降低客专箱梁混凝土损耗控制技术

李 雁

(中铁一局集团物资工贸有限公司,陕西 西安 710054)

降低客专箱梁混凝土损耗控制技术

李 雁

(中铁一局集团物资工贸有限公司,陕西 西安 710054)

在西成、石济客运专线箱梁预制施工中，采用精细化管理的手段，通过优化混凝土、模板工序的过程控制技术实践，总结出大截面、大体积、高性能混凝土箱梁的混凝土灌注方量控制措施，为类似的箱梁灌注积累了丰富的经验。

客专箱梁，降低混凝土损耗，控制技术

1 施工现状

中铁一局物资工贸有限公司承担了西成、石济客专共1 742跨箱梁(西成客专850跨、石济客专892跨)预制任务。该箱梁为C50高性能混凝土，采用通桥(2009)2 229-Ⅳ,Ⅴ。由于技术要求高，单方混凝土造价大，因此施工中混凝土数量的控制对项目制造成本影响较大。32 m箱梁混凝土设计体积V=285.9 m3,扣除钢筋等体积得到计算体积V0=271.0 m3(钢筋误差引起的混凝土体积不足0.1 m3，未考虑工艺损耗)。定义实际浇筑混凝土体积为Va；定义(Va-V0)为混凝土损耗量；定义(Va-V0)/V0×100%为混凝土损耗率。

西成客专XCZQ-1标于2013年8月16日试制第一跨32 m箱梁，根据统计前期生产的32 m箱梁混凝土浇筑方量平均值为275.4 m3，单孔平均损耗4.4 m3，单孔平均损耗率为1.63%。由于影响混凝土浇筑方量的因素众多，使得实际浇筑混凝土体积Va具有一定波动性。

2 原因分析

在确保产品满足技术规范的前提下，以精细化管理为手段，降低工程成本，查找出混凝土方量的超方原因，着重从混凝土拌制、模板安装、浇筑工艺、过程控制等方面入手，规范项目管理行为，突出重点，通过对已灌注梁体外形、外观进行检测，检查已灌注成品桥梁外形尺寸，分析箱梁混凝土超方原因，主要是由于腹板尺寸超标、桥面超宽、顶板、底板厚度超厚、灌注过程胀模引起的。由此可知尺寸超标(未超出允许误差)是影响箱梁混凝土损耗的关键因素，混凝土损耗中尺寸超标所占比值为82.9%。

2.1 各种截面尺寸超差所造成的混凝土方量计算

1)桥面顶板顶面标高控制高出设计标高10 mm(顶板混凝土厚度允许误差0 mm～+10 mm)，超方数量为12.2×0.01×32.6=3.97 m3。

2)底板顶面标高控制高出设计标高10 mm(底板混凝土厚度允许误差0 mm～+10 mm)，超方数量为3.2×0.01×32.6=1.04 m3。

3)内模标准段顶面两侧部位标高下陷，实测高度平均低于设计高度15 mm，导致顶板偏厚，两侧超方数量为2×1.9×0.015×25.4=1.45 m3。

4)模板胀模引起超方：3.359×(0.004+0.01)×32.6×2=3.07 m3。

5)侧模圆弧段变形，与设计标高平均下陷-15 mm,梁长32.6 m、圆弧段长度2.4 m、两侧超方数量为：2×2.4×0.015×32.6=2.4 m3。

2.2 造成超方主要因素

1)技术人员施工经验欠缺，造成模板尺寸超标。虽然模板安装时也进行了检查，但是在钢筋吊装到位、混凝土灌注前，并未对模板进行再次复验，模板安装中未考虑侧模、内模的胀模因素，造成了模板承受荷载后，尺寸发生变化。

2)内模拼装到位后，对于内模主要的承重构件丝杠不能全部支撑到位，在灌注的过程中，对丝杠的回缩没有引起足够的重视，灌注过程中模板监管不到位，造成箱梁内腔尺寸偏小，腹板、顶板厚度增大。内模顶面有不同程度的下塌，造成顶板厚度超标。

3)外侧模板调整到位后，对支撑外模的千斤顶牢固程度检查不严。灌注混凝土过程中，由于侧模震动作用，使得支撑侧模千斤顶发生了松动，施工过程中未能有效的控制侧模的变形，造成了胀模现象的发生。

4)桥面标高控制不严。施工中采取从端模顶面拉线控制套筒顶面标高的方法进行套筒的焊接，未考虑到内模顶板的变形对顶板混凝土方量增加的影响。灌注混凝土前仅对抹平机轨道进行抄平，对抹平机进行调整，未考虑到侧模反拱对顶板混凝土厚度的影响，灌注混凝土中未及时对抹平机进行调整。

5)底板混凝土顶面标高控制不严。在灌注混凝土过程中，对底板顶面未设置明确标志，且在抹平过程中未使用尺杆进行找平(或虽然使用了尺杆找平，但尺杆长度过短)，造成了前期底板厚度超厚。

6)由于模板制作中对侧模板圆弧段重视程度不够，造成了侧模弦长超标，平均长10 mm，说明侧模圆弧段本身存在问题，使腹板顶部厚度变厚；已灌注梁体采用的内模由于齿轮泵问题使得液压油缸不能支撑到位，支撑丝杠的缺失，从而造成了箱梁腹板厚度超差。

7)前期工人操作不熟练，泵送混凝土过程中多存在堵管、爆管现象；混凝土收面控制不到位，顶板顶面和桥面竖墙钢筋内平整度不好、局部偏高,底板、顶板顶面标高在正误差。

3 控制技术

根据产生超方问题的主要因素，我们采取了具体的应对措施，并且有效组织实施，即分别按照采用设计尺寸标准值、标准值负误差两种方案进行模板控制。各预制箱梁40跨。采用设计尺寸标准值生产的梁体，平均每跨混凝土方量272.4 m3；采用负误差值生产的梁体，平均每跨混凝土方量271.5 m3；两种方案在灌注混凝土过程中均应加强对模板的监控，及时地调整模板支撑，经过最终对所有桥梁产品外形尺寸进行检测，满足验收规范要求。

1)针对模板安装中侧模胀模原因，侧模采取钢筋骨架就位后再次进行验收，且在每侧侧模端部、跨中部位设置吊线坠，且在地面设置观测点的方法进行观测，在灌注过程中当发现偏离设计位置及时调整侧模支撑并进行加固，保证侧模符合设计尺寸。

2)针对模板安装中内模胀模原因，在内模支撑到位后，及时进行斜向撑竿加固，不能漏放，并做好标记。内模吊装到位后，对吊装过程中出现撑竿、销键松动现象，及时加固并调整到位，在灌注过程中设专人检查，发现问题及时调整，减少内模回缩现象。施工中重点对内模以下尺寸进行监控：箱梁内腔各拐点分别为A，B，C，……，J，K，L，主要对西端、1/4处、跨中、3/4处、成端5个截面的CD，GH，IJ，KL进行控制，并检查AKB是否处于同一平面。内模主要监控点位图见图1。

3)加强桥面标高控制。待内模安装加固到位后，通过内模顶板预留的混凝土灌注孔，从底板顶面测量内腔AKB截面高度，并将内模中线KL与底板中线、端模中线进行控制，确保左右侧腹板不偏离设计位置。桥面顶板钢筋骨架就位后，从内模顶板AKB截面向上量测顶板厚度尺寸，进行预埋套管焊接，利用预埋套管顶面标高控制桥面顶板标高，并以此来调整抹平机，施工中据此进行混凝土抹面工作，克服侧模反拱对顶板混凝土厚度的影响，抹面过程中使用长尺杆进行找平，使顶板混凝土厚度处于可控状态。

4)底板混凝土厚度控制。在灌注混凝土过程中，对底板顶面拐角处，利用内模折角处板面进行控制；底板平整处，利用内模滑移轨道固定轮处的泄水孔标高进行控制，可以把此处的PVC管高度设置成底板厚度，抹面时依此为依据进行顶板顶面标高控制，并在抹面过程中采用2 m长尺杆进行找平，使底板混凝土厚度处于可控状态。

5)针对外侧模板弦长超标，平均长10 mm，侧模拼接缝圆弧段自身存在变形，弦长尺寸偏大造成腹板变厚采取的措施：由于圆弧段修复难度较大，侧模立模时先进行调整下方两侧的千斤顶，保证侧模的弦长控制在7 455 mm(设计值为7 460 mm,考虑到胀模现象，取符合标准要求的负误差-5 mm)，然后固定下方的千斤顶，并全部受力牢靠。通过调整顶板下方的丝杠，并用千斤顶支撑配合，来调整侧模反拱值和桥面宽度，桥面宽度考虑到胀模因素，调整到符合验标要求的负误差(-10 mm)。侧模调整及控制措施见图2。

6)混凝土浇筑即将收盘时，严格控制最后数量的计算及拌合站的搅拌方量。

7)灌注前对泵送管道进行密封试验，并严格控制拌合物的搅拌时间、配料、加强坍落度、含气量、泌水率指标的控制，减少施工中因混凝土拌合物质量造成的堵管、爆管现象，并严格按照工艺要求顺序进行混凝土布料，减少混凝土工艺损耗。

4 取得效果及经验

1)箱梁混凝土浇筑方量直接影响着生产成本，最大限度的减少浪费，节省原材、减少机械和电力使用量可以有效控制制梁成本。根据前期实际浇筑混凝土方量统计，采取控制措施后单孔32 m箱梁平均浇筑节省3.9 m3,西成、石济客专共1 742跨箱梁将节省混凝土6 793.8 m3，节省混凝土价值近373.7万元。

2)把最终质量检测变为事前预防、管控，实行控制前移。施工过程中，加强对模板的检查频次及力度；严格控制梁体长度、宽度、高度；安排专人进行模板日常检查，及时对发现的问题进行整改。为保证梁体外形尺寸应重点对模板几何尺寸、底板、顶板混凝土标高、内模腹板厚度、抹平机标高进行控制，既起到降低成本作用又能很好的控制梁体外形尺寸。

3)加强模板、混凝土操作人员上岗技术培训工作，强化过程控制，提高施工操作人员的施工技能和责任心，树立精品意识，确保梁体外形、外观质量得到有效控制。

4)石济客专箱梁预制开始，严格执行上述技术措施，施工中管理过程中突出重点，严格管控，使得产品外形尺寸完全满足技术条件要求，几乎实现了零误差，桥梁产品取证顺利通过国家质检总局铁路产品审查部的检验，并取得了客专箱梁产品检验90.8分的高分。

5 结语

随着股份公司深化改革的推进，工程项目精细化管理要求由粗放式向精细化转变，建筑施工企业微利时代的到来，要求施工企业必须做到精细化管理，最大限度地创造经济效益。加强工程项目的成本管理，通过成本的有效管控，提高项目的盈利能力，采取以上措施并严格执行，可以为企业向精细化管理提供技术支持，有效的保证了产品外形尺寸，使产品质量精品意识得到落实，提高项目管理水平和盈利能力，使企业的利润水平得到明显提升，对于降低成本、提升经济效益有着重大意义。

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To reduce customer designed box girder concrete loss control technology

Li Yan

(Material&IndustrialTradeCo.,LtdofChinaRailwayFirstGroup,Xi’an710054,China)

Through the Xi-Cheng, Shi-Ji beam prefabricated construction of passenger dedicated line box, use fine management means, through the optimization of concrete, the template process control technology practice, summed up the concrete pouring large section and large volume, high performance concrete box girder weight control measures, provide experience of similar box girder perfusion.

special guest box girder, reduce concrete loss, control technology

2015-01-16

李 雁(1982- ),女,工程师

1009-6825(2015)09-0180-03

U448.213

A