双线整孔简支箱梁桥预制工艺研究

双线整孔简支箱梁桥预制工艺研究摘要：本文根据高速铁路建设和施工规范的要求，着力于对客运专线双线整孔简支箱梁预制工艺的研究。

从箱梁总体施工方案、模板施工工艺、混凝土施工工艺、预应力施工工艺等方面进行了具体的阐述，并提出各个施工环节的施工要点和注意事项。

尤其是针对整孔箱梁梁体混凝土用量大，对施工配套设备，混凝土施工工艺等有较高的要求，文中就工装设备配置、混凝土配合比、浇筑振捣工艺等进行了详细的论述；同时，预应力施加的准确度直接关系着桥梁的使用安全性和耐久性，文中对箱梁预应力施工与控制进行了探讨。

关键词：高性能混凝土，箱梁，施工控制，工艺研究0引言随着我国高速铁路客运专线建设的飞速发展，对列车运行平稳性和乘车舒适性进一步提高，因而整孔箱梁在铁路桥梁中的应用不断增加。

整孔箱梁具有抗扭刚度及抗冲击能力强、经久耐用等特点，其稳定性和安全性也优于其他类型的梁。

箱梁施工中具有建设标准新、施工技术新、机械设备新等特点。

目前，我国中小跨度桥梁主要采用32 m双线整孔简支箱梁，其预制质量在桥梁施工中尤为重要，关系到工程质量，是高速铁路施工的控制重点。

为保证列车安全运行及旅客乘坐舒适，桥梁要有足够的强度、刚度，同时还要具有后期徐变、上拱变形小的特点，因此有必要对32m双线箱梁预制施工工艺进行研究，以保证客运专线桥梁满足运营要求。

1箱梁预制工艺流程箱梁预制工艺涉及模板工程、钢筋工程、混凝土工程、预应力工程，其流程图如图1：图1 箱梁预制工艺流程图2 箱梁施工技术2.1 模板工程1) 底模底模平整度控制在2mm以内，沿纵向按抛物线预设反拱，两端支座处设置为活动段。

根据设计要求底模预留反拱度及压缩量。

钢底模与制梁台座条形基础顶部预埋角钢之间采用钢板支垫，形成反拱，并将其焊牢。

32m 箱梁反拱按20mm ，压缩量按20mm 设置；24m 箱梁反拱按10mm ，压缩量按10mm 设置，施工中根据梁体外形实测值进行调整。

在每次钢筋吊装前检查底模支座位置：横向位置、平整度；同一支座板的4角高差; 4个支座板相对高差、对角线长度。

支座板调整后用螺栓固定。

2) 外模外模由2个整扇侧模和2块端模构成。

侧模分8m 段加工，拼装合格后焊成一整扇。

侧模与端模之间的连接缝采用3mm橡胶海绵垫防止跑浆，与底模连接处的圆弧过渡段设置在侧模上。

外模在轨道上整体拖拉纵移，每侧外模和底模连接螺杆竖向千斤顶，使外侧模水平和竖向移动，以便于模板支拆作业和调整。

注意: 模板的横移、顶升及下降应同步; 横移轨道要平顺，防止侧模变形。

3) 内模内模采用拖拉整体式，两端4.5m变截面范围采用人工收缩式模板(分成4小段)，此段收缩时，将下侧二级动模板支撑人工拆下，上侧一级动模板利用液压油缸收缩。

中部为液压式内模，由固定顶模板、一、二级侧动模板、芯梁、轮箱、支撑锥销、螺旋撑杆、液压油缸系统等组成。

箱梁内模整体拖出后，停放在内模箱外支撑架上进行清渣、修整和涂刷脱模剂，待桥梁钢筋整体安装完成后利用内模走行轨道滑人箱内。

4)外模整体行走式外模、整体式拖拉内模施工及工艺均采用先进设备及控制手段，安装快捷便，大大提高了箱粱施工的机械自动化程度。

2.2 钢筋工程2.2.1 钢筋绑扎1) 底板钢筋位置及间距的控制纵向和横向钢筋的间距按照图纸设计要求，在角钢竖直面的肢上割槽，将钢筋正好卡在槽里，以保证钢筋的绑扎质量。

为保证纵向和横向钢筋的位置正确及两侧腹板钢筋的保护层厚度满足规定的允许误差，在胎模具的两外侧底边分别焊L 75 X 8mm角钢，用其竖直肢作支挡，绑扎时将横向筋的弯钩及腹板箍筋贴紧此肢背，即可保证钢筋的正确位置及外侧钢筋的整齐。

2) 腹板箍筋倾斜度及垂直度的控制在腹板两侧设计一个由轻型角钢组成的可以转动的靠模，紧贴腹板一侧的角钢上按设计位置切出缺口。

钢筋绑扎前将靠模按腹板设计角度支撑到位并与台座上预埋件联接，绑扎时将钢筋对应放人缺口内，绑扎完毕后松开靠模。

3) 顶板钢筋间距的控制在胎模顶面角钢图2竖直面肢上割槽，将钢筋正好卡在槽里，以保证绑扎质量。

2.2.2 钢筋吊装为保证底、腹板钢筋及顶板钢筋整体吊装顺利，用2台45t龙门起重机及专用吊具进行吊装作业。

吊具通过钢丝绳及索具螺旋扣与骨架钢筋连接，吊具上共设吊点255个，纵向间距2 000mm ,横向间距根据钢筋笼外形和重量进行分布设置。

在吊装钢筋时，梁端部位增设吊点。

吊架与钢筋骨架连接固定好后，利用2台50t龙门起重机吊至制梁台座。

2.3 混凝土工程2.3.1 高性能耐久性砼配合比的选定高性能耐久性砼除包括通常提到的早强和高强度外，还包括耐久性和可泵送性、人模温度、人模坍落度、人模含气量、泌水率等指标。

高性能砼配合比选定是保证箱梁质量的关键，试配时对水泥、骨料、掺合料、外加剂等主要原材料进行试验。

根据原材料料源情况和梁型特点对配合比进行选配。

配合比初步选定后，按耐久性的要求对选定的配合比制作砼抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗裂性、耐蚀性、护筋性、体积稳定性、徐变值、抗碱一骨料反应性等的试件，按桥梁所处环境进行碳化环境、氯盐环境、化学浸蚀环境、辐射环境的检验。

2.3.2砼的浇筑梁体跨中两侧各布置一台布料机，浇筑人员指挥布料机使砼倒人合理准确的位置，保证布料准确均匀，布料机输送管路出口不得与模板和钢筋直接接触。

砼的浇筑采用连续浇筑一次成型，两侧砼同步对称浇筑。

浇筑总的原则为“先腹板底中部及底板角部、再底板两侧、再腹板顶部及底板中部、最后顶板”，采用从箱梁一端向另一端两侧腹板等高分层往复浇筑的顺序。

布料机出料时，其软管至少有2人控制。

浇筑底板、腹板砼时出料口不得正对成孔胶管，也不宜对向外模翼板。

布料机移位时，下料口必须有袋子包裹，以防砼撒落在顶板上形成干灰、夹渣。

浇筑时采用斜向分段、水平分层的方法。

斜向分段斜度不大于50 ，水平分层的厚度不得大于30cm ; 先后两层砼的浇筑间隔不超过30m in，整孔箱梁浇筑时间不超过6h;炎热天气尽量选择在低温或傍晚进行砼的浇筑; 模板的温度控制在5℃一35’C ，砼人模温度控制在5℃一30’C 。

浇筑时防止硅离析，砼下落距离不超过2m ，并保持预埋管道不发生挠曲或位移，禁止布料机管道口直对腹板槽倾倒砼。

并在桥面钢筋腹板顶部两侧铺竹胶板，防止砼洒落其他部位及污染桥面。

浇筑底板时，沿箱梁轴线中部预留出部分不灌，防止浇筑腹板时因硅压力从底板涌出过多的砼，待腹板浇筑完毕后再将底板砼补齐、抹平。

前后两次砼交接处应严密振捣，防止形成明显接缝。

腹板分5层浇筑，两侧砼高差不超过15cm ,避免两侧砼高低悬殊造成内模偏移等后果。

振捣采用插人式振捣棒施振，浇筑过程中要特别注意加强倒角、钢筋密集部位及各部分交界面的振捣。

操作时应快插慢拔、垂直点振，不得平拉，不得漏振，谨防过振; 对侧模流人底板转角处的砼采用密插短振的方法振捣。

振捣棒移动距离不超过振捣棒作用半径的 1.5 倍，每点的振捣时间约20一30s，振捣棒插人深度应进人下层砼面以下100m m 。

振动棒严禁触碰成孔胶棒。

顶板砼浇筑时，采用从一端向另一端并自箱梁轴线向两侧的浇筑顺序，采用插人式振捣棒振捣，边浇筑边用提浆整平机整平，并及时赶压、抹平，保证梁面平整度。

赶压、抹平时，施工人员在收浆平台上操作，严禁过度操作影响砼表层的质量，并禁止直接踩踏在整平好的硅面上。

梁端支座板和防落梁预埋钢板处钢筋较密，要特别加强振捣。

由于箱梁底端端部振捣时难以下棒，可制作钢管引导器，沿钢筋将振动棒托送至箱梁底部进行振捣。

在梁体砼灌注过程中，指定专人值班监视各种机械运转情况和检查模板、钢筋，发现螺栓和支撑等松动及时紧固，漏浆处及时堵严，预埋件和钢筋移位要及时校正。

2.3.3砼的养护梁体砼养护是一个关键工序，确保砼强度慢速增长，防止千缩及温度裂纹产生，特别是在昼夜温差大的季节。

由于该制梁场地处湖南，采用土工布覆盖洒水自然养护，并在其上覆盖塑料薄膜养护或喷涂养护剂。

洒水养护采用自动喷水系统和喷雾器进行，洒水次数以能保持砼表面充分潮湿为度。

当环境相对湿度小于60% 时，养护不少于28d; 相对湿度在60% 以上时，养护不少于14d。

当环境温度低于5℃时，预制梁表面应喷涂养护剂，并采取保温措施，不得对砼洒水。

在任意养护时间，淋注于砼表面的养护水温度低于砼表面温度时，二者间温差不得大于15’C 。

2.4 预应力工程2.4.1预应力施工1）工艺流程: 制束叶穿束一预张拉分初张拉叶终张拉分切割锚具外钢绞线。

2）预施应力一般按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。

当气温较高，梁体砼早期强度发展较快时，也可将预张拉、初张拉合二为一同时进行。

预张拉、初张拉在制梁台座上进行。

当砼强度达到设计强度的60%后，拆除端模以及松开内模、外模紧固件，同时清除管道内的杂物和积水，进行预张拉。

预张拉的过程中，必须对梁体采取保温措施。

当砼强度达到设计强度的80% 后进行初张拉，初张拉完成后梁体方可吊出台位。

当梁体砼强度及弹性模量达到设计值且砼龄期大于10d 时，方可进行终张拉。

预施应力时两端两侧四个顶同时进行张拉，并以张拉力为控制，以伸长值为校核。

张拉完成后，可能出现滑丝，因此在切钢绞线前一定要检查，确定没有滑丝方可切割。

2.4.2管道压浆的施工预应力终张拉完成后，宜在48h 内进行管道真空辅助压浆。

压浆前用砂浆对钢绞线及锚具间各部分的缝隙进行封堵，并在封堵砂浆表面涂刷聚氨醋防水涂料，防止砂浆表面的微小裂缝在压浆过程中漏浆。

预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺。

同一管道压浆应连续进行，一次完成。

压浆前应使预应力孔道内的真空度达到一0.08 ~O.10MPa并稳定后，立即开启孔道的另一端阀门，将拌制好的浆体压人孔道，在注满管道后必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时才可封闭保压，在0.50 ~0.60MPa 下持压5m in，压浆最大压力不超过0.60MPa 。

施工时应注意: ①压浆用的胶管一般不超过30m ，若超过30m 则压力需增加0.1MPa ，但最长不超过40m ；②出浆口注浆不易饱满，时常有一段空气段存在出浆口处，控制方法是在保压完成后再将出浆口打开，放掉空气再保压; ③如中途发生故障不能连续一次压满一个孔道时，应立即用高压水将未压满的孔道冲洗干净，故障处理后再进行正常压浆。

2.4.3封描施工1）孔道压浆完毕，经检查无不饱满情况、浆体已凝固后，及时进行梁体封锚作业。

2）封端钢筋骨架绑扎前，将锚穴侧边原梁体砼表面凿毛，将支承垫板上的浮浆及油污全部清除，在锚具的四周及钢绞线端部涂以聚氨a防水涂料。

3）防水处理后将一端带钩一端带有螺纹的短钢筋安装于锚垫板螺栓孔，与设计锚穴钢筋网片绑扎在一起，保证封锚砼与梁体连为一体。

4）封锚采用C50无收缩砼，要加强捣固，要求砼密实、无蜂窝麻面、与梁端面平齐、及时抹面压光，封锚后砼面与梁体硅的错台不超过2m m , 5）养护结束后用聚氨醋防水涂料对封端砼与梁体砼间的交接缝进行防水处理3关键施工技术3.1 砼裂纹的控制1）选择符合高性能硅要求的原材料。