板加工制作方案，理顺模板施工流程。对施工中使用的底模材料，施工人员可以使用大面积的胶合板，在固定过程中，可以使用钉子做好固定，采用可调整的顶托进行调模和卸模。选择厚5cm刨光的大板为外模板材料，内贴竹胶板，结合以往经验，竹胶板的厚度应当达到15mm。在支架的竖向支撑结构组建中，按照90cm的标准，设立方木，并且做好横向槽钢布局，采取外模设立的施工方式，提升结构强度，施工环节，施工团队使用Φ18对模板进行对拉处置，增强模板拼装效果，以更好地满足现阶段大面积混凝土施工要求。考虑到施工质效，减少施工漏洞，施工团队在内模选择过程中，可以使用组合钢模，并根据实际情况，灵活调整尺寸，尺寸调整工作结束后，借助对拉螺栓开展固定。固定过程中，要严格按照施工标准，进行管道孔以及钢筋施工位置的预留，施工人员可以按照尺寸模板数据，进行挖孔、定位以及切割等处理，以确保施工效果。明确模板施工重点事项，提升施工针对性，确保施工质量。具体来看，在模板制作环节，要结合施工图纸，细化构建尺寸参数，形成构件标准化、体系化施工模式，稳步强化施工质量，实现模板接缝贴合度有效管控。为避免出现漏浆现象，应用107胶严密堵塞缝隙。螺栓孔需纵横呈对称性规律排布，保证其能均匀受力。模板连接缝用胶带黏接，支搭好模板、排架后，需由监理验收合格后再施工下道工序，借助这种处理手段，降低混凝土施工难度，提升施工有效性。

3.3 做好混凝土基础处理

混凝土基础处置是影响施工质量的关键因素，对于混凝土施工质量有着最为直接的影响。基于这种内在关联性，施工人员在基础处理环节，需要做好质量管控，为后续施工环节有序开展营造良好条件。为保证混凝土基础处理有效性，施工人员可以从两个方面入手，有组织、有计划地推进混凝土基础处理工作。具体来看，施工人员率先做好基层素土压实，将一层过滤用的土工布平摊到素土层，这种处理方式，可以防范降水量过大，使得基层泥浆出现上返情况，堵塞混凝土结构孔洞，实现混凝土功能性与耐久性。土工布铺设完成后，施工人员铺设厚度为100mm到150mm的碎石层，使用的碎石粒径应当保持在10mm到50mm范围内，在碎石垫层相关区域铺设透水管，通过这种方式，最大限度地提升混凝土处置效果，减少施工质量问题发生。

3.4 完善混凝土施工机制

为避免技术应用的盲目性，施工团队要加强施工技术管理力度，借助管理手段介入，重塑施工生态，重构施工体系，营造高效稳定的建设氛围。对于复杂结构，施工团队要遵循技术指标，以科学性原则与实用性原则为前提，采取均匀对称浇筑的方式，形成分层施工作业方式，通过阶段性浇筑、阶段性振捣，保证混凝土施工有效性。对于分层施工混凝土其厚度要控制在25cm，避免厚度过大或者过小影响施工效果。对于连续性混凝土浇筑，要掌握初凝窗口期，结合以往经验，分层浇筑的时间间隔不应当多于2h，避免时间控制不当，影响最终施工效果，如图1所示。

图1 桥梁箱梁混凝土浇筑施工

混凝土浇筑前，应对钢筋、埋件、模板进行全面检查，合格后方可进行混凝土的浇筑，在浇筑过程中，如果发现问题，应当及时进行信息反馈，确保管理团队可以快速转换思路，实现施工问题高效整改。混凝土的浇筑采用泵送混凝土浇筑，则泵送混凝土前应用适量的与混凝土同标号的水泥砂浆润滑管内壁，当泵送间歇时间超过45min或当混凝土出现离析现象时，应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留[5]。

混凝土振捣施工环节，要严格控制振捣频次、振捣深度，避免振捣处置不合理，影响实际施工效果。具体来看，施工人员要控制振捣半径，将振动半径控制在40cm，振动棒插入深度需要保持在5cm。在前层混混凝土振捣工作结束后，施工团队要进行振捣施工检验，检验过程中如果发现气泡或者泛浆等问题，应当继续进行振捣，达到实际施工效果。混凝土养护环节，可以采取洒水养护的方式，控制混凝土温度、湿度等情况，同时做好养护时间控制，避免养护时间控制不当，确保施工成效。