高速铁路900t箱梁高性能混凝土施工技术要点分析

摘 要:高速铁路采用的是设计施工新理念,设计使用寿命为100年,这对质量控制提出了更高的要求。从混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护及拆模五个方面简单探讨了高速铁路900t箱梁高性能混凝土的施工技术要点。

关键词:高速铁路;箱梁;高性能混凝土;施工技术

中图分类号:TU

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)07-0307-02

0 前言

随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快,为了满足日益增大的旅客运输需求,国家加大了铁路建设的投入力度,大力推进高速铁路的建设。相比一般铁路而言,高速铁路对工程质量、耐久性、环保性等提出了更高的要求,而在高速铁路箱梁的整个预制过程中,影响混凝土质量的不定因素非常多,因此要对箱梁执行严格的质量控制,使其各方面的性能均能够达到设计标准。

1 高性能混凝土施工技术要点

1.1 混凝土的搅拌

首先混凝土材料计量要非常精确。要严格按照设计配合比要求进行称量,称量设备必须经过相关计量部门鉴定,而且在称量前要进行校对。原材料称量的最大允许偏差如下(按重量计):细、粗骨料±2%;拌合用水±1%,粉料为±1%。

其次在搅拌时间上要严格控制。混凝土的搅拌时间在3分钟到3分半为佳。搅拌设备方面,一般采用强制式混凝土搅拌楼。

最后,在出机前需要检测混凝土的各项性能,检测箱梁高性能混凝土的主要指标有:塌落度、混凝土温度、泌水情况等。所有的指标都能达标后才可以用于施工过程。

1.2 混凝土的运输

高性能混凝土对运输过程的要求也很高,首先应使用搅拌混凝土罐车进行运输。运送过程中罐车需要保持连续转动,运送时间不得超过45分钟坍落度损失应小于10%。

1.3 混凝土的浇筑

箱梁混凝土浇筑要求保证混凝土具有良好的均匀性、密实性和整体性,尺寸准确且各种预埋件的位置与设计保持一致,模板拆除后混凝土表面应比较平整、光洁,不能出现凹凸不平或蜂窝麻面等情况。

每榀箱梁混凝土浇筑需要两套由布料杆和混凝土输送泵组成的设备同时工作,其中布料杆需要布置于制梁台座两侧,且保持对称性。此外,每次浇筑厚度不得大于40cm,分段长度6-8m。箱梁混凝土需要整体一次性浇筑完成,因此混凝土的分段分块、浇筑顺序就显得极为重要,下面详细探讨一下箱梁的浇筑顺序。

总的来讲,箱梁混凝土浇筑要纵向分段、水平分层连续浇筑,新旧混凝土浇筑间隔要小于混凝土的初凝时间。图1为箱梁浇筑时的一个典型水平分区图。

图1 水平分区示意图

浇筑顺序按照数字递增的方向,首先浇筑底板和腹板交接处(数字1代表区域),施工时两台布料机同时工作,由两端向中间浇筑。由于这个区域的钢筋密布,锚板也非常多,宜采用附着式振动器进行振捣。接下来继续浇筑腹板的下半部分(数字2代表区域),浇筑的高度一般为箱梁高度的三分之一。浇筑工艺与前面基本相同,但振捣时采用插入式振动棒为佳,施工人员应加强监督,振捣时避免漏振或过振。第三步是浇筑箱梁的底板部分(数字3代表区域),位于制梁台座两侧的布料机同时从中间模顶处留下的洞口下料,需要注意的是由于下料高度较高,如不采取措施,混凝土会发生离析现象,所以需要在下料口处安装套筒,并保证套筒末端离浇筑面距离小于1米。准确控制下料量,避免下料过多导致的超出混凝土的清出工作。第四部分即腹板的上半部分(数字4代表区域)的浇筑过程与腹板下半部分基本一致,在此不再赘述。最后浇筑的是箱梁的顶板(数字5代表区域),顶板浇筑时要采用二次振捣工艺以防止松顶现象的出现。

浇筑过程总还需要对混凝土温度进行监测,选取数个能够代表各自区域的典型点进行测温。混凝土入模温度应控制在5-30℃,在白天气温较高时,应避免模板和新浇筑的混凝土受到阳光的直接照射,若条件允许,可以将浇筑时间安排在傍晚,也不宜在早上浇筑,以免气温上升过快导致混凝土内外温差过大。

1.4 混凝土的养护

当外界环境温度低于10℃时,宜采用蒸汽养护,蒸汽养护相比自然养护梁体强度上升更快、养护时间更短,具有良好的效果。蒸养锅炉采用DZL2-1•25-AⅡ新型螺纹烟管锅炉,额定蒸发量2 t/h,工作压力1.25 MPa,蒸汽温度

194℃。蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温4个阶段。养护时的温度监测非常重要。

可以对试验梁温度变化进行全方位的监测,及时跟踪温度信息。对温度进行检测时,点的选择十分重要,位置一定要具有代表性,所有的点构成的监测体系要能够完整地覆盖整个混凝土结构。如从浇筑的高度断面考虑,底板、腹板及顶板三个层面都须有监测点,;从平面尺寸考虑,则可以以中心线为界向两侧均匀设立监测点,如图2所示。实际施工中,只需要使用温度计监控蒸养棚内环境和梁表面的温度即可。

图2 温度测试点布设位置

1.5 模板的拆除

模板的拆除的时间要准确把握,施工暂规重点要求了强度和温差,首先是拆模时的混凝土的强度要求不低于设计要求的60%且大于33.5Pa,现浇梁混凝土芯部与表层、箱内与箱外、混凝土表层与环境温差均小于15℃,而且外界气温变化比较大时也不宜拆模。除此之外,还要综合考虑各方面的情况如大风、湿度等因素。

2 结语

当前,高速铁路建设过程中经常需要用到高性能混凝土,但高性能混凝土的应用技术和质量控制手段方面还存在着一些不足,这需要更多的技术人员、相关专家及学者投入到这一研究领域中来,推动高性能混凝土的发展。相比普通混凝土,高性能混凝土在配合比用料、施工工艺及质量要求等方面都更严格,因此会加大混凝土的结构的工程造价,对经济效果产生一定的影响,因此应进行全面、详细的经济分析,为铁路工程经济提供一定参考。

参考文献

[1]铁科技函[2004]120号.客运专线预应力混凝土预制梁暂行科技条件[S].

[2]科技基函[2005]101号.客运专线高性能混凝土暂行技术条件[S].

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[4]雍本.特种混凝土设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.