铁路桥后张法预应力混凝土简支箱粱预制施工工艺.pdf

第 3 8卷 第 7期 2 0 1 1 年 7月 建筑技术开发 Bui l di ng Te c hn i q u e De v e l o pme n t Vo 1 3 8， No 7 J u 1 2 0 1 1 铁 路桥后 张法预应 力混凝 土简 支 箱 粱预 制 施 工 工 艺 佘伟强 ( 中交四航局第二工程有限公司， 广东 佛山5 2 8 2 1 6 ) 摘要 铁路客运专线双线整孔箱梁 的预制施工技术 ， 目前在 国内铁路客运专线建设中应用广泛 ， 结合新建贵 阳到广州 铁路 G G T J 一1 3标段预制梁场 的工程实践经验 ， 对后 张法预应力混凝土铁路简支箱梁 的施工工艺进行 了阐述。 关键 词 整孔箱梁 ； 预制 ； 后 张法 ； 施工工艺 中图分类号 T U 7 5 7 4 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 - 5 2 3 X( 2 0 1 1 ) 0 7 - 0 0 4 8 - 0 2 高速铁路建设在我 国尚属起步阶段 ， 为 了更 好 的保 障施 工质量 ， 控制线路沉 降 ， 在设计 时大 量采 用 了以桥代 路 的理 念 。而在桥梁施工 中 ， 大跨度 ( 3 2 2 4 m) 预应 力混凝 士 简支 箱梁被 广泛 采用 ， 具有箱 梁体 积大 、 重量 高 、 工艺复 杂 、 使 用 寿命长 、 技术标 准新 、 质量 要求 严 的特点 。本 文结合 新 建贵 阳到广州 铁路 G G T J 一1 3标 段预 制梁场 的工程 实践 经验 ， 对 后张 法预应力混凝土预制简支箱梁 的施工 工艺 进行了阐述 。 1工程概况 梁场 共生产跨度 3 1 5 m和 2 3 5 m双线整孔箱 梁约 3 4 0 孔 ， 其 中跨度 3 1 5 m箱梁 约 3 0 0孔 、 跨 度 2 3 5 m箱梁 约 4 0 孔。箱梁 截面类型 为单箱 单室 简支 箱梁 ， 梁端 顶 板 、 腹 板局 部向 内侧加厚 ， 底板 分别 向 内、 外侧 加厚 。挡砟 墙 内侧净 宽 9 m， 桥上人行道栏 杆内侧净宽 1 2 I m， 桥梁宽 1 2 2 m， 桥 梁 建筑总宽 1 2 4 8 m( 包括遮板 ) ； 梁长为 3 2 6 m、 2 4 6 m， 跨 度 为 3 1 5 m、 2 3 5 m， 跨 中截 面中心线处梁 高为 2 8 9 m， 支 点截 面 中心线处梁高 3 0 9 ， 横桥向支座中心距为 4 7 m。 2 箱 梁预 制施工工艺 2 1 台座 制梁 台座是 预制箱 梁 的重 要结 构设 施 ， 从安 装模 板 、 吊 放钢筋骨架 、 灌注梁体混凝土 、 养护直 到初张拉施 工 ， 各工序 均在制梁 台座上完成。制梁台座在承受 外部荷 载时 ， 要 求其 地基不能 产生 2 m m 的工后沉 降 ， 以此来 确保预 制箱梁 的施 工质量 。因本 工程 中的箱 梁 白重大 ， 地基 承载 力较低 ， 台座 地基须做 特殊 处理 ， 采用 0 4 O 0 m m C F G桩进行加固处理 。制 梁台座的端部 、 中部 均 由筏板 基础 和分 配梁 组成 ， 钢底 模铺 在分 配梁上 ， 基座上 的预 埋铁 件严格按设计 图布设 。 2 2模 板 工 程 预制 箱粱的模板 主要 包括底模 、 内模 、 外模 、 端 模 以及各 种连 接件 、 紧固件等 。模板具 有足够的强度 、 刚度 和稳 定性 ； 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 41 5 作者简 介： 余伟强 ( 1 9 8 3 一 ) ， 男 ， 毕业于中南林业科技大 学， 学士学位 助理工程师 ， 从事高速铁路和高速公路施工技术研究 。 48 能保证梁体各部分形状 、 尺寸及预埋件 的准确位置 。 2 2 1 模板 的安装 预制箱 梁采用 固定钢底模 。底模是分 段运输进 场的 ， 底 模拼接 时需要 注意保 证各 段 的中心线 放在 同一 直线 上。底 模预设反拱 ， 在放置钢筋骨架之前 ， 必须对 底模进行 调整 ， 使 之符合要求 。每次预制梁时 ， 都要对 台座进行测 量观测使 底 模控 制在规范要求 内。 侧模 底边加工成与底模一致 的反拱 ， 安 装前必须 检查模 板面是否平整光滑 、 有无 凸凹变形 、 残存 灰碴 ， 特别是接 口处 及端 模凹穴内清除干净 。 2 2 2模板的拆卸 模型 的拆卸按 照模 型安装 的逆 向进行 ， 首 先拆 除端 模 ， 其次是 内模 ， 最后 松侧 模。当梁体混凝 土强 度达到设 计要求 后 ， 图纸上要 求混凝土强度 达 到设 计强 度的 6 0 以上 ， 粱体 混凝土芯部与表 面、 箱 内与箱外 、 表 层与 环境温 差均 不大 于 1 5， 且能保证梁体棱角完整时可以拆模。但气温急剧变 化时不宜拆模 。 2 3混凝 土 工程 2 3 1 混凝土 的拌和 混凝 土搅 拌时 ， 应 先 向搅拌机投入 细骨料 、 水 泥、 矿 物掺 和料 ， 搅拌均匀后 ， 再加入所需用水量 ， 搅拌成砂 浆再投入 粗 骨料 ， 待充分搅拌后再投入外加剂 继续搅拌 至均匀为 止。上 述 每一 阶段 的搅 拌时 间不 少 于 3 0 s ， 总 搅拌 时 间不得 少 于 2 ra i n ， 也不得超过 3 ra i n 。水泥及水 的计量误 差 1 ， 河砂 、 碎石计量误差 2 。 2 3 2 混凝 土的灌注 混凝 土灌注采用从 一 端开始 ， 逐 步推进 的 方式 ， 每层 混 凝土厚度不宜超过 3 0 e m， 两台布 料杆分别 从一 端 向另 一端 灌注 ， 底板浇注 由中间 向两端进 行。浇注 顺序 ： 底腹 板交 接 处一 腹板下部一底板一腹板上部一顶 板。灌注 时 ， 采用 侧振 和插入式高频棒联合振捣成型的方式， 插入式高频振捣棒应 垂直 点振 ， 不得平拉 ， 并防止过振 、 漏振 。 ( 下转第 5 2页 ) 第 7期 王 旭 ， 等 ： 缓粘结预应 力施 工及 质量控 制要 点 第 3 8卷 外 观检查 ， 锚具 的包 装合 乎规定 ， 锚 板及 夹 片表 面无 裂纹 ， 外观尺寸符合产 品标 准 ； 夹 片及锚 环的硬度检验 ； 锚 具静 载锚 固性能试验 ， 钢绞线 一 锚 具组装件 的锚 固 效率 系数 要求大于或等 于 0 9 5 ， 延 伸率大于或等于 2。 3 ) 缓粘结 钢绞 线进 场后 抽样 送检 ， 每 6 0 t 作 为一 批验 收 ， 材料 的极 限强 度和延伸率须符合规范 的有关规定 。 4 ) 预应力 张拉设备 在使用 前 ， 应送 权威 检验 机构 ， 对 张 拉设 备进行配套标 定 ， 并且 在张拉 前要 试运 行 ， 保证 设备 处 于完 好状态 。 5 ) 三检制 。质 量严 格 检查 ， 坚 持 “ 自检 、 互检 、 交接 检 ” 三检制。 6 ) 隐检制 。根据施 工进 度安排 预检 、 隐检计 划 ， 进行 预 检 、 隐检程序 ， 办理 预检 、 隐检手续 ， 并及时履行签证归档 。 7 ) 缓粘结预应力筋 的加工 时 间应与 工程 整体进 度相 协 调 ， 减少缓粘结筋在 空气 中的暴 露 时间 ， 根据缓 粘结 预应 力 钢绞线 专用 粘合 剂冻融性能测试结果 ， 该粘合 剂温度指标 在 一 2 5 3 5 ， 因此施 工时应考虑施工环境影响 。 8 ) 缓粘结预应力筋端头要 用胶带包裹密实 ， 避免润 滑油 剂 流出和杂质进入 ， 运 输、 吊装过 程 中应 注 意避免 对预应 力 筋 表皮 的损 伤 ， 轻拿轻 放 ， 严禁抛 摔 ， 铺 放 时避 免拖 擦 ， 并 着 重加强铺放后混凝土浇筑时 的成 品保护工作 。 9 ) 施 工需 要多专业穿 插 、 配合 ， 在 总体施 工顺 序 以及工 序间的流水作业方面必须与水 电专业 做好协调 配合工作 ， 尽 量避免缓粘结预应力筋穿越后浇带 ， 施工 单位应合理 安排施 段的划分和施工顺序 ， 在混凝土强度达 到设计要求 后尽快优 先张拉缓粘结 预应 力筋 ， 以保证 总体施 工进 度和施 工 安全 ； 在预应力工序安排方 面 ， 由于铺柬工 序位于施工 网络 图的关 键线路上 ， 其它张拉工序也需要模板 、 支撑 等材料 的配合 ， 因 此必须精心组织预应力 专项 施工 ， 确保工 程质量 。 ( 上接 第 4 8页) 2 4 预 留管道的形成与 穿束 混凝 土浇筑完毕后 ， 根据 经验 应在混凝 土灌 注完毕 4 6 h 混凝 土强 度达到 41 1 MP a时抽 拔橡 胶管 ， 抽拔 后混 凝 土孔 道不得发生变形及塌 落现象 。拔管采用 3 t 卷 扬机 ， 并 用直 径 1 01 2 m m钢 丝绳 ， 设 计 拔胶管 专 用卡 具将 梁端 外 露胶 管顶端 固定住 ， 接上 卷扬机 上的钢 丝绳 ， 然后 开动 卷扬 机往 外拉 ， 即可将胶 管拔 出来 。特 别应注 意 ， 卷扬 机必 须预 先检查维修保养完 好 ， 不 能临 时拔管 出故 障。拔管 顺序 ， 应 从 箱梁混凝土先灌 注的一端 开始 ， 自上 而下进 行 ， 每次 拔管 的根数最多不得超 过 2根 ， 拔管速度应缓慢进行 。 将钢绞线按规 定的要求制成钢束并捆绑好 ， 钢绞线成束 时应保证顺直 、 不 扭转 ， 钢 束 的两 端应 注意 齐平 ( 参差 不 齐 的不能超 过 5 0 mm) 。钢束 穿人 梁体混 凝 土孔道 ， 可采 用 卷扬机进行 引拉 ， 应先 穿人一 根钢丝 作为 引线 ， 将钢 丝绳拉 进孔道 ， 再将钢丝绳与钢束联接起来 ， 然后开动卷扬 机 ， 人 工 扶正钢束 。 即可将钢柬拉入管道 。 2 5预 应 力 工 程 预制梁张拉按预张拉 、 初 张拉 、 终张拉 三个 阶段进行。 1 ) 预张拉 预制箱梁预张拉在 制梁 台座上 进行 。当混凝 土强 度达 到设 计要求 ， 拆 除端 模松 内模 ， 同时清 除管道 内 的杂物 和积 水 ， 将 预应 力钢 筋穿进 ， 进行 预张拉 。预张拉 能有 效 的控制 混凝土预制梁的早期裂纹 。 2 ) 初张拉 当梁体混凝 土强 度达 到设计 值 的 8 0 后 ， 拆 除外 模 紧 固件 、 脱 出内模 后 ， 按 照设计 要求对 梁体 进行 初张拉 。初张 拉在预制 台座上进行 ， 初张拉结束后 ， 方可将梁体移 出台座 。 3 ) 终张拉 当梁体混凝 土强度 及弹性 模量 达到设 计值 且混凝 土龄 期大于 l 0 d时 ， 进 行终 张拉。终张 拉结束且 存 梁期 达到 3 O d时 ， 应 由质检人员对梁体进行上 拱度测量 。实测上 拱值不 宜大于 1 O 5倍 的设计计 算值 。 52 2 6压 浆 与 封 锚 预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺。压浆泵采用连 续式 ， 同一管道压浆应连续进行 ， 一次完成 。压浆前先清除管 道内杂物及积水 ， 水 泥浆拌制均匀后 ， 须经 2 5 m m 2 5 m m 的滤网过 滤方可压人管道 。管道 出浆 口应 装有三通 管 ， 必须 确认 出浆浓度与进浆浓度一 致后 ， 方可封 闭保 压。压浆前 管 道真空度应稳定在 一 0 0 6一一 0 0 8 MP a之间 ； 浆 体注满管 道 后 ， 在 0 5 0 0 6 0 M P a的压力下保持 2 m i n ， 以确保压人管 道 的浆体饱满密实 ； 压浆的最大压力不得超过 0 6 0 NP a 。 封锚混凝土采用于硬性 补偿收缩 混凝 土 ， 抗 压强度不 低 于设计要求。浇注梁体封锚 混凝土之 前 ， 应先将 锚垫板 表面 的粘浆和锚环外面上部 的灰浆铲 除干净 ， 并 对锚圈与锚 垫板 之间的交接缝用聚氨脂 防水材料进行 防水处理 。 同时 检查无 漏浆 的管道后 ， 才允许浇注封 锚混凝 土。为保 证与梁 体混凝 土接合 良好 ， 应将混凝土表 面凿毛 ， 并放置钢筋 网片 。封锚混 凝土采用 自然养护时 ， 在其上覆盖塑料薄膜， 梁体洒水次数应 以保持 混 凝 土表 面充 分 湿 润 为度 。当环 境 相 对湿 度 小 于 6 0 时， 自然养护不应少 于 1 4 d 。当环境温度低于 5 ， 预制 梁表面应喷涂养护剂 ， 并采取保 温措施 ； 禁止对混凝土洒水 。 3结束语 通过采用 以上 的工艺 及控 制措施 ， 我制 梁场 一次性通过 了铁道部 的箱梁认证 ， 所生产 的箱梁各项指标均满 足设计及 规范要求 ， 得到 了业 主及监理单位 的一 致好 评。但是 由于各 梁场所处 的环境 、 气候 、 地理位 置的差异 ， 在 箱梁预制措施上 会有一 定的差异 ， 需 在实践 中继续不 断 的摸索与 完善 ， 以可 靠 的措施 来保证梁体质量 。 参考文献 1 李迎秋 3 2 m后张法预应力双线整孔简支箱梁 高强度等级、 耐久 性、 大体积混凝土施工技术 中小企业管理与科技 2 0 0 8 ， ( 1 2 ) 2 T B 1 0 0 0 2 1 2 0 0 5， 铁路桥涵设计基本规 范 3 T B T 3 0 4 3 -2 0 0 5 ， 预制后张法预应力混 凝土铁路简 支 T梁技 术 条件