高速铁路连续梁现浇预应力施工技术

布玉杰

（中铁二十二局集团第四工程有限公司，天津 301700）

1 工程概况

新建北京至沈阳铁路客运专线工程辽宁段，蒲河特大桥主要跨蒲河、洪河、沈阳四环、西转出发线、转西进场线、于虎双线等而设，中心里程DK681+306.55，起止里程 DK676+400.73～DK686+212.38，全桥长为9 811.65m。跨越沈阜开发大道沈彰连接线，采用40m+64m+40m 连续梁现浇预应力施工技术。

2 支架现浇箱梁施工工艺

支架法现浇箱梁施工工艺流程见图1。

3 施工方法

3.1 支架施工

3.1.1 支架布置

图1 现浇箱梁施工工艺流程

施工前应首先计算现浇箱梁的荷载以及施工荷载，并检测地基的最大承载力，承载力不足时还应当对地基进行相应的加固处理。方法有：承台基坑回填时应分层夯实，基坑距地面1m 的高度时应换填比例为3∶7 的灰土；彻底清除原地面的杂土直到露出新鲜原状土，然后对地面进行振动碾压确保地面平整紧实，再用符合施工标准的3∶7 灰土进行换填30cm，最后再实施碾压确保地基紧实。

3.1.2 支架预压

支架搭设完后，结合箱体混凝土自重、施工荷载、安全系数等因素，通过砂袋和混凝土预制块相结合的方式进行支架预压，预压时间至少要达到48h，并观察期沉降程度，观测点设置在支座附近、1/4 跨及跨中，每排设置4 个观测点，根据所观测的数据判断预留沉落量，从而尽可能地消除支架和地基变形对施工质量造成的影响。

3.1.3 支座安装

在垫石上进行支座的安装，完成后再进行墩顶底模的安装。支座安装前应先对混凝土垫石进行凿毛处理，即在垫石上铺设相同标号的2～3cm 厚的砂浆，然后再将支座吊装到垫石上，对标高进行不断的调整再用砂浆填满并充分捣实，位于锚固螺栓孔内的砂浆也应当进行充分的捣固以确保紧实。支座安装的同时还可以进行梁内支座垫板的安装，但应拧紧四角的紧固螺栓，防止滑落影响支座的稳定性【1】。

3.2 模板及预拱度设置

按照设计图纸准确计算底板底的标高，并合理调节支架顶托，然后在支架顶托的纵向上排列100mm×150mm 的方木，再从其上横向排列100mm×100mm 的方木，相邻方木的距离为30cm，横向方木顶再紧密铺设1 层3cm 厚的木板，木板与方木之间通过木楔调整二者的标高，最终达到底模标高的相关要求。将木板调整好后在其顶部设置线路中心控制点，再结合设计时的相关尺寸确定底模边线。箱梁的底模、外侧模都选择钢结构的模板，模板安装时要求接缝严密且接缝平整，同时用胶带将接缝有效密封，避免发生漏浆现象。最后在模板表面涂刷一定量的清漆和脱模剂，确保混凝土表面光滑平整，外观无明显瑕疵。

当侧模及底模安装完成后，应对各支点模板的纵向标高进行适当的调整，确保钢箱模板的位置符合设计要求，同时设置合理的预留拱度。预拱分2 个阶段实现，第一阶段是在主梁上预留，第二阶段需要由垫块和调整栓共同作用实现预拱。应综合考虑多种因素然后合理计算各支点上的预拱度值，理论上的影响因素主要有钢箱的弹性变形、恒载、混凝土梁产生的弹塑性变形、支点沉降。

3.3 预应力筋管道

当钢绞线、竖向预应力筋、普通钢筋的位置有重合或其他冲突时，可以进行适当的调整【2】。调整时应按照先调普通钢筋后调精轧螺纹钢筋的原则，同时纵向的预应力筋保持固定。纵向预应力管道通常为波纹管，要求其表面光滑整洁，无裂痕、孔洞等。安装时首先应当根据设计图纸进行定位，然后通过铁丝将其与定位钢筋进行捆绑，再进行点焊焊接，每60cm 的距离设置1 道定位钢筋，在曲线段需要每隔30cm 的距离设置1 道定位钢筋。管道轴线应当与垫板保持垂直，保证浇筑作业时管道不会发生位移变化。在跨中4m 范围内的纵向预应力筋孔道不应超过4mm，其余范围的孔道不应超过6mm。同时，各节段波纹管的外露长度至少有40cm 才能与下一阶段有效连接。对金属波纹管进行接长时应选择内径稍大的波纹管作为接头管，并且保证接头长度至少为30cm，而对于两端弯曲处，需要使用胶带进行有效的密封。施工过程中应当尽可能地避免发生弯曲，防止发生管壁破裂的情况【3】。当波纹管切开后，均应通过锉刀将卷起的部分锉平，防止在穿入钢绞线时挂住卷起的管壁。实施焊接作业时，点焊火花不得溅落到波纹管上，若出现轻微的烧伤应当及时用胶带将烧伤部位密封缠好，避免发生浆液泄漏。对于中间高两端低的波纹管或者长束波纹管，应当在管道中间预留阀门接口便于出浆，同时确保压浆作业的施工质量。

波纹管安装完成后要进行全面的安装效果检查，主要检查安装的数量、位置、形式等是否与设计图纸保持一致，在确认安装可靠后再进行混凝土的浇筑作业。浇筑混凝土前应再一次确认波纹管的状态，确保无孔洞、无裂缝、无变形。接头处密封良好，与垫板连接处封堵有效等。浇筑混凝土时还应对压浆管的数量、质量进行严格管控，避免振捣棒直接作用于波纹管造成漏浆影响浇筑质量。另外，在浇筑过程中还应当安排专人定期抽动波纹管内插入的较小塑料管，防止夹层中存在水泥浆或凝固其中。

3.4 张拉作业

实施张拉作业前应当确保混凝土强度满足设计所需强度的要求，由于张拉力是在锚下产生的，因此考虑到管道的磨阻影响，应进行合理的锚口损失及管道磨阻试验，并根据试验数据相应地调整张拉力。通常情况下取3%的损失，实施张拉作业时根据伸长量进行校核，确保误差≤6%，当误差＞6%时应全面分析其产生原因。张拉作业时，对张拉力与伸长量进行双项控制，张拉力大小主要通过油表显示，而伸长值作为校核。张拉作业应当先进行腹板束，后进行顶板束，按照从外到内，先纵向后横向，左右对称的方式进行。

张拉前还应当严格检查张拉系统的安全性能，张拉作业时应做好充足的安全措施，千斤顶后不得站人。工作锚具不能进行多次使用，且工作锚板夹片不能用于工具锚，夹片在使用前应当在表面和锥孔内表面涂抹一定量的润滑剂，可以方便退锚。在张拉时应密切注意是否存在异常响声或者油压表指针抖动等现象，张拉作业结束后检查钢绞线上夹片产生的咬痕，从而确认是否出现滑丝问题。若存在滑丝现象，则需要通过单根张拉千斤顶进行补张拉。

3.5 压浆工艺

通过真空辅助压浆工艺进行预应力管道压浆；压浆泵选取搅拌压浆一体机，能够实现边搅拌边压浆的连续作业；同一管道压浆作业不能中断，需要一次性完成。搅拌时先加入90%的水，再依次加入灌浆剂、水泥，然后通过搅拌设备进行充分的搅拌，先慢搅30s，再快搅30s，接着再加入剩余的10%的水，再快速搅60s，最后测试浆液的流动度。压浆前管道的真空度应维持在-0.06～-0.10MPa 的范围内；为确保管道中可以充满灰浆，应当在关闭出浆口后，控制管道内压力在0.50～0.60MPa 并不少于2min 后再关闭进浆口，而压浆的最大压力宜≤0.60MPa。同时，当出浆口三通管所流出的浆体浓度与进浆口的浓度相同时，可以进行封闭保压。

4 结语

综上所述，高速铁路的预应力混凝土连续梁施工在整个项目的建设中占有重要地位，也是一项技术难度大的复杂工程，任何环节的操作不当都会引发各种问题。因此，在连续梁施工过程中，应当全面分析各种影响因素，并对施工的各环节进行严格的质量控制，尤其是模板、混凝土浇筑、预应力施工等环节应按照操作规程规范作业，确保连续梁的施工质量符合设计要求。