浅谈城际铁路整孔箱梁施工质量管理

[摘 要]目前国内客运专线建设已全面展开，针对客运专线预制箱梁的特点，本次主要从箱梁预制施工工艺方面进行研究，为客运专线梁场箱梁预制提供可实施的质量管理资料。

[关键词]客运专线、箱梁预制、施工工艺

中图分类号：U445.47 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0191-02

客运专线铁路桥梁主要采用制梁场预制箱梁，箱梁施工的主要工程施工特点有：

（1）双线整孔预制箱梁自重大，技术含量高，工艺标准高，施工工艺复杂。

（2）高性能耐久性混凝土的配制是箱梁预制施工的关键。

（3）大吨位整孔箱梁的场内移运、存储技术是本工程的重点。

（4）预制箱梁的徐变上拱控制是本工程箱梁施工的难点。

（5）本工程对梁场的机械化程度、自动化程度、施工工艺流程及员工的素质提出了很高的要求。

根据制梁场预制箱梁的主要工程特点，结合成蒲铁路中铁十二局集团第一工程有限公司蒲江制梁场的实际情况，就箱梁施工工艺的质量管理作如下总结：

1、梁体概况

根据设计要求，成蒲铁路中铁十二局集团第一工程有限公司蒲江制梁场箱梁采用图号成灌施桥参-Ⅰ、Ⅱ《无砟轨道预制后张法预应力混凝土简支整孔箱梁（双线）》跨度31.5m，23.5m进行施工。箱梁截面为单箱单室等高度简支箱梁，梁长：32.6m，梁宽：11.4m，中心梁高2.272m，底板宽度5.8m。为保证桥面排水通畅，桥梁顶面挡碴墙内侧设置2%的中间排水坡。箱梁断面尺寸详见图1。

2、施工工艺流程结合本梁场箱梁预制的施工特点，总结出箱梁预制工序时间统计见表1；箱梁预制施工工艺流程见图2。

3、施工工艺质量管理要求

3.1 模板工程

在预制过程中必须保证箱梁的结构尺寸，因此在模板设计时，模板必须具有足够的强度、刚度和稳定性，而且在安装、拆卸时，要省时、省力、快速、高效，缩短立模工序占用时间，加工误差满足设计和规范要求。

3.1.1 模板的安装

箱梁模板由底模、侧模、内模、端模四部分组成。

模板制作和组拼时，根据设计在底模、侧模和内模上设置反拱，在底模、侧模和端模上设置预留压缩量。箱梁试生产后根据实测反拱和压缩量情况对相应参数进行调整。

箱梁设有通风孔、泄水孔、吊装孔、梁端底板设置的检查孔及桥梁端悬臂板位置设置的电缆上桥孔洞。施工时按照设计要求予以布置，此部分孔洞模型采用机加工件，设置时与梁体内外模采用栓接固定，保证成孔准确。模板安装技术要求见表2。

3.2 钢筋加工及安装

3.2.1 钢筋加工

箱梁钢筋在钢筋加工区按照梁体钢筋的规格、型号进行半成品钢筋加工，分区堆放、分类标识，钢筋下料及加工采用定位挡板保证下料尺寸；预应力钢筋定位网片和预埋件采用专用胎卡具加工。

3.2.2 筋安装

梁场钢筋绑扎采用整体绑扎胎具进行钢筋绑扎。箱梁钢筋安装成型分三个阶段。第一阶段在整体钢筋绑扎胎具上绑扎梁体钢筋骨架。第二阶段为采用两台龙门吊将钢筋笼吊至制梁台座模板内进行安装，并调整预应力管道和箱内钢筋。第三阶段为安装端模、内模和调整桥面钢筋。

为确保施工精度和绑扎质量以及绑扎速度，钢筋绑扎作业采取在固定的钢筋绑扎胎具上进行绑扎，采用专设吊架整体吊装入模。

预应力管道跟随梁体钢筋绑扎时组织安装，严格控制橡胶棒定位网钢筋位置，布设预应力管道并确保管道圆顺，上下层钢筋间用架立筋垫起绑牢，钢筋保护层采用与梁体等强度的专用混凝土垫块来控制，按每平方米不少于4个进行梅花形布置。钢筋加工及安装技术要求见表3。

3.3 混凝土工程

制梁场采用从拌合站通过地泵直接泵送、布料机布料的浇筑方式，对混凝土的质量要求高。为保证混凝土结构的长期耐久性能，预制箱梁采用高性能混凝土。混凝土在搅拌站集中拌合，搅拌站由两个独立的HZN120A型拌合系统组成，拌合机采用自动电子称计量系统，采用2台HBT80C砼输送泵和2台R17水平布料机输送混凝土，梁体混凝土采用连续灌筑、一次成型的方法，灌筑时间控制在6h以内。施工中严格控制混凝土的搅拌、输送、浇筑和振捣作业程序，强化混凝土的保湿保温养护过程，实现对混凝土施工全过程的质量监控，从而确保混凝土的强度和耐久性能。

3.3.1 混凝土配制与浇筑

根据设计的强度等级、弹性模量和耐久性能要求，进行混凝土拌合物的性能、抗压强度、弹性模量、抗裂性以及耐久性能试验，按照工作性能优良、强度、弹性模量和耐久性满足要求，从中优选出符合箱梁设计要求的高性能耐久性混凝土配合比。搅拌时，先向搅拌机投入细骨料、粗骨料、水泥、矿物掺和料和外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于2min。振捣以插入式振捣棒为主，附着式振捣器为辅。

浇筑顺序为：从两端向中间、水平分层、斜向分段、两侧腹板对称、连续浇筑。同一断面混凝土灌筑顺序为先腹板根部后底板，再腹板上部，最后顶板。每层混凝土的浇筑高度不超过30cm。梁体混凝土灌筑顺序见图3.

3.3.2 混凝土养护

混凝土养护包括蒸汽养护、蓄热法养护和自然养护，成都蒲江地区平均气温16.2℃，极端最高气温36.6℃，极端最低气温-4.6℃，年均无霜期为335天，因此，采取蓄热法养护与自然养护相结合的方式。

①蓄热法养护

蓄热法养护方法为：梁体桥面混凝土收面后先覆盖保水薄膜，预防桥面裂纹产生。待桥面混凝土初凝后在桥面覆盖保湿土工布并撒水湿润，确保桥面在棚布覆盖养护过程中有充足的水分，保湿土工布覆盖完后及时将梁体带模用棚布覆盖，并安放压力式测温表进行养护温度测定。

②自然养护

梁体带模养护结束后，应立即进入自然养护，养护时间根据气候和天气情况而定。养护时，梁体表面覆盖土工布，梁体洒水次数应能保持混凝土表面充分潮湿为度；在任意养护时间，淋注于梁体混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大于15℃，注水方式宜采用雾状水直接喷洒到梁体表面或在梁体表面覆盖的土工布上洒水的方式。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过15℃。

3.4 预应力工程

3.4.1 张拉

箱梁张拉分两个阶段进行，在制梁台位上进行初张拉，在存梁台位上进行终张拉。初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的80%进行，终张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值后并且龄期不少于10d时进行。

3.4.2 压浆

预制箱梁终张拉完成后，切除多余钢绞线，安装保护罩在48h内进行压浆，压浆采用真空辅助压浆工艺，压浆泵采用连续式，同一管道压浆连续进行，一次完成。压浆前管道真空度稳定在-0.06～-0.08MPa之间，浆体注满管道后，确认出浆浓度与进浆浓度一致时，在0.50～0.60MPa下持压3min。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不超过40min。

3.4.3 封端

压浆结束并检查合格后，进行封端。封端前，对梁端锚穴处混凝土凿毛，铲除承压板表面的粘浆和锚具外部的灰浆，然后安装钢筋网和封端模板，浇筑封端混凝土。封端混凝土采用C50干硬性补偿收缩混凝土，封端前对锚圈与锚垫板之间的交接缝用聚氨酯防水涂料进行防水处理。封端混凝土养护时，洒水并在其上覆盖塑料薄膜，保持混凝土表面湿润。在封端混凝土养护结束后，采用聚氨酯防水涂料对梁端底板和腹板表面进行满涂刷防水处理。

3.5 箱梁移运及出场

3.5.1箱梁移运

箱梁的移运、装车形式，根据梁场的设置情况，采用900t轮轨式提梁机来完成。箱梁初张拉完成后进行横移梁，轮轨式提梁机通过专设轨道将箱梁移运至存梁台位，对中后落梁于存梁台位上定点存放，统一编号。

箱梁混凝土强度、弹模、龄期满足要求后，进行终张拉、压浆和封端作业且满足设计及架设要求后，由1台900t轮轨式提梁机对运梁车进行装车。

3.5.2 箱梁检验和出场

箱梁成品出场前，对箱梁的外观质量（包括砼表面、预埋件表面等）、施工记录、制造证明书资料、混凝土强度（梁体封锚、压浆等）、静载试验（抗裂、挠度），梁体混凝土弹性模量测试等进行验收，并确认出场箱梁的编号与设计要求的待架桥孔编号正确无误。产品检查与验收成立专门小组，采取逐孔检查验收，其验收记录作为验交的依据，各项指标全部合格后方可出场。

箱梁的o载抗裂性试验是混凝土结构性能试验的主要内容，是检验桥梁性能的重要技术手段。通过混凝土梁静载弯曲抗裂试验检验静载弯曲抗裂系数和在静活载作用下梁体竖向挠度值。制梁场在混凝土梁生产初期和生产过程中，按照规定进行检验，静载弯曲抗裂性及试验方法按TB/ T2092执行。

4、结语

通过对箱梁箱梁施工质量管理的梳理，并结合成蒲制梁场的施工实例，论述了制梁场箱梁预制质量管理施工监控的必要性、目的和控制方法，对施工中的关键技术控制要点进行阐述，为今后类似施工控制工作提供借鉴。

参考文献

[1] 《高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁》 TB/T3432-2016.

[2] 《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设[2010]241号.

[3] 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB 10415-2003.

[4] 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB 10752-2010.

[5] 《预应力混凝土铁路桥简支梁生产许可证实施细则》XK17-004.