探索高速铁路大体积道岔连续梁砼施工工艺

2009年度沪宁城际铁路工程QC成果探索高速铁路大体积道岔连续梁砼施工工艺及外观质量控制组长：钟万波 编制人：明雨 发表人：林勇探索高速铁路大体积道岔连续梁砼施工工艺及外观质量控制一、工程简介沪宁城际铁路娄蕴特大桥南翔北高架站 31#～35#（5#～9#）为1联（32.6+2×32.7+32.6）m 预应力混凝土连续梁，全长130.6m （含两侧梁端至边支座中心各0.5m ），混凝土设计方量为1976.8m 3。

梁体为等高度连续箱梁，截面形式为单箱双室变宽变箱室截面，梁高2.59m 。

全桥箱梁顶全宽12.2 m ～22.2m ，箱梁底宽6.5m ～16.5m ，箱梁在0～50.676m 范围为直线等宽，箱梁顶板12.2m,底板为6.5m,由50.676m ～130.6m 箱梁顶板从12.2m 线性变化到22.2m ，底板从6.5m 线性变化到16.5m 。

箱梁顶板厚43cm ，底板厚由30cm ～50cm ，腹板厚35cm ～110cm ，于支承处，箱梁顶、底、腹板局部加厚。

全桥共设5道横隔梁，分别设于中支点、端支点截面。

中支点处设置厚1.5m 的横隔梁，边支点处设置厚1.2m 的端隔梁。

梁的截面形式如图1、2所示。

20x 2060x 2020x 20箱梁中心0%60x 2020x2060x 2020x 200%图1 5#（35#）墩处梁端截面图图2 9#（31#）墩处梁端截面图图3 连续梁平面图二、小组概况三、选题理由五、第一次PDCA 循环（活动时间：2009年6月10日—2009年6月25日）（一）、现状调查2009年6月14日，QC 小组对娄蕴特大桥南翔北高架站31#～35#墩道岔连续梁砼浇注问题进行调查，该联道岔连续梁，从35#～33#为单箱双室，至33#～31#墩由单箱双室变为单箱三室，其总方量为1976.8m³，一次性灌注方量大，作业面大，作业面多，浇注时间长，在我公司为首列，对我们来说是没有现成的施工工艺可以借鉴，因此我们小组成员就认真的分析了在道岔连续梁砼浇注可能出现的各种问题，制定了有针对性的处理措施和比较详细的施工方案，对施工人员进行岗前培训，同时对各种突发事件也作了相关应急预案，根据对道岔连续梁的调查结果表明：按照要求顺利有序的浇注该联道岔连续箱梁和确保箱梁质量是目标关键。

（二）、确定目标1、总目标通过对大体积道岔连续箱梁砼施工，总结形成一套完整的大体积道岔连续箱梁砼施工方法。

2、根据地现场实际情况制定出质量保证体系和最佳施工方案，对每个环节进行控制，安全、优质、快速的完成道岔连续梁砼施工。

（三）、原因分析为实现目标，针对这次大体积道岔连续梁砼施工的特殊性，我QC 小组经目因素论证表（四）、制定对策（五）、对策实施针对要因，制定对策措施后，我小组成员依据对策表的分工，逐项落实，实施情况如下：实施一：砼浇注1、针对这次大体积道岔连续梁砼浇注（注：道岔连续梁方量为1976.8m³，一次性浇注成型），施工特点表现为连续梁结构特殊，方量大，作业面多，浇注时间长，为此制定了明细的浇注方法：(1)混凝土灌注采用斜向45°分段、水平分层由两端向中间逐步推进的方法连续灌注，每层浇筑厚度不得大于30cm，每段长度约5-8m，浇注顺序要求进行浇筑，一次成型。

右图为梁体混凝土纵向分段、水平分层示意图。

(2)混凝土浇注部位总体上按照底板→腹板→顶板（①→④）的顺序，先灌注腹板与底板结合处（下倒角顶30cm）及底板混凝土，然后从内模顶面预留的混凝土灌注孔下料补浇底板混凝土（到上倒角底部），最后灌注顶板，（见下图）；ab c e图4 梁体混凝土浇筑顺序梁截面示意图及大样图Ⅴ详图、Ⅲ详图每层浇注砼控制在30cm 以内，并及时振捣使其连续。

(3)梁体混凝土浇注开始，纵向由5台泵车分别从两端向连续梁中部按施工部位流水作业推进，即由31#墩→33#墩，35#墩→33#墩浇注。

其箱内和顶板的人员布置及施工情况如下图：图5 箱内人员分组布置图箱内施工任务：负责箱梁底板和底板与腹板倒角处混泥土的捣固及收面工作，施工重点是振捣密实，特别是倒角处的捣固，并控制底板浇注厚度、。

图6 箱梁顶人员分组布置图箱梁顶板施工任务：负责腹板和顶板处混泥土的捣固，施工重点是加强腹板的捣固，在钢筋密集处改用30振动棒振捣，保证砼振捣密实，防止漏振。

2、在浇筑砼之前由总工程师钟万波针对大体积道岔连系梁砼浇注工作讲解砼浇注方法，作了一次全面、详细的技术交底，兼作对技术工人进行的一次理论培训，了解施工工艺流程，设计要点，施工过程控制关键点。

3、实行全程监控，定人定岗，明确职责，并及时汇报施工情况。

4、合理布置作业人员，根据大体积道岔连续梁砼浇注工作，对施工人员实行班组编号，对各班组实行专人负责负，织混凝土捣固工人就位，并协调各班组间的工作。

（班组编号见图5、图6）实施二：砼的供应1、砼拌制和机械管理我项目部3套120拌合站全部用投入使用，正常情况下一套砼拌合设备的生产能力为32-40m3/h，3套拌合站每小时生产砼100 m3；一台砼泵车每小时泵送混凝土18 m3～24m3，取20 m3/h，共需要泵车100÷20=5台，另外备用一台泵车；根据以往砼罐车由拌合站到高架站30#墩的运送情况，1台罐车从装料开始到运送到目的地要10分钟，一个往返按照30分钟计，每台泵车配3辆砼罐车，实际配置罐车数量18辆（其中3辆作为备用）。

综上，31#墩～35#墩连续梁砼1976.8m3，浇注配置混凝土拌合设备3套，砼泵车6台（1台泵车作为备用），砼罐车18辆，实行对砼运输车和砼泵送及搅拌机车实行排编号、排班管理。

2、深入施工现场，根据实际情况，制定合理的砼运输路线，提高砼运输效率，保证砼供应及时。

3、对砼浇注实施全过程监控，根据浇注的部位及环境的影响，调整砼的坍落度，改善砼的和易性。

实施三：保障措施1、砼浇注前由专人负责混凝土原材料的采购、储备及进场检验，组织和协调砼罐车、泵车、发电机、砼振捣设备到位及拌合机的检修调试，确保砼施工过程机械设备运转正常。

2、从拌合站到施工现场，对现场道路进行整平、加宽、和加固，确保砼运输车的顺利通行和砼泵送车的支腿稳定，浇注砼时，派专人巡查，及时解决车辆堵塞问题，保障砼运输路线的畅通。

3、电线路的检查及修理①若出现电力供应不足或用电设备超负荷运转时，机电部负责现场电力调度工作，机电班按机电部与调度商定的限电顺序（先通知生产部门），限供或停供部分设备电器。

②加强线路的日常检查，对出现故障频率高的电路加强检查，并及时修理。

③机电班配备电源异损材料，如：电溶丝、开关、绝缘板等。

实施四：砼浇注的应急措施1、供电中断，不能满足砼拌和、振捣的需要，在无外部电源的情况下紧急启动拌合站配置的1台250KW备用发电机组和施工现场1台150KW备用发电机供电，保证混凝土拌合站和现场混凝土振捣的施工需要。

2、施工中突遇暴恶劣气象应急措施：①混凝土灌注前及时收集近几天的天气预报情况，为恶劣天气下进行混凝土灌注做好充分准备。

②若遇暴雨，混凝土班及时用准备好的彩条布对新浇筑砼遮盖，防止砼被雨水冲刷；③机电部指定电力线路、配电装置检查的负责人，加强恶劣气候环境中的巡视、检查。

发现故障或隐患应立即报告生产技术人员和物机部，并同现场日勤人员及时检修。

④浓雾天，浇筑现场、搅拌站、输送泵车之间要加强信息沟通，做好相关的防护和照明，保证施工安全及供需平衡。

（六）、效果检查2009年6月24，我项目部成功的组织了娄蕴特大桥南翔北高架站31#～35#道岔连续梁砼施工，西南交通大学建设工程监理单位人员对施工全过程进行旁站和监督，结果表明：①浇注方法合理科学;②现场监管力度提高;人员责任心强;③人员机械安排恰当;④有效地防止了不利因素的影响。

（七）、主要成果1、确保了大体积道岔连续梁的顺利浇注，施工满足设计要求，完成一次性浇注1976.8m3的施工任务，为以后类似工程提供参考和借鉴。

2、大体积道岔连续梁的施工工艺得到了监理公司、建设单位的好评，树立了良好的企业形象。

3、未发生任何安全、质量事故，保证了工期、节约了成本。

4、提高了管理人员的素质，增强了责任心和组织纪律性，使我们QC小组在个人能力、团队精神方面、决绝问题的信心上都得到了进一步的提高。

六、第二次PDCA循环（活动时间：2009年7月13日—2009年9月10日）（一）、现状调查2009年7月17日，娄蕴特大桥南翔北高架站31#～35#墩第一联道岔连续箱梁施工结束，拆除模板后，根据成品外观效果，我小组邀请了工区质检部及专业技术人员对现浇箱梁易出现的问题进行调查分析，共检查量测了230个点，出现缺陷点53个，归纳为五大类问题，调查数据列表如下：砼外观缺陷统计表根据以上统计数据，绘制如下质量因素排列图如下：蜂窝麻面砼施工缝几何尺寸大面平整度内模位置累计频率(%)从质量因素排列图中可以看出：砼外观蜂窝麻面是影响现浇连续箱梁外观质量的主要因素，因此作进一步的研究分析。

（二）、确定目标总体目标：实现大体积道岔连续箱梁一次性浇注成型，外观质量一次达标，采用现浇箱梁底板、腹板与顶板整体浇注工艺（斜层法），达到铁道部颁发《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）以及我公司质量内控标准。

目标可行性分析（三）、因果分析、要因确定1、因果分析：QC 小组通过质量因素调查表对引起箱梁砼施工质量缺陷进行分析，详细归纳末梢原因15条，具体见如下因果分析图根据以上末端因素，围绕总体质量目标实现的目的，结合我公司对本项目的资源配备情况以及工程实际条件，QC小组对引起梁体外观缺陷的质量要因分析如下：砼（四）、制定对策1、针对以上五条要因制定如下对策：（五）对策实施实施一：组织振捣工进行系统培训，切实提高业务技能和质量意识。

1、对振捣工进行严格技术考核，持证上岗。

2、对现场振捣工进行明确的技术交底，令其掌握箱梁砼振捣的操作方法。

通过召开现场会的方法，对下发的技术交底进行认真讲解，使每个施工人员真正领会透，真正掌握箱梁的外观质量要求。

3、组织振捣工认真学习相关操作规程和检验标准，提高业务技能和质量意识。

明确掌握振捣操作规程的细部规定，如斜层法一次性浇筑应如何振捣，分段振捣长度、振捣厚度、插入与拔出方法、振捣时间的控制和砼振捣表征的观察等，这样才能切实提高业务技能，同时组织施工人员认真学习行业标准，从思想上提高质量意识。

4、明确分工与职责。

在箱梁浇注前明确每个振捣工负责的具体部位，严格按照斜层法的施工顺序进行振捣，并且振捣及时、到位，这样便于责任追究。

实施二：根据现场实际情况，及时调整与钢筋间距相匹配的振捣棒，采用合理振捣工艺。