高速铁路桥梁预应力混凝土施工工艺

２０１１年第２期　（总第２０４期）　黑龙江交通科技　

ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴｏＮＧ　ＫＥｄ　Ｎｏ．２，２０１１　

（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２０４）　

高速铁路桥梁预应力混凝土施工工艺　胡玉芹　（衡水公路工程总公司）　

摘要：随着高速铁路客运专线的正式开通运行，我国高速铁路建设开始真正走向人们的生活，在构建高速　铁路桥梁混凝土结构必须具有足够的强度和刚度，必须保证可靠的稳定性和保持桥上轨道的高平顺状态，使　高速铁路的桥梁结构能够承受较大的动力作用，具备良好的动力特性。主要针对高速铁路预应力混凝土连　续梁施工，阐述了施工工艺。　关键词：高速铁路；桥梁施工；预应力混凝土；施工工艺　中图分类号：Ｕ４４５　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１１）０２—００５７—０２　

高速铁路客运专线为国民经济的发展发挥了巨大作用。　同时，高速铁路桥梁结构类型、施工技术水平也随之有了相　应发展，特别是预应力混凝土连续梁桥施工工艺发展更是日　新月异。但是由于高速铁路的特殊性，桥梁结构高速列车的　运营要求较高，能用于检查、维修的时间有限。以下结合一　些经验做一下简要的分析。　１高速铁路桥梁预应力混凝土连续施工工艺流程　当前整孔连续梁在铁路和公路桥梁中的应用不断增加，　促进了混凝土连续梁施工工法的不断完善和成熟。最常用　的有悬臂施工和脚手架施工。其中满堂脚手架施工的主要　内容包括地基工程，支架工程，模板工程，钢筋混凝土工程，　预应力钢筋工程等。　施工工艺流程为：地基处理一脚手架搭设及压底模与侧　模安装一绑扎粱体底腹板钢筋一安装底腹板预应力波纹管　一安装内模一安装端模一绑扎顶板钢筋一安装顶板预应力　波纹管一梁体混凝土灌注一养护一脱侧模一张拉一压浆一　撤支架和底模。　２高速铁路桥梁预应力混凝土的连续施工工艺　施工方案的选择是混凝土连续梁施工的重中之重，本文　以某大桥为例来说明。此地属亚热带季风气候，冬季干旱，　夏季多雨，干湿交替。该连续梁为变截面的箱梁，不能采用　移动模架施工方案。由于墩最高为１５　ｍ，不属于高墩，用钢　管桩贝雷架架空方案资源紧张，且价格较贵，也不合适。钢　管桩型钢架空施工方案因现场没有打钢管桩的机械设备及　人员，占用资金比较多和现场对钢管桩施工没有一定的施工　经验，也不太合适。满堂脚手架施工方案施工简便，施工费　用低，现场施工有一定的施工经验，又不在汛期施工，所以比　较适合本工程。　２．１　支架设计　支架设计分为基础工程、支架、纵梁三个部分，要进行基　底承载力、强度、刚度、挠度和稳定性检算，从而确定基础的　形式、杆件的间距、数量和预留起拱度。支架设计主要检算　以下因素：（１）强度检算：支架各构件按其计算图式进行强　度计算，容许应力可按临时结构予以提高；（２）挠度验算；　（３）预拱度计算：包括梁体自重所产生的挠度、支架受荷载　后产生的弹性变形和非弹性变形、支架基础的沉降量等。　２．２支架施工　（１）支架基础施工。支架现浇梁施工前，先对施工现场　进行场地平整，对搭设支架的场地进行加固处理，在软基位　收稿日期：２０１１一Ｏ１—１８　作者简介：胡玉芹（１９８０一），女，助工。　置用碎石换填或做混凝土基础，确保地基承载力达到满布荷　载的要求，使梁体混凝土浇筑后不产生沉降。对处理好的施　工场地进行放线。同时须做好地面的排水处理，周边设置排　水沟。　（２）支架搭设。支架结构的搭建要稳固，杆件连接牢　靠。本工程碗扣支架均采用外径４８　ｍｍ标准杆件进行组　装，每根立杆下端均设定型圆盘支座或木垫板，并按要求设　置剪刀撑。立杆顶端安装可调式ｕ形支托，先在支托内安　装横向方木，再按设计间距和标高安装纵向方木及楔木垫　块。钢管的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的　稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求，严格控制竖杆的　垂直度以及扫地杆和剪刀撑的数量与间距。顺桥向支架和　墩身连接，以抵消顺桥向的水平力。同时碗扣式支架通过钢　管与军用墩支架连成一体，确保混合支架的强度和整体稳定　性。　（３）支架预压和调整。支架搭设好后，铺设底模，进行　预加载试压，以检查支架的承载能力，减小和消除支架的非　弹性变形和地基不均匀沉降，从而确保混凝土梁的浇筑质　量。加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间　不小于２４　ｈ，分别量测各级荷载下支架的变形值。然后再逐　级卸载，当支架的沉降量偏差较大时，要及时对支架进行调　整。　２．３支座安装　支座安装要保持梁体垂直，支座上下板水平，不产生偏　位。支座与支承垫石间及支座与梁底间密贴、无缝隙。在模　板安装前详细检查支座位置，检查的内容有：纵、横向位置、　平整度，同一支座板的四角高差，四个支座板相对高差。支　座安装后即按规定锚固支座螺栓，灌浆固定。　２．４模板安装　模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行。　安装前检查：板面是否平整、光洁、有元凹凸变形及残余粘　浆，模板接口处要清除干净；所有模板连接端部和底脚有无　碰撞而造成影响使用的缺陷或变形，振动器支架及模板焊缝　处是否有开裂破损，如有均要及时补焊、整修。铺设底模：底　模板安装前要考虑支架预留拱度的设置调整、加载预压试验　及支座板的安装。侧模安装：先使侧模滑移或吊装到位，与　底模板的相对位置对准，用压杆调整好侧模垂直度，并与端　模连接好。内模安装：内模安装要根据模板结构确定，当内　模为拼装式结构时，可采用吊装方式安装内模。内模安装完　

・５７・　总第２０４期　黑龙江交通科技　第２期　后，严格检查各部位尺寸是否正确。端模安装：将胶管或波　纹管逐根插入端模各自的孔内后，进行端模安装就位。安装　过程中逐根检查是否处于设计位置。端模安装要做到位置　准确，连接紧密，侧模与底模接缝密贴且不漏浆。安装模板　时要注意预埋件的安装，严格按设计图纸施工，确保每孔梁　上预埋件位置准确无误，无遗漏。　２．５钢筋施工　根据设计图纸，提出下料单，工班据此下料、加工，对某　些编号的钢筋，物资供应部门与钢材生产厂家联系采用定长　生产。工班下料时，应根据梁体钢筋编号和供料尺寸的长　短，统筹安排，采用连续配料法下料以减少钢筋的损耗。钢　筋调直采用长线冷拉调直或调直机调直；预应力钢绞线下料　采用砂轮锯切割，钢筋使用切断机下料；非预应力钢筋焊接　采用闪光对焊；钢筋弯制成型采用弯曲机，并用样板控制弯　筋尺寸。　２．６混凝土施工　现浇梁混凝土施工必须保证保护层强度，顶面高程要严　格控制。混凝土浇筑时由低向高处进行，注意对称浇筑。混　凝土施工工艺主要流程如下：混凝土配合比一混凝土的搅拌　一混凝土的运输＿＋混凝土的浇筑一混凝土的质量检查一混　凝土养护。首先要根据混凝土的强度要求选择合适的水泥　强度等级，水胶比，高效减水剂及其他掺加剂，使混凝土必须　具有较好的和易性，坍落度在规定范围之内。其次是混凝土　配料必须按实验室通知单进行，并应有试验人员值班。配料　应采用自动称量系统计量。开盘前要校核电子秤及其他计　量器具，根据施工配合比确定每盘混凝土用料，并由试验人　员复核；混凝土浇筑采用混凝土输送泵连续浇筑，一次成型　或多次成型；浇筑底板混凝土时，为防止底板混凝土超厚，当　混凝土浇筑到高于底板混凝土时，改用从内模顶的浇筑混凝　土孔灌注底板混凝土，振捣采用插入式振动棒振捣；灌注中　不得用振动棒推移混凝土以免造成离析。浇筑过程中，设专　人检查模板、钢筋，发现螺栓、支撑等松动应及时拧紧和打　牢。发现漏浆应及时堵严，钢筋和预埋件如有移位，及时调　整保证位置正确。　２．７预应力施工　张拉工艺流程：制束一穿束一预张拉一初张拉一终张拉　一锚具外钢绞线切割。按设计尺寸下料后，编柬时应先将钢　绞线理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。预应力钢绞线安　装，在梁体混凝土强度达到张拉要求后进行。预施应力按预　张拉、初张拉、终张拉三个阶段进行。张拉前，应清除管道内　杂物和积水。当混凝土强度达到设计强度的５０％，此时箱　梁带模预张拉，但模板应松开，不应对梁体压缩造成障碍，张　拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求；当梁体混凝土强度　达到设计值的８０％，且侧模板拆除后，进行初张拉。张拉　数、张拉力、张拉顺序符合设计要求；梁体混凝土强度、弹模　达到设计值、龄期不少于１０　ｄ后进行终张拉。　总之，高速铁路桥梁预应力连续梁满堂架施工工艺是一　项复杂的系统工程，其技术在理论上是成熟的，但在实际施　工过程中要考虑各种因素，根据具体情况编制工作计划，方　能取得满意的结果。　

参考文献：　［１］林胜．预应力桥梁现浇连续梁施工工艺［Ｊ］．科技信息，２００７，　（２２）：１６—１７．　［２］　王向阳．连续钢构桥梁施工控制仿真分析研究［Ｊ］．武汉理工　大学学报，２０ｏ７，３１（４）：４０．　［３］欧志科．变截面连续箱梁的有限元分析［Ｊ】．公路与汽运，　２００７。（３）：１１—１２．　［４］许震．连续钢构跨中下挠的参数影响分析［Ｊ］．重庆交通大学　学报，２００７，２６（４）：７—８．　

（上接第５６页）　装导管，重新灌注。一旦有混凝土拌合物落人井孔，须将散　落在孔底的拌合物粒料等予以清除。提管时应注意到导管　上重下轻，要采取可靠措施防止翻倒伤人。　（２）机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留　时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初　凝，堵在管内。预防方法应在灌注前仔细检修灌注机械，并　准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措　施，加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺入缓　凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。　当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵　塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安装设钻机，利用较小　钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖、吸出，用冲抓锥将钢筋骨　架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻　孔成桩。　‘　６埋管　导管无法拔出称为埋管。其原因是导管埋人混凝土过　深，或导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过　大，或因提管过猛将导管拉断。　预防办法：应严格控制埋管深度一般不得超过６—８　ｍ；　在导管上端安装附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时，　均应适当振捣，使导管周围的混凝土不致过早初凝；首批混　凝土掺入缓凝剂，加速灌注速度，导管接头螺栓事先应检查　是否稳妥；提升导管时不可猛拔。　处理埋管事故。初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔　不出，凡属并非因混凝土初凝流动性损失过大的情况，可插　，５８・　人一直径稍小的护简至已灌混凝土中，用吸泥机吸出混凝土　表面泥渣；派潜水工下至混凝土表面，在水下将导管对齐凝　土面切断；拔出小护筒，重新下导管灌注。此桩灌注完成后，　上下断层间，应按灌注桩补强方法予以补强。　７灌注桩补强方法　灌注桩的各种质量事故，其后果均会导致桩身强度的降　低，需要作补强处理。事前，应会同主管部门、设计单位、工　程监理以及施工单位，共同研究，提出切实可行的处理办法，