客运专线无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁施工特点及建议

赵 月

（中铁四局集团第四工程有限公司，安徽 合肥 230041）

1 工程概况

江宁制梁场预制箱梁总计箱梁505 孔，其中跨度31.5m有砟双线箱梁237 孔、跨度23.5m 有砟双线箱梁29 孔、跨度31.5m 无砟双线箱梁145 孔、跨度23.5m 无砟双线箱梁10孔、跨度31.5m 有砟单线箱梁69 孔、跨度23.5m 有砟单线箱梁15 孔。

2 工程特点

南沿江城际高铁正线设计速度为350km/h，技术标准高且施工控制难度大，主要表现在：

1） 主体结构因为施工要求较高，需要应用高性能耐久性混凝土；2） 高速铁路为实现高速度、高舒适度、高安全性的目标，对影响轨道平顺性的梁体顶面平整度等箱梁结构尺寸提出了较高标准，必须全面做好全施工阶段的施工测量工作；3） 箱梁截面尺寸较大，对养护时间控制、养护方式提出了更高要求；4） 工程采用了大量新技术、新工艺、新装备、新材料和新检测方法。

3 预应力钢筋混凝土箱梁施工工艺

3.1 模板及支架

1） 外侧模：外侧模由槽钢框架、面板、支架调整装置构成，整个外侧模的结构形式为无上拉杆受力结构，将提前制作好的模板放置在制梁台座处进行拼装焊接成为外侧模。

2） 底模：底模结构形式为纵横工字钢体系，应用双面间隔焊接的方式对钢板和纵向槽钢带进行焊接。根据具体的设计要求以及制梁实际情况安装底模，控制好预留压缩量和反拱，避免张拉施工时产生过大的拱度，通过钢垫板调节反拱值。跨中部位的反拱值最大，两端1.5m 范围内一般不设置反拱。底模检修技术要求如表1 所示。

表1 底模检修技术要求表

3） 端模：应用端模包侧模的方式处理端模与侧模的连接，应用厚度为12mm 的钢板制作端模面板，然后应用螺栓将其固定在侧、底、内模上，在整个过程中张拉槽口是控制要点。

4） 内模：内模采用的是全自动液压可收缩内模。按梁体长度设计和制作内模，脱模时首先弯折收缩模板，然后从梁体内的一段抽出整个内模。这里需要注意，确定内膜长度的时候必须综合考虑压缩量，将箱梁底板泄水孔当做内模支撑。

3.2 钢筋工程

1） 钢筋加工，在钢筋棚中放置梁体的I 级、II 级钢筋原料，采取分区、分类放置的方式，采取有效的防潮及防雨手段，基本上60 多吨钢筋能够制作一个箱梁，在实际加工过程中要根据梁体设计的半成品钢筋规格、型号完成分类加工制作的任务，完成制作之后采取分区、分类存放的方式，采取标识标记的方式以便更好地区分。

2） 钢筋安设，在钢筋成型胎具中开展钢筋的安设操作。钢筋成型胎具根据作业技术的类型细分成整体式及分离式。

成型胎具选择型钢结构以发挥杆件支撑的作用，经由纵横结构杆件使得箱梁钢筋笼外轮廓线的精确性得到保障。于胎架型钢上根据梁体架构分布筋的纵横往间距进行V 型槽口的制作，使得钢筋能够根据相关要求放置，而骨架在固定时的稳固性也能得到保障。

梁体中的钢筋于钢筋成型胎具中完成分离式胎具的制作时，开展底腹板及板顶钢筋的绑扎操作，结束此项流程之后交由相关人员进行检验，达标之后借助2 台50T 龙门吊经由钢筋笼吊具将其转移到模钢筋保护层，并且借助混凝土垫块进行调控，而布设时超过4 个/m2。全部钢筋纵横交叉点借助22#扎丝“8 字扣”完成绑扎操作。

预应力管道钢筋定位网片同样借助专用胎卡具完成加工操作，运用醒目的标识标记网片胎具并进行编号，所编定的号码与钢筋安设胎具中的号码对应。加工定位网片期间要根据预应力管道坐标号码完成制作任务，并采取分区、分类的方式存储。

安排预应力管道定位网的安设、底、腹板钢筋的绑扎操作，并根据设计方案调控钢筋网位置及管道方向，使得管道线形达到设计方案的相关要求，完成定位精确、圆顺的目标。

梁体制作所运用的钢配件涵盖锚具、支座垫板、锚垫板、防落梁挡块，并运用相关原材料进行钢板预埋以及制作接触网预埋件、钢配件等操作，交由厂家完成加工任务且采取有效的防腐措施。

3.3 混凝土施工

1） 混凝土浇筑，浇筑梁体混凝土时，泵车以水平分层、斜向分段的方式同时从模板一端向另一端对梁体底腹板、腹板混凝土进行浇筑，当浇筑到距梁体另一端4～5m 处，泵车开始沿梁端两侧对这4～5m 位置水平分层布料，然后泵车返回开始浇筑端从内模顶板开口处下料，对底板混凝土进行补充浇筑。当底板与腹板混凝土浇筑完成后，2 台泵车同时同向对梁体顶板混凝土进行连续整体浇筑，水平分层厚度≤30cm，先后两层混凝土的间隔时间＜混凝土的初凝时间，整孔梁体的灌注混凝土时间≤6h。

在正式浇筑混凝土前，需要应用试验室测定的方法测定混泥土的工作性能，填写检查记录表，严格控制混凝土入模温度处于5～30℃之间；另外控制模板温度处于5～35℃之间。为了保证混凝土入模温度及模板温度达到具体的设计要求，正式浇筑前需要应用温度计和红外线测温仪测量混凝土的温度。测量模板温度时，一般每间隔0.5h 测量一次，如果模板温度超过35℃，可以应用浇水降温的方法降低模板温度。

2） 混凝土振捣，梁体混凝土完成浇筑后，应用侧振或者插入式振动的方法进行振捣成型；在浇筑范围内的前4m和后4m 的四周，同时运用振动器进行振动，直到混凝土表面的下沉、翻浆以及冒泡现象消失才可停止，以提高梁体混凝土表面的光洁度。

应用高频振动器作为附着振动器，控制该振动器的振动时间约为15s。应用振动棒进行施工时需要控制好振动设备移动的速度、振动深度以及路面密实度，严格遵守快插慢拔、边振边拔的原则进行振捣，振动的深度尽量不要触及梁体抽拔管，为了保证混凝土振动效果，振动时尽量避免过振、漏振的现象发生。

应用插入式振动棒辅助整平机振动对桥面混凝土进行振捣，合理控制振动棒移动距离大约为振动棒作用半径的1.5倍，一般来说该距离40cm 为最佳，点振施工时控制每点振动时间约20～30s，振动棒插入到混凝土的深度大约为前一次完成浇筑的混凝土面层下50mm。在振捣施工的过程中为了提高振捣效果，加强对钢筋密集位置、倒角位置以及交界面位置的振捣。将高频振动器安装在底膜和侧模上，只有当混凝土振捣密实度达到具体的设计要求后方可开启高频振动器，保证梁体脱模后足够光滑平整，进一步保证混凝土的外观质量达到设计要求。此外，要想浇筑施工顺利有序的进行，在正式浇筑施工前对振动器进行分组，并且仔细做好接地接零保护。当桥面板混凝土浇筑高度达到设计标高后，可以利用提浆整平机进行振动找平，保证桥面的平整度和排水坡度达到要求。为了避免振动棒触及抽拔管导致孔道发生变形，需要应用油漆标明振动棒的插入深度。

3.4 预应力张拉工艺

张拉前要确保预应力钢材可以在张拉点之间自由进行滑动。在张拉施工时，控制砼强度必须超过具体的设计规定，另外需要注意边张拉边量测伸长值。预应力筋的张拉分三个阶段进行：预张拉、初张拉、终张拉，为了保证预应力筋的张拉效果，注意两端对称张拉，分级进行加载[1]。提前在预应力筋的两端标记，当做延伸量或者回缩量的参考。完成预应力钢筋张拉施工后，测定预应力钢筋的回缩以及锚具的变形情况，控制最终的结果和设计延伸量之间的误差不能超过6%，如果超出该范围分析出现这种情况的原因，然后报送监理工程师，得到批准后方可进行锚固。

4 结语

经由客运专线无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁建设的实际效果可知，优化施工技术并采取科学、规范的新技术与新材料，可提升工艺管控质量，不断提高箱梁的预制水平，使得预制箱梁的耐久性得到保障。