北京中铁十四局房山桥梁有限公司 北京市 102400
摘要：近年来，40m箱梁大面积推广应用的实践证明，社会效益明显，可以替代短跨连续梁型，对跨越公路、河道、既有铁路等建筑物有了新的选择方案；与32m箱梁比较，缩短架梁工期，综合经济指标水平基本持平。40m跨简支箱梁从试制到全面推广，凝聚科研和工程技术人员的心血与智慧。本文主要分析新时代高速铁路40m箱梁预制钢筋工艺技术。
关键词：高铁；预制箱梁；钢筋；工艺
引言
随着城市发展，桥梁的建设也越来越多，规模也越来越大，占用土地资源越来越多，应用范围越来越广，未来的桥梁采用40m预制箱梁施工的线路也将越来越多，所以我们应不断的创新和改进40m箱梁预制的施工工艺和工法，不断适应城市化步伐，努力深入研究。相信随着40m预制箱梁施工技术的逐步完善进步，将会为国家铁路基础建设发挥更多经济作用。
1、铁路40m简支箱梁特点
1.1结构尺寸比较
与32m级和900t级普通预制梁相比，40m级和1000t级预制梁具有宽、重、高、宽等特性。计算结果表明，预制的40米单箱梁重925t，而32米单箱梁重790.25t。由于相关规范要求预制梁混凝土在6小时内浇筑，单洞40米预制梁混凝土增加17%，因此有必要对浇筑工艺进行创新，以提高工作效率。同时，40米预制梁重近1000t，传统的32米预制梁处理设备不能满足要求，需要扩充1000t箱形梁支撑设备，以满足40米预制箱形梁支撑。
1.2结构设计对比
与32m级和900t级普通预制梁相比，40m预制梁腹板采用22孔锚固方式，腹板比32m预制单箱梁薄；同时，过盈抗裂安全系数仅为1.32，而32m箱形梁的过盈安全系数为1.40，这意味着预制箱形梁的混凝土质量和有效预应力应为40m。
2、钢筋工程施工工艺
2.1钢筋绑扎工装
钢筋绑扎的基本工装是钢筋胎具，主要是控制半成品钢筋的位置和间距、垂直度、腹板箍筋的倾斜度，胎具均通过在胎架上按设计割成“U”形囗，并且根据钢筋位置开口大小不一，单根的开孔大小比钢筋直径大2mm，双根的开孔大小比钢筋总直径大3mm，控制钢筋间距，按照设计图纸间距为100mm/125mm。胎具在设计、加工制作时不但考虑胎具的强度和刚度以满足钢筋自重、施工人员、机具设备以及风雪灾害等外加荷载，还考虑方便钢筋半成品的运输、钢筋绑扎作业的施工、定位准确，确保钢筋绑扎、安装的允许偏差及钢筋骨架、定位网片的质量符合设计、规范要求。
2.2定位网片和预应力成孔施工工艺
做好预制箱梁其核心在于控制预应力，预应力直接决定了预制箱梁的好坏，控制好预制箱梁的预应力关键是要定好预应力孔道坐标，定好预应力孔道坐标将有助于提高预制箱梁的制造质量。定位网胎具由本梁场自行设计和加工，且均采用钢材制作，牢固不变形，设计时应确保预应力孔道形状、尺寸与箱梁设计图纸一致。定位网胎具加工制作完成后由项目部专职技术人员进行检查验收，验收合格后方准使用。预应力网片的焊接加工精度将直接影响预应力孔道的精度。预应力网片加工制备时需要根据图纸进行焊接，并根据绑扎胎具上所设定的坐标完成预应力网片安装作，制备预应力网片胎具时需要将误差控制在±2mm规范范围内。预应力网片粗胚为φ10mm圆钢。预应力网片加工完成后需要对其进行精确测量，避免超差，安装橡胶棒或者波纹管后也需要测定精度，保证误差不大于2mm。
2.3预应力孔道设置
穿管采用穿管机将橡胶抽拔管逐一推入相应的定位网网眼，前面有人跟踪引导方向，控制其进行正确的网眼，保证预应力孔道定位。穿管过程中要注意防止钢筋划伤及划破管壁，前方引导人员如若发现问题立即通知穿棒人员，暂停施工。穿管前如发现橡胶棒有微小裂纹应及时修补，如果有大的裂纹或者大的破损应更换橡胶棒。检查橡胶棒直径，直径比标准直径大于4mm，则更换橡胶棒。经检查位置合格后方可进行下一道工序。必须保证预留管道顺直无死弯。要求制孔管表面不得有严重刮伤，任何方向的偏差都不得大于4mm。
2.4模型工程施工关键技术
自行控制内部模具设计，整体内部模具设计采用贝利基尔结构和简单液压系统，液压集成度采用可变截面直接退刀、自动位移和无线遥控操作液压系统，内部模具进入电动驱动模式，并配备了一套固定支架、一套驱动支架和一套驱动框架，实现箱式支架的快速安全拆卸和装配。内部形状被集成到形状中并进行调整。检查内部形状后，启动电源并驱动变速器驱动链条，使内部形状能够以恒定速度自动进入箱式梁加固笼。液压内模到位后，调整模板尺寸，将内模顶板提升到施工高度，打开液压弹簧板，将内模侧板固定到位；安装手动螺旋支架，然后微调内模底板的厚度和高度，以内模底板平面为参考点，并通过使用带有横向对角支架的手动螺旋支架实现底板厚度的调整；然后，调整内部形状的高度，该高度由底部形状表面的顶部板的收缩率自下而上测量，并使用垂直对角支架和手动螺旋支架调整内部形状的高度；最后，就地支撑末端部分，使用横向对角括号手动优化螺旋弹簧，将其紧密调整到末端形状，然后用螺钉向下拧，安装内部形状。箱型梁混凝土浇筑机浇筑后必须拆除室内保温，强度符合设计要求。将移动框架固定到位，连接电源，然后松开插座以卸下水平支架和垂直支架，并卸下模板之间的螺钉。然后打开内部形状液压系统，向后拉液压支架，就地折叠内部形状。最后，当场降低内部形状的高度，打开电源，驱动变速器反转链条，使内部形状本身以恒定速度弹出。
3、箱梁预制关键技术
3.1绿色梁场建设
使用BIM技术帮助规划和构建梁领域，实现“四节一环保”建筑概念和环境，建立梁领域视觉BIM模型，执行构造过程仿真、虚拟漫游、精确的工程量计算、演示和优化辅助梁领域布局平面，以及元阳生产梁场采用柱布置，分为生活办公区、梁制造区、梁存储区、梁区、搅拌站和生产辅助区6个区。预制梁采用合金钢梁座、合金钢预紧框架、整体钢筋悬架框架、合金钢梁预制模型，以最大限度地提高接收和改造重用；优化供水排水系统，实现建筑用水循环利用，尽量节约资源，减少环境污染，促进铁路桥梁生态预制施工技术的发展。
3.2混凝土浇注
（1）40m简梁混凝土浇筑过程中使用的高性能混凝土量较大。为了减少流动时间，为混凝土搅拌站和泵送设备计划了两种不同的系统。基板混凝土从梁本体的两侧连续填满倾斜段和水平层，在两侧同步均匀地填满，首先从腹板与基板和基板混凝土的接合处填满，然后从保留给模座顶部的混凝土注射孔填满确保灌溉同时进行和成型。（2）混凝土养护梁座顶部梁体受土工织物浇筑保护，梁存放区使用自动喷淋养护系统，梁侧、底板和顶板受自动喷淋保护，并且梁内箱受封闭式雾化保护。（3）牵引绞车和预应力钢绞车采用自动牵引系统、预应力孔道牵引自动牵引系统，自动牵引系统大大提高了执行效率和性能。
结束语
我国高速铁路开展40m简支箱梁预制施工关键技术研究，能够形成成套施工技术。40m简支箱梁预制施工关键技术具有一定的可行性，能推动我国高速铁路建造技术发展，值得借鉴和参考。
参考文献：
[1]吴芳远.预应力混凝土箱梁钢筋施工工艺研究[J].工程技术（引文版），2021（5）：89，168.
[2]曹硕.浅谈高铁桥梁箱梁施工技术及质量控制要点[J].交通工程，2020（1）：200-202.
[3]曹凤洁.高速铁路40米混凝土箱梁预制关键技术研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017（7）：148−150.