高速铁路简支箱梁预制关键技术分析

发表时间:2020/10/13   来源:《工程管理前沿》2020年6月第18期   作者:莫灿
[导读] 文章以某高速铁路工程项目实例为依托

        莫灿
        (中国葛洲坝集团路桥工程有限公司,湖北省宜昌市,443002)
        摘要:文章以某高速铁路工程项目实例为依托,对该项目中简支箱梁预制的关键技术进行论述。期望通过本文的研究能够对箱梁预制质量的提升有所帮助,并为同类工程提供借鉴参考。
        关键词:高速铁路;箱梁;预制;施工技术
1工程概况
        某高速铁路第二标段的预制梁场设置在XX镇境内,该梁场主要负责高铁Z1K35+500-Z1K60+900里程内的简支箱梁预制架设施工。高铁的等级为客运专线,正线数目为双线,线间距为4.6m,最小曲线半径为4.0km;列车为动车组,行车时速设计为250km/h,采用电力牵引的方式。高铁预制梁场的地址在正线里程Z1K43+750左侧,与某国道相邻,交通条件较为便利,梁场的地面高差较大,约为40m左右。下面重点对该工程简支箱梁预制关键技术进行分析。
2高速铁路简支箱梁预制关键技术
2.1箱梁预制方案
        本工程中,箱梁采用固定式底侧模和液压收放式钢内模进行预制施工,钢筋骨架在胎具上进行绑扎成型,以龙门吊整体吊至台座上进行安装。梁体采用的是高性能混凝土,在搅拌站进行集中拌制,以泵送的方式入模,振捣养护后进行预应力施工。
2.2箱梁预制工装的布设
        本工程中使用的简支箱梁全部在梁场进行预制,由于箱梁本身的自重比较大,加之规范要求梁体的四个支点应当处于同一个平面内,且误差不得超过2.0mm。所以,必须确保预制箱梁的台座及轨道基础的不均匀沉降在规范允许范围内。制梁、存梁的台座以及提梁机的轨道基础等工装,对地基基础的承载力具有较高的要求。鉴于此,应当对预制箱梁工装进行合理布设。其中制梁台座采用中间钢混筏板基础,两端局部加厚的部位以强夯的方式对地基进行加固处理;存梁台座采用两端四个点的支撑结构,扩大基础;提梁机的轨道基础为钢混扩大基础,下部以碎石强夯的方法对地基进行加固处理[1]。
2.3箱梁预制关键技术
2.3.1模板工程
        ①预制箱梁使用的模板由以下几个部分组成:底模、侧模、内模以及端模,其中底模的面板为厚度12mm的钢板,纵横肋板均为型钢;侧模为型钢框架,顶部设有型钢网架和导轨,浇筑混凝土时,可作为振捣操作平台;内模为全液压收放式;端模为整体式。
        ②在对模板进行制安的过程中,应当严格按照设计要求,分别在底、侧以及端模上设置反拱,并预留出足够的压缩量,当箱梁完成试生产后,可依据实测的反拱与压缩量,对施工参数进行优化调整。模板施工时,根据设计要求在箱梁上布设通风、泄水以及吊装孔,并通过对拉连接的方式与梁体内外模进行固定,以此来确保成孔尺寸准确无误。
2.3.2钢筋制安
        ①预制箱梁使用的钢筋全部在加工区进行统一制作,加工好的钢筋分区堆放,分类标识,借助专用的胎卡具对定位网片及预埋件进行加工,根据设计的连接方式对钢筋进行接长处理。
        ②采用整体绑扎胎具对梁体钢筋进行绑扎,为在确保精度与质量的基础上,加快绑扎速度,利用固定胎具对钢筋进行绑扎成型,通过专门的吊具吊装入模。本工程中,绑扎钢筋使用的胎具以型钢作为支撑杆件,利用纵横联提供箱梁外部轮廓线,在胎具上对梁体结构分布筋的纵横向进行确认,可保证钢筋骨架牢固。
        ③在梁体钢筋绑扎的过程中,可对预应力管道进行安装,要保证管道圆顺,用架立筋将底板上下层的钢筋网片垫起,绑扎牢靠,使用与梁体混凝土相同强度等级的混凝土垫块对钢筋保护层的厚度进行控制,布设数量应当不少于4个/㎡。


        ④在本工程中,共分三个阶段将箱梁钢筋绑扎成型,具体如下:先在胎具上对梁体的钢筋骨架进行整体绑扎;通过龙门吊将绑扎好的骨架吊运到制梁台座模板内进行安装;对端模、内模进行安装,并对桥面钢筋进行调整[2]。
2.3.3混凝土浇筑
        本工程中,采用高性能混凝土对箱梁进行预制,在搅拌站对混凝土进行集中拌和,以泵送的方式入模。为确保预制箱梁的质量,混凝土应当连续浇筑,一次成型,施工技术要点如下:
        ①混凝土使用强制式搅拌机进行拌和,通过电子计量系统对原材料进行准确计量。拌制时,应当按照顺序向搅拌机内投入原材料,待搅拌均匀后,加入适量的水继续搅拌均匀即可。混凝土的搅拌时间应当不少于2min,入模温度应当不超过30℃;以泵送的方式向箱梁模板内对混凝土进行连续灌注,选用插入式振捣棒对混凝土进行振捣密实;同一个梁体断面的混凝土浇筑顺序如下:腹板底部、底板、腹板上部、顶板,要确保每层的混凝土浇筑高度均在30cm以内,不得超出。
        ②当梁体浇筑振捣完毕且带模养护结束后,应当及时进行自然养护。在进行自然养护的过程中,应在梁体桥面上覆盖土工布,并以保持混凝土表面潮湿为准,对洒水次数进行确定,梁体腹板及翼缘板下部可通过喷枪进行浇水养护;在自然养护期间,除每天应当至少进行4次测温之外,还要采取有效的保温措施[3]。
2.4预应力工程
2.4.1预应力张拉
        ①箱梁的预应力张拉可分为以下几个阶段:预张拉、初张拉、终张拉,其中预张拉和初张拉可在制梁台座上进行,终张拉则可在存梁台座上进行。
        ②在本工程中,采用两端同步张拉的方法对箱梁进行预应力施工,按照对称性与均衡性的原则进行张拉作业。正式张拉前,应当先将箱梁端部清理干净,并对两端钢绞线进行调整,使外露的长度基本相等。
        ③预张拉的过程中,应当将端模、内模变截面段全部拆除,并将内模完全松开;初张拉时,应当确保混凝土的强度达到设计值;终张拉时,应当对梁体混凝土的强度进行检查,看弹性模量等指标是否达到设计要求。
2.4.2压浆封锚
        ①当箱梁张拉完毕后,应当先将多余的钢绞线全部切除,并在48h内进行压浆。本工程中,采用真空辅助的方法进行压浆,要求同一管道的压浆应连续不间断地进行,并一次性完成,当浆体注满管道之后,应当在0.5MPa的压力下,持续3min左右,以此来确保压浆效果。
        ②压浆后应当及时进行封锚,正式封锚前,应先对压浆质量进行检查,确认合格后,对梁端混凝土进行凿毛处理,并将承压板及锚具上的灰浆清除干净,随后将钢筋网与封锚模板安装就位,浇筑混凝土完成封锚[4]。本工程中,封锚用的混凝土为强度等级C50的干硬性补偿收缩混凝土,封锚后应当采取洒水及覆盖的方式对混凝土进行养护,防止早期开裂。
3结论
        综上所述,高速铁路简支箱梁预制是一项较为复杂且系统的工作,由于其中涵盖的内容较多,一旦某个环节出现问题,则可能对预制箱梁的质量造成不利影响。为避免这一问题的发生,应当了解并掌握箱梁预制的关键技术,并在实际工程进行合理运用,从而确保预制箱梁按质、按量、按时完工。
参考文献
[1]杨格.试析高速铁路简支箱梁冬期施工质量控制[J].价值工程,2020(19):143-144.
[2]王勇,刘泽,林国辉.郑州黄河特大桥40m铁路简支箱梁预制架设关键技术[J].高速铁路技术,2020(2):124-128.
[3]班玄耀.高速铁路简支箱梁的快速施工技术[J].价值工程,2019(16):106-108.
[4]李昉.城际铁路简支箱梁施工方式技术经济分析[J].建设科技,2018(4):98-99.

作者简介:
莫灿,(1985.08-)男,湖南益阳人,本科,中国葛洲坝集团路桥工程有限公司,工程师;研究方向:桥梁工程
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