王成岩

中铁九局路桥分公司

高铁预制箱梁施工关键技术探析

王成岩

中铁九局路桥分公司

随着我国高铁技术的飞速发展已经跨入了世界先进行列，在“一带一路”国家战略部署下逐步走出国门，李克强总理多次在出访时进行洽谈合作，取得了良好的合作意向。高铁预制箱梁是高铁施工中的一个关键环节，预制箱梁技术的出现既节约了施工工期，又可以在施工场地确保箱梁的质量。本文通过对高铁预制箱梁施工现场的选址和布局，以及预制箱梁的支模、浇筑、养护、场内转移等过程进行相关探讨，并提出了一些合理建议。

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1 引言

近些年来，随着北、上、广、深等大城市日渐拥堵以及新型城镇化政策的提出，迎来了高铁飞速发展的时代，高铁以时速300公里/小时解决了大城市周边上班族的问题，更推动了高铁沿线的经济发展，每个城市都在结合高铁谋划自身城市发展。在高铁列车技术突飞猛进的时候，高铁基础设施建设发展相对缓慢，尤其是高铁预制箱梁还需与时俱进，不断创新，才能在未来的国内外竞争中占有一席之地。

2 高铁预制箱梁的现场选址和布局

2.1 高铁预制箱梁的现场选址

为了确保预制箱梁施工现场的施工环境安全，以及考虑原材料、箱梁成品的运输问题，因此应综合考虑选址问题。首先应选择地势平整、地基坚实的开阔场地，尽可能避开河沟、沙地、沼泽等区域，这样为大型设备的安装和出入场提供了便利条件。其次应考虑综合运输成本较低且运输安全的场地，一般建议选址在高铁沿线、交通方便的区域。另外施工中需要消耗大量水，应选择附近具有水源充足、水质合格的水源地。

2.2 高铁预制箱梁的现场布局

首先应做好设备设施场地、原材料存放场地、成品区存放场地以及办公居住场地等区域的合理规划，应遵循合理组织运输、减少二次运输的原则，优先考虑大型设备设施占地区域，特殊情况下需要对地基进行加固处理。其次布局应紧凑，但要符合相关安全防火的要求。另外还应注重环境保护，规划出污水处理和生活、建筑垃圾场地便于清运。

3 高铁预制箱梁的支模安装

由于高铁箱梁体积大，也增加了施工难度，根据实际需求对箱梁的施工方法也较多。目前我国常用箱梁预制后在桥墩上逐段组装的方法，节约了箱梁浇筑的时间，也确保了吊装箱梁之前的质量，给高铁建设带来了很大的便捷。

3.1 预制箱梁的模板选择

由于模板受到混凝土的巨大挤压作用，其次模板常常是重复使用，因此在选择模板时一定要保证模板的强度和光洁度，防止在浇筑过程中发生变形，目前建议采用高铁施工专用模板。

3.2 支模安装

首先在安装模板之前，应有现场技术人员和施工人员对照图纸进行尺寸校对，并对模板进行检查合格之后方可投入使用。其次安装时应全面考虑，尤其对预埋螺栓、振捣器等要安装科学合理，安装支模后要进行水平仪、经纬仪的测量来保证平整度和垂直度，最大限度减小模之间的缝隙，支模的质量将直接影响浇筑后墙面的平整度。除了这些以外，重复使用的模板因沾有上次浇筑时残留的灰渣会造成墙皮麻面，因此使用模板前要清理干净并且润湿后方可再次使用。安装完毕后须由专业人员测量合格后方可进行下一道施工程序。

4 高铁预制箱梁的混凝土浇注注意事项

4.1 严格控制施工温度，减少温度应力

各项工作准备齐全后，应选择适宜的天气进行浇筑，基本原则为避开夏季炎热天气，或是使用地下水进行搅拌混凝土，以减少水分过快蒸发。特别注意为了减少混凝土内外温度梯度，应做好浇筑后的保温保湿工作，降低应力影响。根据混凝土建筑面积可以采用多点进行测温，根据测量后的温度作对比，针对性采取措施。一般要求混凝土内外温差控制在25摄氏度以内，可以有效减少裂缝的发生机率。

4.2 科学添加，严格按照配比进行施工

某些地区的水PH超标或是砂石料含杂质过多，不但会降低混凝土强度而且会导致混凝土干燥后产生裂纹。因此应严格控制砂石含杂质率在1%以下，也可以将砂石提前清洗后再晾干使用。

4.3 混凝土振捣

混凝土振捣时间过长会造成骨料下沉，且易造成底部出现裂纹或是漏浆。尤其是在分层浇筑时，应严格控制每层混凝土厚度，一般要求不超过振动棒的1.25倍；其次在振捣上下层接缝处时，应在下层初凝即刻进行上次浇筑并插入下层约5厘米进行振捣，减少裂缝的产生；再有应严格控制振捣时间，一般在20～30秒即可，振捣时间过长会影响混凝土的凝固，时间过短会出现漏震排不出气体。

5 高铁预制箱梁的养护

混凝土浇注完成后要进行养护，一般有两种方法分别为蒸汽养护和自然养护，预制箱梁建议使用蒸汽养护，优点是养护时间段且效果好，但一定控制好升压升温的速度。自然养护可适量覆盖草帘、苫布等遮盖物，特别注意混凝土内外的温度差，为了降低温度梯度的影响，每天洒水湿润来保证混凝土的质量。

6 预制箱梁的场内转移

6.1 箱梁四支点移动

箱梁在移运中要保持四个支点的平衡，既要受力均匀，又要控制好千斤顶之间的误差在2mm以内，其次应对滑道的平整度进行严格控制，并保证滑道基础不会因为受力太重而下成。

6.2 顶梁移动

顶梁移动主要依赖联动液压装置，移动过程中各个支点始终要保持均衡，控制误差在2mm以内，顶升到台座位置时再用千斤顶进行顶升，可以拆除箱梁两端模板。在继续顶升过程中需要两端交替抬升，每次提升的高度控制在30mm，到达指定高度后将转移至移梁车上，这时可以通过操作台控制两台千斤顶移到指定位置存放。

7 高铁预制箱梁常见问题分析

7.1 麻面、蜂窝、空洞现象

表现为局部坑洼，露出石料浇筑不实。一般多发生在整体建筑体的中下部。造成这种状况的原因很多，主要原因多为水泥与骨料配比不合理或是砂石颗粒度过大；其次一次振捣混凝土太厚，未达到指定层导致振捣过程中未排净混凝土中产生的气泡。

7.2 露筋现象

表现为局部或全部露出钢筋结构，导致整体浇筑强度降低，是一种重大缺陷。造成这种现象的主要原因为钢筋局部绑扎跑偏过密导致混凝土浇筑时骨料卡涩。

7.3 基础沉降

表现为在承重后或是大雨天气后出现台座整体下沉或是局部下沉。对施工现场地基勘测不准确或是未夯实。

7.4 预埋钢筋或螺栓位置变形

表现为钢筋、螺栓位置跑偏，强度下降甚至无法进行安装。造成这种状况的主要原因是安装中尺寸测量不准确或是绑扎时踩踏使钢筋跑偏。

8 高铁预制箱梁施工的现场管理

8.1 施工程序关键节点的"点检"制

因预制箱梁施工人员因学历、综合素质、作业习惯的不同，而且混凝土施工中涉及多道工序的衔接问题,上一道工序不合格致使下一道工序也会返工,甚至出现质量问题导致事故的发生。因此引入"点检"制度,"点检"是按照一定标准、一定周期、对设备规定部位进行检查及早发现问题加以修正的方法。在施工前由技术人员对重要关键点进行标注划分,当施工到某一节点必须由专业负责人员验收合格后方可进行下一道工序。通过此制度把控每一细小节点的合规性,确保工程质量的完整性,例如绑扎钢筋后进行点检验收后方可进行浇筑工作。

8.2 组织好施工人员的轮休工作,减小工人作业强度

在预制箱梁施工中,工期十分紧张且劳动强度较大,造成施工人员过于疲惫,很多施工现场都存在超负荷工作现象,导致工人精神状况不佳,忽视自己身体健康状况,无形中增加了很多风险点。直接导致部分作业人员身心疲惫，影响施工质量。因此在混凝土施工过程中,施工现场应组织好工人的轮休工作,确实保证施工人员处在良好的身体状况,这时效率也比较高。其次可以增加机械化作业来代替人工作业,并引进先进施工技术,减少工人作业强度。

8.3 加强施工技术人员的培训

技术人员是预制箱梁施工中的主要能动因素,是企业的宝贵财富，但有很多施工人员文化水平不高,安全意识不够或是刚毕业的学生工作经验不足等，所以对施工技术人员进行定期培训是行之有效的方法。培训包括对安全知识、技术技能、各操作规程及规章制度等。定期对工作人员进行培训,熟练掌握操作技能并能够严格按照操作规程进行操作。只有工作人员高标准、严要求才能确保有关制度落实到位。

9 结束语

由于高铁预制箱梁施工随着高铁的建设行程需要数次搬迁，每次都需要进行选址布局、支模安装、浇筑养护、转移运输等过程，各个环节环环相扣，联系紧密。在制粱复杂的过程当中，也体现出高铁预制箱梁技术还有很大的提升空间，需要我们再去挖潜。本文提出的一些技术要点和注意事项还要在实践中进行推广应用，随着时代的发展，相信在不远的未来高铁预制箱梁技术还会取得更大的成绩。

[1]张广辉.如何提高预制箱梁混凝土的外观质量[J].福建建材，2010(2):74～75．

[2]王兴科.高速铁路预制混凝土箱梁外观质量控制[J].广东建材,2010，26(6):42～44．

[3]李亚平.预制箱梁混凝土高温施工质量控制措施[J].城市建设(下旬)，2010(5):206．

[4]陈凯.后张法预应力混凝土预制箱梁外观质量的控制[J].山西建筑，2007,33(33):232～233．

[5]梁毅.铁路客运专线箱梁预制场规划设计原则与方法[J].铁道建筑技术,2006.

[6]马永杰.京津城际铁路客运专线32m900t箱梁预制台座的设计与施工[J].铁道标准设计,2006.