鐵路客專雙線整體預制箱梁施工工法

1、鐵路客專雙線整體預制箱梁施工工法中鐵七局集團第三工程王春明 東曉 薛寧鴻 華 房會彬工法編號：EJGF30-20071.前言在我國鐵路跨越式發(fā)展規(guī)劃中，客運專線作為解決大城市之間旅客快速運輸的主要通道，已在全國各大城市之間開始興建?？瓦\專線由于運行速度的提高，對線路平順度、基礎(結構)整體性標準要求更高，橋梁作為線路組成部分，上部結構設計多為后法預應力混凝土整體簡支箱梁。整體性、大跨度、大噸位箱梁的預制施工被列為科技攻關項目。本工法是通過武廣客運專線天興洲長江大橋北岸引橋900噸有碴軌道簡支箱梁（在鐵路施工中首次采用）的施工過程中形成的。2.工法特點2.1預制箱梁鋼筋、波紋管、預埋件和模在焊制

2、箱梁外形胎模上一次成型，整體吊裝上預制臺座。2.2外側模焊接成整體，外模利用軌道安拆，液壓系統調平，精度高、勞動強度低。 2.3自制移梁小車，利用軌道橫移箱梁到存梁臺進行終拉。 2.4采用工廠化預制梁生產，專業(yè)化流水生產線作業(yè)，工程質量和進度得到了保證。3.適用圍本工法適用于大噸位（900噸）預制箱梁施工，如客運專線雙線箱梁、高速公路箱梁及其它大批量大型混凝土預制構件的預制。4.工藝原理應用液壓原理調整外模標高及預應力拉，自制液壓移梁小車起落梁并平行移梁。 5.工藝流程及操作要點5.1工藝流程見圖5.1-1鋼筋進場、檢驗、加工綁底腹板鋼筋、安轉橡膠棒高性能砼原材料進場、檢驗砼配合比選項定吊內模

3、綁扎頂板鋼筋 砼配制、運輸、泵送調整底模預拱度、安裝支座預埋鋼板安裝側模模板整修整體吊裝底腹板鋼筋、內模及頂板鋼筋安裝端模、錨具及通風孔澆筑箱梁混凝土粱體混凝土養(yǎng)生松開內模、預張拉拆模移梁前初張拉移出制粱臺座、存放在存梁臺座養(yǎng)護等強終張拉孔道壓漿提梁架設封錨養(yǎng)護監(jiān)理檢查制作試件達到設計強度達到設計強度、彈模達到設計強度、彈模試件制作及檢驗試件制作及檢驗監(jiān)理檢查水泥漿拌制封錨砼拌制、運輸張拉設備標定鋼絞線進場檢驗鋼絞線下料、穿束監(jiān)理檢查監(jiān)理檢查模板加工、驗收 圖5.1-1 預制箱梁施工工藝流程圖5.2操作要點5.2.1鋼筋制作、吊裝及預應力管道設置1 鋼筋加工、綁扎。鋼筋按照設計尺寸和形狀用1：

4、1的比例在加工臺座上放標準大樣圖，按照大樣圖精確制作和檢驗。 為了確保鋼筋梆扎外形尺寸的正確和每一根鋼筋位置的準確，制作箱梁外形胎模，胎模用角鋼焊接成形。鋼筋綁扎前首先對胎模進行全面檢查，確保胎模的尺寸、標高正確。在胎模上標明鋼筋編號、預留孔位置，然后布放鋼筋。綁扎時，腹板每2米留一個下灰位置，底腹板、橋面鋼筋橫向每隔1m，縱向每隔0.5m焊接支撐鋼筋一道，保證鋼筋整體剛度。保護層墊塊綁扎在鋼筋十字交叉處，墊塊呈梅花形布置，底板及翼緣板底面間隔為0.8m，腹板側面為1.2m，腹板底部為0.4m。保護層厚度誤差控制在05mm。2 鋼筋整體吊裝在底腹板鋼筋綁扎、模安裝完畢、頂板鋼筋綁扎完成后，對模

5、表面雜物采用高壓水沖洗干凈，利用2臺80t龍門吊通過專用吊具整體吊裝上臺座。特制吊具采用型鋼制作主梁和分配梁，主梁全長31米，分配梁長15米。起吊時撓度不大于1/250，吊點間距縱向2.5m，橫向3.0m。吊裝鋼筋前，在臺座兩端標識刻度線。吊裝時，翼緣板部位用鋼絲繩和拉桿與吊具連接，腹板部位用鋼絲繩和導鏈與吊具連接。起吊后，觀察對比分析鋼筋每一個與吊具連接點的受力情況，通過拉桿和導鏈調節(jié)受力，使吊具和鋼筋受力均勻，防止局部受力偏大，導致箱梁鋼筋發(fā)生變形。龍門吊移動到位應略作停頓后鋼筋籠對位。鋼筋籠對位有少量偏差時保持一臺龍門吊靜止，另一臺略作移動調整。3 預應力孔道成型: 縱向預應力孔道采用抽

6、拔橡膠棒和塑料波紋管（32m梁用抽拔棒，24m梁用塑料波紋管）預埋成孔。縱向每50cm設置一道定位環(huán)，定位網的網眼凈尺寸大波紋管（抽拔棒）外徑5mm。預應力定位環(huán)在加工場焊接在鋼筋骨架上，骨架擺放在胎具后定位孔道自然形成。 5.2.2 模板工程1底模：為了便于運輸，在工廠制作成小塊模板，到工地后在制梁臺座條形基礎上拼裝成五節(jié)，兩端支座及活動底模各兩節(jié)，中間固定底模一節(jié)。底模沿縱向按拋物線預設上拱度，根據箱梁設計尺寸、施工用料及加載齡期等因素，上拱度跨中按17mm 控制，向兩端按二次拋物線過渡。梁體壓縮量32米箱梁上緣按10mm設置，下緣按20mm設置；24米箱梁上緣按6mm設置，下緣按12mm

7、設置。2側模：采用整體滑移式裝置，由活動側模板、走行輪、滑模軌道和牽引設備組成。側模采用大塊模板，在工廠分節(jié)加工，現場用螺栓連接組裝后焊接成整體。面板采用8mm厚的A3鋼板，縱肋采用20a槽鋼，框架采用20a槽鋼和I20a工字鋼，框架底部安裝4個滑模小車手柄進行立模、脫模，用于調整模板尺寸。側模外每1.5m梅花型設置附著式振動器，振動器布置盡量靠近底部，安設牢固。梁端鋼筋較密部位每側設置2個底部附著式振動器。 側模拼裝步驟：采用卷揚機牽引臺車縱移對位利用臺車上水平千斤頂推側模靠近底模 側模底部安裝垂直千斤頂調節(jié)側模高度安裝底模與側模緊固螺栓檢查上翼緣外側尺寸。拆除順序：拆除通風孔芯棒拆除端模與

8、側翼模聯接螺栓拆除端模兩翼拆除翼緣擋板上部拆除側模與底模聯接螺栓及拉力螺桿調整側模桁架底部千斤頂側模整體下移120毫米側模桁架落在移模小車上調整移模小車上千斤頂，側模整體橫移100毫米牽引卷揚機將模板沿軌道縱移至另一制梁臺位；3端模：端模面板厚14mm，端模為整體模板，用螺栓與外側模板聯接，與側模板、模板間的間隙用橡膠條填充。端模板按中梁和邊梁分別加工制造。為運輸方便，端模分為兩件加工，運到工地后再焊成整體，并用20a槽鋼作骨架進行加固。4模：模由走行系統、液壓系統、模板三部分組成。采用液壓、自動縮放，整體抽拔方式拆除。模板沿混凝土箱梁長度方向分為五個拼裝段，標準段長24米，分3段每段長8米，

9、兩端變截面段各長4.6米。在橫截面上對稱分成五塊，一塊頂模、二塊上側模、二塊下側模。頂模與上側模間、上側模與下側模間均采用鉸銷聯接，依靠油缸伸縮帶動模板繞銷軸轉動，實現模板的開與收縮。模小車由車架、伸縮支腿、車輪、手動換向閥、油缸油管等組成。由設在車體上的液壓站通過油路提供液壓，操縱手動換向閥，控制模板的開與收縮及模車伸縮支腿的頂起和收回到達工作位置或縮回到運送狀態(tài)。在澆筑混凝土前，可采用調整斜撐桿、豎撐桿、平撐桿三種撐桿的長度保證模板形狀、位置的正確，并均勻承受混凝土對模板的壓力。模拼裝在拼裝臺位上進行。從箱梁脫出的模板塊吊裝到模拼裝臺位上，將模車輪子與臺位上鋼軌對位，模車立柱頂伸千斤頂供油

10、，立柱升高至模板在臺位上的安裝高度，伸展模兩側千斤頂將模板塊由下向上逐塊頂推到位，安裝模撐桿并鎖緊螺母。龍門吊整體吊入已梆好底、腹板鋼筋臺模定位，梆扎頂板鋼筋，整體吊裝入模?；炷翉姸冗_到設計強度要求后拆除模。拆模時先按節(jié)段拆除兩節(jié)段間模板聯接螺栓，再分節(jié)段，從兩端往中間依次脫模。拆模順序：拆除腹板變厚段（4.6米）拆除標準段（8米）。5.2.3混凝土施工1 拌制；混凝土由拌合站集中拌制，原材料的投料順序為砂水泥及摻和料、復合型外加劑水碎石外加劑。水、水泥、摻和料、外加劑的稱量應準確到1%，粗、細骨料的稱量2%（均以質量計）?？倲嚢钑r間不宜少于120s，也不宜超過180s?？紤]泵送性能、初凝時

11、間、工作度等因素，頂板坍落度控制在190-200mm，底板和腹板控制在190-210mm。冬季攪拌混凝土需先經過熱工計算，夏季施工采取降溫措施，保證混凝土的入模溫度滿足要求。2 運輸、泵送；混凝土運輸采用混凝土運輸車及輸送泵管道運輸?；炷帘瞄_始工作后，中途不得停機。布料機兩側對稱布置，同一側兩臺布料機布料圍應重疊不得出現布料死角?；炷烈嗽跀嚢韬?0min泵送完畢，且在1/2初凝時間前入泵。全部混凝土在初凝前澆筑完畢。3 混凝土澆筑；混凝土的澆筑采用連續(xù)整體澆筑施工，縱向分段、水平分層，對稱進行；從跨中到兩端，再由兩端到中間；先底板、再腹板、最后頂板?？v向分段長度6-10m，斜度3045，水

12、平分層厚度不得大于30cm，兩層混凝土間隔時間不得超過混凝土的初凝時間。 底板混凝土采用插入式振動棒振搗，腹板混凝土采用插入和外附著式振動器相結合方式振搗，頂板混凝土采用插入式振動棒和振動梁振搗（振動梁振搗時應避免碰撞模板、鋼筋及預埋件）。混凝土澆筑如圖5.2.3-1示。第一步第二步第三步第四步 圖5.2.3-1 混凝土澆筑示意圖4 混凝土養(yǎng)護澆筑過程中氣溫較高時，頂、翼板混凝土應及時用噴壺灑水保濕，混凝土接近初凝時采用土工布與彩條布塊兩層覆蓋灑水養(yǎng)護，灑水次數應以混凝土表面濕潤狀態(tài)為度；箱梁腹板、外側面、翼板底面、梁端面、底板底面由人工使用噴霧器均勻噴灑PX-2型混凝土養(yǎng)護劑進行養(yǎng)護。冬季施

13、工時，進行蒸養(yǎng)。蒸養(yǎng)管道分布在制梁臺座條形基礎上，上下分兩層，間距為0.7m，散熱孔分布間距為0.3m，蒸養(yǎng)時間控制在18個小時。蒸養(yǎng)棚溫度應控制在35攝氏度，箱室部和梁體表面溫度與梁體部混凝土溫差不超過15攝氏度，梁體部混凝土溫度和外部環(huán)境的溫差不超過15攝氏度。5.2.4 預應力施工1 當梁體混凝土強度達到設計強度60%時進行預拉，達到設計強度80%時進行初拉，強度達到100%時進行終拉。工序流程；拆端模穿鋼束松模預拉拆模初拉拆外模移梁養(yǎng)護終拉。2 預應力拉控制預拉：00.2con 0.4con 設計拉力60%（持荷5分鐘）補充到設計拉力60%（測控制油壓伸長量及夾片外露量）錨固（測錨固回

14、縮量）初拉：00.2con 0.4con 設計拉力80%（持荷5分鐘）補充到設計拉力80%（測控制油壓伸長量及夾片外露量）錨固（測錨固回縮量）終拉：設計拉力80% 設計拉力100% （持荷5分鐘）補充到con（測控制油壓伸長量及夾片外露量）錨固（測錨固回縮量）拉應左右對稱同步進行，同時加強箱梁應力、變形觀測。3 管道壓漿終拉完畢2天之進行管道壓漿作業(yè)。壓漿水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥、 JMHF復合型外摻料，漿體水膠比不超過0.34，流動度控制在3050s之間，采用真空輔助壓漿工藝施工。4 封錨鏟除錨墊板表面粘漿和錨環(huán)上的封錨砂漿，鑿毛、清理之后，在錨具的四周及鋼絞線端部涂以聚氨酯防水

15、涂料（符合TB/T2965規(guī)定）進行防水處理。 5.2.5 箱梁橫移及存放1 工藝流程見圖5.2.5-1拆除側模及兩端滑道上底模250t移梁臺車就位兩端交替頂升發(fā)動機沿軌道橫移安裝存梁支座橫移到位油頂交替回油，落梁就位圖5.2.5-1 箱梁橫移存放流程圖2 施工要點橫移軌道鋪設；橫移軌道采用P50軌鋼軌，在箱梁兩端各鋪設一組，兩組軌道保持平行，相互間高差不得超過20mm，每組相鄰兩條軌道相對高差不得大于2mm。軌道基礎必須特殊處理，整體性、承載力滿足移梁要求 。橫移臺車就位；在預制梁臺座上設活動底模，梁體頂升前，拆除活動底模，將4臺250t液壓移梁臺車沿軌道對稱布置在梁底腹板設計位置，每端設兩

16、臺。對準誤差不得大于10mm，就位后鎖死臺車。梁體頂升；檢查所有移梁臺車，確認無故障后，連接好所有油頂和油泵之間的管路，保證各接頭緊密滿扣，并將其中一端的兩臺油頂的油路串聯， 另一端采用一個泵站供油，從而實現移梁過程中的“四點受力、三點平衡”的要求。油頂頂升，串聯油路一端的兩臺移梁臺車的油頂先頂，頂升30mm后，關閉油閥，油頂自鎖；另一端兩臺移梁臺車同時送油，保持兩臺油頂同步，頂升30mm后，關閉油閥，油頂自鎖。頂梁時加油要均勻、緩慢，兩端交替頂落，最大頂升高度不得大于60mm。 箱梁橫移存放；各項準備就緒后，移梁臺車開始橫移梁。移梁過程中保證四臺移梁臺車行進同步，速度不得超過0.65m/mi

17、n。提前將板式橡膠支座安裝至存梁臺座上對準誤差不得大于5mm，復測標高，四個支座頂標高相對較差不得大于2mm。橫移到位后對準落梁。落梁時兩端亦應交替進行，先落兩臺油頂沒有串聯的一端，頂落高度不得超過30mm，另一端再行落梁就位。油頂繼續(xù)回油，直至油頂頂端距梁底不小于20mm且保證臺車可以退出來時，回油停止，移梁臺車推出。6.材料與設備 機具設備表 表6-1序號作 業(yè)機具名稱規(guī)格型號單位數量備注1鋼筋加工制作鋼筋調直機G12/6-12臺1鋼筋切斷機GQ40/6-40臺3鋼筋彎曲機GW40/6-40臺3鋼筋對焊機UN-100/100KVA臺1鋼筋電焊機B1-500/500A臺3定位環(huán)焊接平板車10

18、 m臺1鋼筋半成品運輸2模、鋼筋吊裝龍門吊LBMQ80 80t臺2整體吊具3115m個1模鋼筋整體吊裝模吊具313m個1吊裝模卷揚機JM5 5t臺2脫模3混凝土澆筑混凝土攪拌樓HLS90/90m3套1混凝土攪拌樓HZS120/120m3套1液壓布料桿HGY17/3 R17m臺2混凝土攪拌運輸車JC6B 6m3臺3混凝土攪拌運輸車8m3臺2混凝土輸送泵HBT60B 60m3/h臺1備用混凝土輸送泵HBT80B.13.132ST臺2附著式震動器ZW-5 500kg臺30 附著式震動器ZW-7 700kg臺30插入式震搗棒ZX50 臺20發(fā)電機GF300臺1停電應急發(fā)電機GF250臺1停電應急4混凝

19、土養(yǎng)護水車1t臺1夏季自然養(yǎng)護蒸汽鍋爐2t臺1冬季蒸汽養(yǎng)護修補養(yǎng)護平臺自制臺25預應力拉拉千斤頂YCW-300B臺4電動油泵ZB4-500臺4拉千斤頂YCW-25臺2備用6真空輔助灌漿預應力真空泵80m3/h臺1渦流式攪拌機250臺1螺桿灌漿泵SQG45臺1拉壓漿臺車自制臺27移梁龍門吊MJ500 臺2提梁縱移橫移梁臺車250 t臺4橫移梁7.質量控制7.1 混凝土要符合耐久性的要求，為了達到混凝土耐久性要求，從以下幾個方面進行控制：7.1.1嚴格控制原材料質量，水泥選用普通硅酸鹽水泥，選用級配連續(xù)、粒形好的石子，考慮到保證混凝土的耐久性，應選用沒有或盡量低堿活性的石子，石子最大粒徑不大于20

20、mm，砂子為中粗砂，細度模量約等于3.0；7.1.2認真做好混凝土耐久性配合比試驗，控制水膠比不大于0.4、 強度高于50Mpa、 徐變率低；7.1.3合理控制拌和物性能。7.2 混凝土表面裂縫控制；裂縫控制應從混凝土入模溫度、拆模、養(yǎng)護時間、預應力拉等方面進行控制，保證混凝土箱梁表面不產生裂縫，滿足耐久性要求。7.3 加強施工工藝控制；從混凝土攪拌、運輸、布料、振搗、保護層厚度、結構防水等方面細化施工工藝，保證混凝土的勻質性和密實度。7.4 按照客運專線鐵路工程施工質量驗收標準應用指南對于混凝土入模溫度、含氣量、泌水率、電通量、抗裂性、與鄰介質溫差，拆模溫度等檢驗方法、頻率進行嚴格的控制和檢

21、驗。7.5 嚴格預應力拉控制； 按照設計圖紙預應力拉順序進行拉、拉時間、 拉應力嚴格控制。對前兩孔梁進行孔道摩阻、喇叭口摩阻等預應力瞬時損失測試，根據實測數據進行預應力校驗和補拉，保證預施應力準確。7.6 高度重視后梁的孔道壓漿施工；采用真空輔助壓漿工藝，對于漿體性能指標、壓漿設備、壓漿工藝操作流程進行了明確的規(guī)定要求，確保預應力管道密實，保證箱梁混凝土的耐久性。8.安全措施8.1 鋼筋模整體吊裝時注意檢查吊裝繩索、吊架等設備是否完好，吊裝作業(yè)過程要統一指揮，吊臂下嚴禁站人，確定安全后方可作業(yè)。8.2 模板液壓系統中的油泵、油管、接頭注意保護，防止出現異?，F象。特別是澆筑混凝土前要用包裝袋纏繞

22、油缸臂，防止混凝土對油缸形成污染，損壞油缸密封。8.3 外模脫模收縮油缸、模用卷揚機脫模時，要統一指揮，使每位施工人員要避開危險區(qū)。指揮人員得到確認后方可指揮作業(yè)，以防發(fā)生意外傷害。 8.4 由于箱梁兩端變截面處孔徑變小，模板退出間隙較小，施工時應注意觀察，防止模版外托損傷混凝土。 8.5 預應力拉時，千斤頂后面不準站人，也不得踩踏高壓油管。9.環(huán)保措施9.1 壓漿時出漿口采用貯漿桶接冒出的廢漿，棄置在指定地點，避免污染梁體和環(huán)境。9.2 混凝土養(yǎng)護用水專人管理，節(jié)約用水，以保持表面濕潤不干為度。9.3 在梁體周邊抹砂漿帶擋水，避免養(yǎng)生用廢水任意流淌，污染環(huán)境。9.4施工使用液壓及其他設備較多，嚴格按照規(guī)定進行機械設備的保養(yǎng)、檢查，防止機械油泄漏。10.效益分析提前籌劃，早預制，集中進行架設，下部結構和梁部架設平行施