高铁预制箱梁施工关键技术探析
2017-07-17
一、预制梁场的选址和布置
预制场的选择非常重要，要符合实际工作的需要，可以从如下几方面入手：一是选择那些地势平坦的位置，且其承载能力强。这样有利于预制场内各项设备可以合理布置，且稳固。箱梁的制作位置应选择加权平均值最小的位置，这样便于运输和移动。二是预制场应有足够的水源，能够保障整个施工的用水量，这是施工必须具备的条件之一。三是预制场应该能够具有防雨防风的条件，该条件下整个施工过程可以不中断，从而加快工程进度。四是相关设备与部件的布置工作。该环节应格外注重预先测算工作。在设备安装的过程中，应尽量紧凑，选择必要的设备，整个布置合理，既节约场地，也便于施工操作。五是建设环节。在此过程中要充分考虑各个设备的功能，综合地利用现有的资源，特别是对于承载力有较高要求的设备要格外注意。个别承载力要求特别高的位置上可以对地基进行加固处理。除了上述内容外，本环节中所使用到的混凝土应该集中供应，其所具有的性能必须符合所设定的要求。
二、箱梁预制关键技术施工
1.模板工程
1.1底模安装：底模安装在制梁台座的顶面上，拼接时必须保证其各段的中心线与制梁台座的中线重合。底模要按设计要求预设上拱度，每孔梁生产之前都要调整上拱度。
1.2侧模安装：侧模用铰直接固定在制梁台座两侧。安装侧模时只需启动液压装置调节支撑螺杆长度，将侧模支撑到设计位置，各部尺寸满足要求后用限位销子将支撑螺杆固定。
1.3内模安装：在底腹板的钢筋骨架安装以后，在其指定位置焊接钢马凳，在钢马凳上安装内模纵梁的钢支墩和滑轮，将拼装好的内模整体吊装到钢支墩和滑轮上，最后严格检查内模的安装位置并进行调整。
1.4端模安装：端模分上下两部分，底板和腹板为下半部分，顶板为上半部分。安装端模时先安装下半部分，将预留预应力管道的橡胶管穿过对应的端模孔洞，不能使其受到挤压。端模安装时还必须考虑预留梁体混凝土的压缩量。
1.5拆除模板：当梁体混凝土的强度达到设计强度的60%，以及梁体混凝土的内、外温差和梁体表面与环境的温差均≯15℃时才能拆模，拆模时必须轻敲轻打，保证梁体棱角的完整。
拆模顺序为先拆端模，再拆内模，最后拆侧模。拆除内模的顺序为拆除内模的临时钢支撑→拆除锚固拉杆→拆除内模标准段与变截面段之间的联接螺栓→利用内模液压系统的收缩，依次将下角模、上侧模和顶模脱离混凝土，收缩到设计位置→人工拆除变截面处的下角模→利用卷扬机将内模整体拖出梁体内腔→人工拆除钢支墩、滑轮组。拆外模时收缩支撑螺杆的油缸，使外模与梁体脱离。
2.钢筋工程
钢筋骨架分底腹板和顶板两部分，分别在绑扎台上绑扎成型，龙门吊装入模。钢筋的交叉点用铁丝绑扎牢固，箍筋转角与受力钢筋的交叉点均需绑扎牢固。箍筋的弯钩接头应交叉布置。钢筋骨架入模之前须安装垫块，垫块要用扎丝绑在钢筋骨架的指定位置，确保保护层厚度符合规范要求。
预应力管道成型采用定位网片定位、抽拔橡胶管成孔工艺。定位网片在专用胎具上焊制。在绑扎钢筋骨架的同时将定位网片焊在钢筋骨架的设计位置上，要确保其位置正确、焊接牢固，尺寸偏差符合规范要求。钢筋骨架用吊架吊装，吊架要有足够的刚度，保证钢筋骨架在吊运过程中不发生变形和扭曲，吊装过程中严禁快速升降和紧急制动。
3.混凝土工程
3.1混凝土拌合。预制箱梁使用C50高强混凝土，为确保混凝土的质量，混凝土必须使用有自动计量装置的强制式拌合机拌和，要配有拌和用水的制冷和加热设备，要能够及时测定粗、细骨料中的含水量，并能按实际含水量调整用水量和砂石骨料用量。
3.2混凝土输送。混凝土的输送使用搅拌运输车和混凝土输送泵，以满足梁体混凝土连续灌注、一次成型、灌注时间不超过6h的要求。泵送混凝土的坍落度必须满足规范要求。
3.3混凝土灌注。混凝土入模前的含气量要在3%-4%之间，坍落度应符合规范要求，并且45min的损失≯10%。混凝土灌注时模板的温度应控制在5-35℃之间，混凝土的入模温度应控制在10-30℃之间。加强灌注前台、后台的信息联系，保证混凝土连续不间断地运至前台，既不压车，又能确保混凝土搅拌后60min内并在1/2初凝时间前泵送入模，并在初凝前灌注完毕。混凝土灌注过程中不得停泵，因故停泵时停泵时间超过15min要每隔4-15min开一次泵，让泵机进行正、反方向转动，同时开动料斗搅拌，防止混凝土离析；如停泵时间超过45min或混凝土性能不能满足要求时，料斗内和泵管中的混凝土必须全部废除，并用高压水将料斗和泵管冲洗干净。混凝土灌注采用从梁端开始由两端向中间灌注的方式进行，每层混凝土厚度不得超过30cm。
4.养护工程
为加快制梁速度，梁体采用棚罩法蒸汽养护，通过热电偶温度传感器采集养护罩内不同位置和梁体混凝土不同部位的温度数据，自动调整蒸汽的流量，以控制梁体的养护温度。蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停阶段需要4-6h，此时养护棚内的温度不得低于5℃；升温阶段的升温速度≯10℃/h；恒温阶段养护罩内的温度≯45℃，梁体芯部的混凝土温度≯60℃；降温阶段的降温速度≯10℃/h。蒸养期间及撤除养护棚时，梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差≯15℃。蒸汽养护结束和拆模后立即进行麻袋覆盖洒水养护，并要上覆塑料薄膜。洒水养护用自动喷水系统和喷雾器，保证养护不间断。洒水次数以能保持混凝土表面充分潮湿为度。当环境相对湿度<60%时，养护不少于28d；相对湿度在60%以上时，养护不少于14d。当环境温度低于5℃时，预制梁表面喷涂养护剂，并采取保温措施，不得使用洒水养护。
5.预应力张拉
预应力筋张拉顺序按设计的规定进行，同时用4台张拉千斤顶从梁的两端、梁端的两侧同时对称张拉。张拉程序为0→0.2σk（作伸长量标记）→σk（静停5min）→补拉σk（测伸长量）→锚固。张拉力的大小以油表读数为主，用预应力筋的伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值之差≯6%，每端锚具回缩量≯6mm。全梁断丝、滑丝总数不得超过预应力钢丝总数的0.5%，且一束内断丝不得超过一丝，也不得发生在梁体的同一侧。预制梁试生产期间，应至少对两孔梁进行各种预应力损失的测定，以确定各项预应力的实际损失。批量生产后，每100孔梁进行一次损失测定。
6.压浆和封锚
管道压浆采用真空压浆技术。每个管道应连续进行压浆，一次完成。封锚混凝土采用与梁体同强度的无收缩混凝土。
7.箱梁吊装及存梁
整孔箱梁在场内移运由900t轮胎式提梁机完成，采用"四点起吊、三点平衡"起吊技术，使梁体受力状态良好，保证梁体不受扭。存梁时必须保证每个支点反力与4个支点的平均值相差≯±5%、支座板的不平整量≯2mm。
参考文献：
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[2]许强.高铁预制箱梁施工关键技术探析[J].江西建材，2015，05.
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