高速铁路预制梁施工质量技术探讨

雷 勇

（中铁十八局集团第一工程有限公司，河北涿州 072750）

1 引言

作为高速铁路建设工程中的重要一环，高速铁路桥梁工程需要不断提高其工程施工技术，从而完善高速铁路建设。当前高速铁路预制梁施工技术主要有预制梁施工工艺、施工信息处理、中心工艺操作信息监控等。对此，许多学者对高速铁路预制梁施工质量技术进行了探讨。曹雪[1]提出了一种高速铁路桥梁连续梁工程施工技术，该技术着重混凝土的配制及施工材料的筛选和检验，未从预应力角度分析预制桥梁在施工中的形变问题，以及完工后可能出现桥梁使用寿命低的问题；刘凯[2]对高铁箱梁架设施工技术进行了研究，分析了高速铁路桥梁承载强度，提出箱梁架设方案；段鹏飞[3]和冷志强[4]2位学者更着重于预制 T 梁施工技术的前期准备工作的研究，从桥梁的连接钢筋和整体结构进行了严格的把控，分析了桥梁在通车后的受力影响，但未能解决实际施工过程中结构受到预应力影响而产生的形变问题。

本文研究预应力体系及混凝土梁架施工工艺等在高速铁路预制梁台座施工技术中的应用，旨在促使高速铁路预制梁施工技术向着高精度、高质量、高安全性的方向发展。

2 预制梁施工技术

2.1 预应力体系

（1）在研究预制梁施工技术应用的过程中需对其预应力体系进行应用分析，提升整体施工现场混凝土的内部结构稳定程度，并确保其结构转化处于许可范围内；按照相关预应力体系的分布位置调整预制梁施工技术的分布信息，并匹配相应的分布准则；全面考虑波纹管的施工状态，根据获取的波纹管状态数据及时管理波纹管内的空间形变状态，并采取试验方式对波纹管进行检验，直至波纹管的施工质量符合预制梁整体施工要求。波纹管施工结构图如图1所示。

图1 波纹管施工结构图

（2）调整施工现场的混凝土材料参数，分析波纹管中的承载负荷；选择抗渗透能力较强的波纹管，在整体施工技术应用的同时将特定型号的波纹管放置在内部施工点中，并加强对施工点的管理力度，调整内部施工点的数据分布信息；避免因施工材料问题导致施工操作失误，造成施工安全隐患；在波纹管安装过程中需调整波纹管内部构架，分配钢筋骨架设置范围，根据相应比例准则配置预制梁定位钢筋，确保定位钢筋的横纵向差异在10 mm以内；选用适宜的焊接方式对定位钢筋和钢筋板进行焊接，用胶带粘连定位钢筋与钢筋板焊接面，防止混凝土泄露。

（3）测试混凝土及其内部实验土块的强度，若其强度达到标准要求，则按照相应的建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）程序控制施工步骤，并根据此时的预应力参数调节预制梁施工步骤；将预应力与波纹管张力进行对比，由此判断张力误差。根据给出的初始预应力数据，构建预应力操作流程，如图2所示。

2.2 预制梁台座施工

（1）根据预制梁施工范围，选择较为平坦的区域，布置预制梁台座；根据选定的预制梁台座施工地点及预制梁台座的整体承载能力，对预制梁台座的施工方案进行判定，控制预制梁台座施工预应力参数，加强预制梁台座施工结构的稳定性管理；根据预制梁台座承力面积的改变，加宽预制梁梁板预制面积，直至其满足预制梁整体施工要求。预制梁台座布置平面图如图3所示。

（2）考虑到预制梁台座承力面积和梁板预制面积的改变，相应调整预制梁台座施工程序，根据预制梁台座承力面积确定预制梁台座施工高度；控制预制梁台座与预制梁板之间的空隙，以满足预制梁板养护要求；预制梁台座浇注时埋设并固定观测点；调节预制梁台座与梁底的宽度，使预制梁台座与梁底的宽度达到相同的数值；根据预制梁台座施工参数的改变，调整预制梁台座施工管理机制。预制梁台座施工管理机制如图4所示。

图2 预应力操作流程图

图3 预制梁台座布置平面图（单位：mm）

图4 台座施工管理机制示意图

（3）整合混凝土相关操作标准，按照施工标准调整施工模板，将预制梁混凝土密度数据与预制梁台座顶面的密度数据相匹配；综合分析不同预制梁台座顶面的钢板预制梁台座选材需求，确保预制梁台座顶面的平整度，并根据设计图纸设置适宜的预制梁台座梁顶间距；调整预制梁台座排水系统，防止因外界水流影响预制梁台座施工；在完成预制梁台座整体施工后定期检测预制梁台座，当预制梁台座发生沉降现象时立即采取合适的解决方案。

3 预制梁施工质量提升

（1）预制梁施工质量与混凝土浇注直接相关，为此，需提升整体预制梁施工技术，在实际施工阶段控制混凝土的浇注速率，并匹配相应的施工方案，加强对预制梁施工质量的管理力度。

（2）混凝土浇注施工过程中需按照BIM施工浇注模式，从预制梁腹板至预制梁顶板的顺序进行浇注，以避免内部阻塞。

（3）为提升整体振捣的均匀程度，需调整振捣器的位置，并将其位置控制在可控范围内，确保其边侧为梅花形状，进而提升浇注质量；提升预制梁施工过程的监控能力，使预制梁施工符合高速铁路建设要求；根据预制梁施工角度采用BIM环形施工模式。BIM环形施工示意图如图5所示。

（4）强化预制梁施工裂缝填补力度，避免因预制梁内部裂缝造成的安全隐患；施工前期检验施工材料的质量信息，确保施工材料质量处于标准范围内。施工材料质量检验流程如图6所示。

（5）将预制梁混凝土内部的地基承载方案与地基控制标准相结合，加大地基承载方案与地基控制标准的结合力度，时刻确保地基承载的安全性；提升整体预制梁数据结合程度，整合不同结构的预制梁施工数据，实时管理不同控制空间的预制梁施工信息，实现预制梁整体施工质量的提升。

（6）为减少预制梁产生的裂缝，需调整混凝土材料入模温度，使入模温度处于保温范围内；启动保湿机制，控制混凝土钢筋的外部保护材料厚度在2～5 mm，以保证预制梁承载力。

（7）为防止高速铁路运营后预制梁可能出现的预应力损失问题，将波纹管安装至高速铁路桥梁基础内部；在进行波纹管的选型时，需根据高速铁路桥梁结构进行波纹管型号判断，研究不同型号间的操作差异；加强对波纹管内部钢筋槽的施工管理，加强整体埋设的桥梁基础波纹管内部的钢筋施工监控力度。

（8）调整预制梁台座地基的施工高程，并改良其内部排水功能，调整排水点位置。

图5 BIM环形施工示意图

图6 施工材料质量检验流程图

4 结束语

本文根据高速铁路预制梁施工技术需求，系统研究了施工预应力体系及预制梁台座施工技术等方面对高速铁路预制梁施工质量的影响。通过合理划分施工步骤，调整预制梁施工技术的内部关联程度，加强对关联信息及施工安全性数据的管理，可提高高速铁路预制梁整体施工质量技术水平。