铁路施工中现浇应力混凝土箱梁的施工技术

2018-01-03房松

设备管理与维修 2017年12期

关键词：满堂贝雷梁腹板

房松

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

铁路施工中现浇应力混凝土箱梁的施工技术

房松

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

在铁路工程施工过程中，现浇预应力混凝土箱梁使用满堂支架、六四军用梁管支架和贝雷钢管支架进行施工，施工中需考虑桥址覆盖土层因素。文章以实际工程为例，对铁路施工中现浇应力施工技术进行了分析和探讨，值得类似工程借鉴和参考。

铁路施工；现浇应力；混凝土箱梁

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.51

0 工程概况

虎什哈至丰宁地方铁路工程虎丰HFHBT-1-02合同段全长24.364 km。主要工程数量：大桥、特大桥15座，全长4800 m（延米）；隧道2座，全长1368 m（延米）（包括宋家梁隧道和古房隧道）；路基土石方400余万m3；附属工程12万m3(圬工方)。全线共有涵洞53座，站场1座。文章以此工程为例，对铁路施工中现浇应力混凝土箱梁的施工技术进行了分析和探讨。

1 预应力混凝土连续箱梁施工总体方案

1.1 施工作业面划分

工程具体施工作业面的划分：第一个作业面为S017-S014#墩第五联，将其作为施工主线，第二个工作面为S014-S009#墩第三、四联，第三个作业面为S017-S034#墩第六～九联，第五个作业面为S001～S006#墩第一联。

1.2 支架体系方案的确定以及施工顺序

由于施工地区的地表覆盖物包括充填粉煤灰和杂填土等，施工组决定用钢管支架、石渣代替覆盖层和采用满堂支架的方式进行加固。支架体系的建立方案和施工详情如下。

第一联：S001～S006#墩，此区域地表层为冲填粉煤灰层，增加承载力方案为施工时使用贝雷梁钢管支架，具体施工按照S001#→S006#的顺序进行，在S006#施工完成时于横梁梁顶进行抗拉力固定。

第二联：S009～S014#墩，箱梁类型为连续型，跨变截面宽5 m×40 m，S012～S014#墩的箱梁变截面为2孔40 m，施工方式选用碗扣式满堂支架，具体施工按照S014～S012#的顺序进行，S009～S012#墩的箱梁变截面为3孔40 m，增加其承载力施工时使用六四式军用梁钢管支架，具体施工按照S012～S009#的顺序进行，并在S009#施工完成时于横梁梁顶进行抗拉力固定。

施工主线的第五联为3孔40 m等截面连续箱梁，施工采用落地式满堂支架；第七联4孔40 m等截面连续箱梁、第八联5孔40 m等截面连续箱梁以及9孔40 m等截面连续箱梁在施工时均采用六四式军用支架。

施工主线的第六联为6孔37.5 m等截面连续钢梁、第九联为2孔37.5 m等截面连续箱梁，施工时支架的选择均为六四式军用支架。

2 预应力混凝土连续箱梁现浇施工

2.1 膺架搭设施工

（1）六四式军用梁钢管支架施工。在进行六四军用梁的布置时，依据按腹板位置施工并使孔位相对称，并使用砂箱作为落架。变宽段由12片变为19片，其现浇支架由钢管支架来支撑，标准段由钢牛腿来支撑。使用直径1 m钻孔桩并进行混凝土浇筑形成承重台作为临时的支撑墩的基础部分，墩体用钢管搭建，顶部设I22b工字钢分配梁。施工注意事项有：错开顶部接缝，尽量将接缝预留在受力小的部位；提前完善立柱间联系，搭建时内部军用梁位置要与设计一致；完成钢管支架的施工后，要对工程进行整体验收；通过反推计算减少相应材料，从而减小形变[1]。

（2）满堂支架施工。施工前对地面进行碾平处理，然后进行50 cm厚水稳层的建设，在水稳层表面进行20 cmC20混凝的浇筑，来增大施工区域地基的承载力。随后用现浇混凝土条形基础进行铺设，立杆支垫采用规格为尺寸15 cm×15 cm、厚10mm的钢板，再进行满堂碗扣式钢管支架的搭建。进行搭建务必保证使用的配件验收合格以及搭建过程规范施工。若需调整构架尺寸一定要通过准确的技术运算；搭设工作开始前，就要对支架高度以及顶托和底托的调节量进行确定；常用的调节使用可调节支座，范围在20 cm以内，超过该范围时应进行加固。

（3）贝雷梁钢管支架。按照腹板位置进行贝雷梁的布置，横桥向设10片，变宽段由12片变为19片。如图1所示为贝雷梁支架的平面布置图。

图1 1/2贝雷梁支架平面布置图

于支架顶端进行侧模排架和底模支撑，由2个临时支墩进行支架的支撑，用钢管连接2个支墩，并使用砂筒作为落架。

2.2 膺架预压及底模标高调整

完成膺架搭设后进行底模安装，对膺架的预压依据整个梁体的重量设计值的120%进行加载预压，以此使支架非弹性形变除去，对其弹性形变进行测定，测定结果作为膺架的预拱度参数。

单跨的预压观测点共6个，设置在支墩和跨中的断面上，每天观测2次，大暴雨等特殊情况增加观测次数。要求持续观测最少为48 h，预压效果稳定时（沉降量每天＜1mm）进行卸载。完成卸载后，再次对膺架进行测量，对各个观测点的弹性形变进行计算。

面对已预压区，底模标高的调整按如下公式进行：底模顶面标高=梁底设计标高+弹性形变值[2]。

2.3 钢筋绑扎施工

按照施工规范和设计来完成钢筋的绑扎，将模板清理干净后就可进行底板的钢筋绑扎和腹板的钢筋绑扎。若出现腹板钢筋重量较大的情况，可通过增加混凝土保护层的垫块来缓解压力。绑扎工程接近尾声时，参照设计图，进行纵向预应力束管道定位筋的绑扎，最后进行管道安装。整体绑扎施工完成后，交由质检部门核查，检验结果达标后才能进行下一步施工。

2.4 模板施工

使用木模进行内、外的模板施工，面板和板肋分别选用15mm厚的竹胶板和5 cm×10 cm的方木，其中板肋的距离≤20 cm，内模框架的形成是以规格为10 cm×10 cm的方木进行加工的，框架之间的距离最多相距80 cm，从模板的稳定性考虑，将内模框架进行斜向连接处理。模板施工过程中将内模、腹板全部进行分段处理，每段长在3～5 m，在地面将每段先加工完成，然后进行吊装安装。为了预防漏浆还需在接缝位置贴上双面胶。

2.5 箱梁混凝土浇筑方法

浇筑混凝土时采取的方法为泵送。浇筑过程按照以下顺序进行：第一段梁的浇筑由后向前，此外其他梁的浇筑由前向后。遇到梁的横断面时浇筑顺序为底板、腹板、顶板依次进行。

（1）底板浇筑。与腹板相比底板通常会领先10～20 m，在进行底板混凝土浇筑的过程中需要在内膜提前留下输送窗口，泵车通过该窗口将混合料运送至底板。每次下料的数量不要太多，并及时振捣使材料密实，避免下一步腹板注浇时出现冒浆现象。振捣方法：首先使用插入式振捣器插入，然后使用平板式振捣器，最后在振平的底板上喷洒养生剂。

（2）腹板浇筑。在之前的浇筑完成约2 h时，混凝土处于初凝状态，此时可进行斜层腹板浇筑。对腹板两边要同时进行混凝土浇筑，保证模板支架的平衡。混凝土的浇筑厚度为每层50 cm，且要及时振捣使其密实。振捣过程选择高频的插入式振捣器，在混凝土还未凝固时要及时进行新一层混凝土的覆盖，保证浇筑连续性的腹板浇筑。

（3）顶板浇筑。依次完成底板、腹板的浇筑后混凝土浇筑至箱梁腋点，则开始进行顶板浇筑。顶板浇筑的顺序为首先进行中间浇筑，然后同时进行两侧翼板的浇筑，浇筑的同时及时振捣，首先使用插入式振捣器，再进行平整处理。混凝土浇筑要依据两侧末板的标线高度严格控制，以此对桥面高度进行控制。第二次抹面完成后，要及时喷洒养生剂。浇筑完成2h左右，进行进一步的养生处理[3]。

2.6 预应力的施工

（1）安装钢绞线。预应力的施工是在桥面建设完成的前提下进行的，首先进行钢铰线的安装，通过钢铰线将预应力管道穿过，管道两端的施工人员相互配合，预留大概60～80 cm钢铰线。完成预留后垂直切断钢铰线，切割工具可选用手提式电动砂轮。最后按照顺序制作好锚固头和安装连接器。

（2）预应力的施加及管道注浆。设计方案指出，混凝土浇筑完成一周后、强度达到设计值的80%时，对其进行预应力施压。操作使用VSL（瑞士威胜利工程有限公司）预应力设备来完成。

进行预应力张拉的具体操作时，对延伸率、按拉力进行双向控制，按照拉力值的不同分3个等级，拉力每到达一级时，要进行延伸量的测量，多次张拉使延伸量与相匹配的控制力达到设计值。测量出钢束拉伸的实际值并将其与理论值做比较，一般情况下误差要≤6%。在应力施加过程中要精准记录每一次的测量数据。

（3）管道注浆。灌浆进行的时间在预应力施加完成8 h后。进行压浆前需用空压机对管道进行清洁处理，并将封锚堵帽安装于锚头。为了更好地控制压浆进程，使用控制开关在管道末端进行控制，当泥浆从管道末端流出后，启动开关，进行封堵，为了保证泥浆完全充满管道，在持续加压3 min后，又一次启动控制开关，结束管道注浆。此过程需连续进行，不能间歇操作[4-5]。