兰新铁路第二双线预制箱梁混凝土的浇筑与养护.pdf

RM CM 桥 隧 机 械& 施 工 技 术 B rid g e a n d q2 m n e l M a c h in e ry & C o n s tru c ti o n T e c h n o lo g y 兰 新 铁 路 第 二 双 线 预 制 箱 梁 混 凝 土 的 浇 筑 与 养 护 Conc r e t e Po ur i ng a nd M a i nt e na nc e o f Pr e c a s t Bo x Be a m f o r La nz hou． ． Xi n． ． j i a n g Hi g h - s p e e d Ra i l wa y 刘 东 鲁 Ll U Dong— I u 新 疆 兵 团 建 工 集 团 建 设 工 程 ( 集 团 ) 有 限 责 任 公 司 ， 新 疆 鸟 鲁 木 齐 8 3 0 0 0 2 Xi n j ian g Be i x i n Co ns t r u c t i o n En g i n e er i n g ( G r o u p )Co． L t d ． ， U r u mqi 8 30 0 0 2， Xi n j ian g ， Ch i n a 【 摘要 】 结合 兰 新铁 路 第二 双线 的施工 经验 ， 探讨 了高速 铁路 大 型预 制箱 梁 的混凝 土 浇筑 、 养护 施工 方 法和 注意 事 项 ， 对 梁场 的施工 组织 和预 制 箱梁 的施I I 艺进 行 了总结 ， 可 为 同类工 程 的施 工提供 参 考 【 Ab s t r a c t】 Co mb i n e d wi t h t h e c o n s t r u c t i o n e x p e r ie n c e o f L a n z h o u — X i n j i a n g h ig h — s p e e d r a i lwa y ， t h e c o n c r e t e pou r ing， m ai nt enance t echnology and not i ces of l ar ge pr ecas t box beam f or hi gh— speed r ai l w a y w er e di s cus sed ， and t he cons t r uc t i on or gani z a t i on and c ons t r uct i on pr ocess of pr ec ast b ox beam w er e sum mar ized， w hi ch pr o— v i d e s r e f er e n c e f o r s i mi l a r p r o j e c t s ． 【关键词 】 高 速铁 路 ； 箱 梁 ； 混 凝 土浇筑 ； 养 护 【 K e y wo r d s】 h i g h — s p e e d r a i lwa y ； b o x b e a m； c o n c r e t e p o u r i n g ； ma i n t e n a n c e 中 图 分 类 号 ： U4 4 3 ． 3 5 文 献 标 志 码 ： B 文 章 编 号 ： 1 0 0 0 — 0 3 3 X( 2 0 1 2 ) 0 7 — 0 0 6 8 — 0 3 0 引 言 新 建 兰 新 铁 路 第 二 双 线 的 设 计 速 度 为 2 0 0 k m h - - 以 上 ， 速度 目标值 为3 5 0 k m h ～ 。本 标段 为兰新 第 二双 线九 标 段 ． 全 长 4 0 ．4 9 k m， 承 担 D K1 7 9 4 + 0 0 0 ～ DK1 8 3 4 + 4 8 8 ． 1 8 段 的 箱 梁 预 制 生 产 任 务 ， 共 计 为 3 6 8 孔 双 线 整 体 式 无 砟 轨 道 预 制 箱 梁 。 1 预 制 箱 梁 的 混 凝 土浇 筑 混 凝 土采 用2 台HS L 1 2 0 搅 拌 站拌 制 ， 由2 台 混凝 土 泵 送机 泵 送 ， 2 台布 料 机浇 筑 。混凝 土 入模 如 图 1 所 示 。 按 照 图 1混 凝 土 入 模 设 计 要 求 ， 施 工 中 严 格 控 制 混 凝 土 的 搅 拌 、 输 送 、 浇 筑 和 振 捣作 业 程 序 ， 强化 保 湿 、 保 温 等 养 护过 程 ， 实 现 对 施 工 全 过 程 的 质 量 监 控 ， 确 保 混 凝 土 的 强 度 和 耐 久 性 能 。 1 ． 1 酉 带U 根 据 设计 要 求 的强度 等级 、 弹性模 量 和耐 久 性 能 ， 进 行 拌 和 物 的性 能 、 抗 压 强 度 、 弹性 模 量 、 抗 裂 性 以及 耐 久 性 能 试 验 ， 从 中优 选 出 符 合 箱 梁 设 计 要 求 的 配 合 比 。 现 场 施 工 时 ， 由 梁场 实 验 室检 查 砂 、 碎 石 的 含 水率 ( 每 班 不 少 于 两 次 ， 雨 天相 应增 加 次数 ) ， 根据 含 水率 情 况 ， 计 算 出施 工 配 合 比 1 ． 2 搅 拌 混凝 土 由搅 拌站 集 中拌 和 ． 所 用计 量设 备 必须 精确 ． 水泥 、 掺和 料 、 外 加剂 、 水 的控 制精度 为 1 ％， 骨料 为 2 ％。 搅拌 时 ， 先 向搅拌 机 投 入 细骨 料 、 水泥 、 矿 物 掺和 料 和 外 加剂 ． 搅拌 均 匀后 加入 所需 用水 量 ． 待 砂 浆搅 拌均 匀 后再 投入 粗 骨料 ， 并 继续 搅 拌至 均 匀为 止 。 每 一 阶段 的搅 拌 时 间 不 应 少 于 3 0 S ， 总 搅 拌 时 间 为 2 ～ 3 mi n。 在 炎 热 季 节 ， 水 泥 的入 机温 度 应控 制 在4 0℃以 下 ( 水 泥罐 用 深 井 水 冲淋 降 温 ) ， 砂 、 石 料 搭 棚 遮 阳 ， 水 采 用 深 井 低 温 水 ； 浇 筑 时 间 尽 量 安排 在傍 晚 或 晚上 ，以保 证 混凝 土 的入 模 温度 满 足 规 定 要 求 ( 5 q C～ 3 0 o C) 。 1 ． 3 运 输 混 凝 土 采 用 混 凝 土 拌 和 车 运 输 至 输 送 泵 ，由 后 者 泵 送 至布 料 机 入模 。 在 混凝 土 入泵 前 ， 必须 先制 备 混凝 土 坍 落 度 、 含 气 量 、 标 养 等 同 条 件 下 的 试 块 ， 取 得 混 凝 土 拌 和 物 相应 参 数 ， 以指 导施 工 。 1 ． 4 浇 筑 混凝 土 浇 筑 前 以 及 浇筑 过 程 中 ，仔 细 检 查模 板 、 支 架 、 钢 筋 、 预 埋 件 的 加 固 情 况 和 保 护 层 垫 块 位 置 、 数 量 等 ， 并 指 定 专 人 进 行 重 复 性 检 查 采 用 输 送 泵 配 合 液 压 式 布 料 杆 连 续 浇 筑 ， 一 次 成 型 ， 浇 筑 时 间 控 制 在 6 h以 内 ， 振 捣 以插入 式 振捣 棒 为主 ， 附着 式 振 捣器 ( 安 装在 侧模 及 端模 上 ) 为辅 。 按 一端 、 水平 分层 到两 侧腹 板 的顺 序 对称 、 连续 浇筑 ， 如 图2 所 示 。 同一 断面 的浇筑 顺 序 为 先底 板 ， 再 腹板 底 部 中部 和上 部 ，最 后顶 板 ，顶 板 以平 行推 进 的方 式 浇 筑 。 每 层 的 浇 筑 高 度 不 超 过 3 0 C I n 。 l 垒I 2桨 体 挠 筑 顺 厚 浇 筑 底 板 时 ， 将 从 腹 板 放 下 ， 导振 至 底 板 ， 确 保在 下 料 过 程 中 不 离 析 并 且 不 会 污 染 箱 梁 内模 系 统 。 底 板 跨 中 部 分 一 次 浇 筑 完 ， 端 部 加 厚 部 分 层 浇 筑 ． 对 于 3 m的 渐 变 段 斜 坡 ． 在 终 凝 前 采 取 人 工 收 坡 ， 抹 平 压 光 。 最 好 能 采 用 插 入 式 振动 器 辅助 振 动 ， 保 证 底板 内实外 光 。 腹板 浇筑 采 用 大循 环 水 平 分 层 浇筑 法 ， 每 层 厚 度 为3 0 c m左 右 ， 浇 筑 时 先 从 侧 腹 板 一 端 开 始 ， 依 次 向 前 推 进 。 采 用 插 入 式 振 动 器 振 动 用 5 O 型振 动 棒 沿保 护层 插 入 ， 清 除表面 气 泡 。 插 入 式 振 动 器 在 振 动 过 程 中 要 严 格 控 制 布 振 间 距 和 振 动 时 间 ， 注意 快 插慢 拔 。在 腹板 浇 筑 时 ， 一 定要 严 格控 制分 层 厚 度 ， 上 下 层 间 歇 时 间 不 得 超 过 下 层 初 凝 时 间 。 桥 面 板 的 混 凝 土 采 取 水 平 浇 筑 ， 在 横 向 分 两 个 区 ． 采 用 振 捣 梁 振 捣 ， 插 入 式 振 动 器 辅 助 振 捣 ： 在 有 预 埋 钢 筋 的 部 位 ． 采 用 插 入 式 振 动 器 振 捣 。 插 入 式 振 动 器 的 移 动 间 距 不 大 于 作 用 半 径 的 1 ． 5 倍 ， 并 与 侧 模 保 持 5 ～1 O 0 mm的 距 离 。插 入 式 振 动 器 每 次 插 入 下 层 混 凝 土 的 深 度 以 5 ～1 0 C I I 1 为 宜 。 附 着 式 振 动 器 由 有 经 验 的人 员 操作 ， 短 振 、 勤振 ， 以混凝 土 不再 沉 落 、 不 出现 气 泡 、 表 面 呈 现 浮 浆 为 度 ， 一 次 振 动 时 间 不 得 大 于 5 0 S ， 导 振 区 约2 0 S ， 下 料 区约 5 0 S ， 重 振 区约4 0 S ， 一般 振 区约 3 0 S 灌 筑 上 层 混凝 土 时 ． 不得 开 启 下层 已筑 好 混 凝土 部 B r i d g e a n dT u n n e 。Ma c h i n e 桥 r y C 机 on械s t r uc ＆ t i o n 施 Te 工 c h n 技 ol o 术 g y RM CM l & ■ ● ■ ■ ■ -● ■ ■ 分 的 外 部 振 动 器 。 在 浇筑 腹 板 时 ， 由有 经验 的人 员在 箱梁 内用 小锤 敲 击 内模 ， 检查 密 实情 况 ， 对 填 充 不密 实 的地 方及 时采 取 措 施 ． 确 保 填充 密 实 。 浇 筑 完 后 ， 采 用 抹 面 机 将 表 面 压 实 抹 平 ， 抹 面 时 不 得 洒 水 底板 及 顶板 浇 筑至 设计 标 高 后 即进行 第 一 次抹面 收 平 ， 并 且 做 好 桥 面 流 水 坡 及 底 板 变 坡 。端 边 墙 、 内 边 墙 进 行 第 一 次 抹 面 收 平 时 要 抹 出棱 角 。 第 一 次 抹 面 收 平 在 跨 中汇 合 后 ， 返 回两 端进 行 第 二 次赶压 抹 面 收平 ， 做 到桥 面 及 底 板 面 光 洁 平 整 ， 端 边 墙 、 内 边 墙 也 要 进 行 第 二 次 赶 压 抹 面 收 平 ， 以 保 证 顶 板 尺 寸 ， 并 防 止 产 生 裂 纹 。 考 虑 到 箱 梁 内 模 上 浮 及 底 板 的 密 实 ， 内 模 不 封 底 ， 但 为 防 止 浇 筑 腹 板 时 拌 和 物 的 大 量 挤 出 ， 又 要 给 腹 板 下 陷 施 加 阻 力 以 使 腹 板 达 到 密 实 ． 因 此 在 内模 侧 面 拐 角 处 加 放压 浆 板 。用 于施 工 控制 的试 件 ， 与梁 体 同条 件养 护 ( 蒸 汽养 护 、 自然养 护 ) ； 用于 2 8 d 强度 评 定 的试 件 ， 按 标 准养 护 条件 进行 养 护 。 1 ． 5 施 m 中 的 注 意 事 项 入 模 前 ， 测 定 混 凝 土 的 温 度 、 坍 落 度 和 含 气 量 等 工 作 性 能 ：入 模 前 拌 和 物 含 气 量 应 控 制 在 3 ％～ 4 ％，坍 落 度 4 5 rai n 内损 失 不 宜大 于 1 0 ％， 模 板 温 度 宜在 5 q C ～ 3 5℃ ， 拌 和 物 入 模 温 度 宜 在 1 0 ℃～ 3 0 o C。 只 有 性 能 符 合 技 术 条 件 要 求 的拌和 物 方 可入模 浇筑 。 采 用 滑 槽 、 串 筒 、 漏 斗 等 器 具 辅 助 输 送 倾 落 ， 保 证 不 出现 分层 离 析现 象 。 浇筑 采 用分 层连 续推 移 的 方式 进行 ， 浇 筑 间 隙 时 间 不 超 过 9 0 rai n， 不 留 施 工 缝 。 在 炎 热 季 节 浇 筑 时 ．应 避 免 模 板 和 新 浇 混 凝 土 直 接 受 阳光照 射 ，以保证 入模 前 模板 和 钢 筋 的温度 以及 附近 的 局 部 气 温 均 不 超 过 3 5 o C。 尽 可 能 安 排 在 傍 晚 浇 筑 ， 从 而 避开 炎 热 的 白天 。 在 低 温 条件 下 ( 当昼夜 平均 气 温低 于 5℃ 或 最 低 气 温 低 于 一 3 o cB ,~) 浇 筑 时 ． 须 采 取 适 当 的 保 温 防 ； 东措 施 ， 防止 受 冻 。在相 对 湿度 较 小 、 风速 较 大 的环 境 下 浇筑 时 ， 须 采 取 适 当的挡 风 措 施 ， 防 止失 水过 快 。 用 插 入 式 高 频 振 捣 器 振 捣 时 ， 采 用 垂 直 点 振 方 式 振 捣 。 若需 变换 振 捣棒 在 拌和 物 中的水 平位 置 ， 首先 竖 向缓 慢 地将 振 捣棒 拔 出 ， 再 将振 捣棒 移 至 新 的位 置 ． 不 得将振 捣棒 放 在 拌和 物 内平 拖 ，也 不得 用振 捣 棒平 拖 驱赶 下 料 口处堆 积 的拌 和 物 。 在 振 捣 过 程 中 ． 要 注 意 检 查 模 板 支 撑 的 稳 定 性 和 接 缝 的 闭合 情况 ， 以防漏 浆 。 2 养 护 振 捣 完 成 后 ， 需 及 时 对 表 面 ( 板 顶 ) 进 行 紧 密 覆 盖 ( 采 RM CM 桥 隧 机 械＆ 施 工 技 术 B rid g e a n d T u n n e l M a c h in e ry & C o n s tr u c tio n T e c h n o lo g y 用 塑料 布 ) ， 尽量 减 少暴 露 时 间 ， 以减 少表 面水 分蒸发 暴 露 面 保 护 层 初 凝 前 应 卷 起 覆 盖 物 ，用 抹 子 搓 压 表 面( 压 光 ) 不 少 于 两 遍 ， 使 之 平 整 后 再 次 覆 盖 ， 此 时 注 意 覆 盖 物 不 要直 接 接触 表面 ， 直至 终凝 。 养 护 分为 蒸汽 养 护和 自然 养 护两 个 阶段 2 ． 1 蒸 汽 养 护 梁 体 采 用 罩 盖 蒸 汽 跟 踪 追 养 法 ( 炎 热 季 节 直 接 用 自 然 养 护法 ) ， 选 用4 t h 一 的锅 炉供 汽 。养 护罩 骨 架 为 钢管 与圆 钢 焊成 的空 间 格构 架 ， 沿 箱 梁纵 向2 m为一 个单 元 ， 上 覆 帆布 作 为养 护棚 罩 ， 浇筑 完毕 后盖 好养 护 罩 。 在 梁体 横 截 面 内的 不 同位置 布 设 l 2 根蒸 汽 管道 ．温度 控 制 采 用 计 算 机 自动 温 度 控 制 系 统 和 压 力 控 制 两 种 方 式 测 定 梁 内 及罩 内温 度 ， 对 两 者 的测定 结 果进 行 比较 ． 确 保 蒸汽 养 护 的 效 果 该养 护 系统 采 用 的专 用 屏 蔽蒸 汽 养 护 罩 密 封 性 高 、 隔 热 好 、 安 拆 方 便 ： 采 用 计 算 机 及 远 传 式 温 度 传 感 器 自动 控 制 蒸 汽 管 道 上 的 电 磁 阀 的 开 合 ， 以 控 制 养 护 罩 内 的 升 温速 度 和温 度 的高 低 。采 用在计 算 机统 一调 控 下 工作 的 通风 设 备 降低养 护 罩 内 的温度 ， 使 降 温速 度得 到 控制 ： 多 点 测温 、 多点 升 温 、 多点 降 温 ． 通 过 计 算 机 自动 控 制 养 护 温度 ， 严格 控 制升 降温 梯 度 、 恒 温时 间和 拆模 温 度 。 蒸 汽养 护 分为 静停 、 升温 、 恒 温 和 降温 四个 阶段 。养 护 期 间 ， 对 箱 梁 进 行 温 度 监 控 ， 定 时 测 定 芯 部 温 度 、 表 层 温度 以及 环 境 气温 、 相 对 湿度 、 风 速 等 参数 ， 并 探 索 其 相 互 关系 ， 建 立养 护 曲线 。 根据 温 度和 环境 参 数 的变 化情 况 及 时调 整养 护 制度 ， 严 格 控 制 内外温 差 。 在 升 温 和 降温 阶 段 。 每 隔0 ． 5 h 检 测一 次 温 度 ； 恒 温 阶段 ， 每 隔 1 h 测 量 一次 ， 并作 好 记 录 ， 根 据 实测 温度 确 定 蒸 汽放 入量 ， 以调 节 蒸养 温度 ， 防止 表 面开 裂 。 2 ． 2 自 然 养 护 蒸汽 养 护结 束后 ．梁 体拆 模 结 束 即进 入 自然养 护 阶 段 。 此时 在箱 梁表 面 覆盖 3 c m厚 海绵 ( 面 收 光后 即 覆盖 ) ， 采用 自动 喷 水 系统 喷雾 养 护 ．洒 水 次数 以表 面 充 分湿 润 为 度 ， 一 般 白 天 间 隔 1 ～ 2 h 洒 一 次 ， 晚 上 间 隔 4 h 洒 一 次 。 当 环 境 相 对 湿 度 小 于 6 0 ％B ~． 应 洒 水 养 护 2 8 d以 上 ： 当 环 境 相 对 湿 度 在 6 0 ％以 上 时 ． 应 洒 水 养 护 1 4 d以 上 ： 当 环 境 温 度 低 于 5 ℃时 ， 应 在 预 制 梁 表 面 喷 涂 养 护 剂 ， 采 取 保 温 措 施 ， 禁 止 洒 水 养 护剂 采用 中国建 筑材 料 科学 研 究院 水泥 所 出品 的 无机 类C M养 护剂 。 该产 品 为聚 合物 改性 水 玻璃 系列 养 护 剂 ， 是 一种 液态 成膜 养 护剂 ， 在 新成 型 的表 面 使用 该养 护 剂后 ， 可 起 到 封 闭表 面 微 孔 、 保 持 内 部水 分 的作 用 ． 从 而 达 到 养 护 的 目 的 2 ． 3 注 意 事项 ( 1 )浇 筑 完 毕 后 ， 若 环 境 温 度 低 于 5℃ ， 则 用 5℃～1 0 ℃低 温 预 养 ( 2 )恒 温养 护 期 间 芯部 温 度 不 超过 6 0℃ ， 恒 温养 护 时 间 根 据 脱 模 强 度 要 求 、配 合 比 情 况 以 及 环 境 条 件 等 确 定 。蒸 汽养 护结 束后 ， 待梁 体 芯部 与表 层 之间 的温 差 、 表 层 与 环 境 之 间 的 温 差 均 不 大 于 1 5 ℃ ( 箱 梁 腹 板 内 外 侧 之 间的温 差 也不 大于 1 5 c c ) 时方 可拆 模 。在 寒 冷季 节 ． 若 环 境 温 度低 于 0 c c，需待 表 层 冷 却 至5℃以下 方可 拆 除模 板 ； 在 炎 热 和 大 风 干 燥 季 节 ， 采 取 逐 段 拆 模 、 边 拆 边 盖 、 边 拆 边 浇水 或边 拆边 喷 涂养 护剂 的拆 模 工艺 。气 温 急剧 变 化 时 不宜 拆模 。 拆模 后 ， 迅速 采 取 有效 的措 施进 行 后期 养 护 ， 减 少 混 凝 土 的 暴 露 时 间 ， 防 止 表 面 水 分 蒸 发 。 在 冬 季 和 夏 季 ， 采 取 适 当 的 保 温 或 隔 热 措 施 ， 防 止 梁 面 温 度 受 环 境 因 素 影 响 ( 如 曝 晒 、 气 温 骤 降 等 ) 而 发 生 剧 烈 变 化 ， 保 证 养 护 期 间 的 芯 部 与 表 层 、表 层 与 环 境 之 间 的 温 差 不 超 过 1 5 o C。在 任 一养 护 时 间 ， 淋注 于 表 面 的养 护 水 与表 面 之 间 的 温 差 不 得 大 于 l 5℃ 3 结 语 本 文 结 合 兰 新 铁 路 第 二 双 线 的 施 工 经 验 ．探 讨 了 高 速 铁路 大型 预 制箱 梁 的混凝 土 浇筑 、养 护施 工 方法 和 注 意 事 项 ，对 梁 场 的 施 工 组 织 和 预 制 箱 梁 的施 工 技 术 进 行 了总 结 ， 可 为同 类工程 的施工 提供 参 考 。 参 考 文 献 ： [ 1 ]T B 1 0 4 2 4 --2 0 1 0， 铁路混凝 土工程施工质量验收标 准[ s ] [ 2 ]G B 5 0 4 9 6 --2 0 0 9 ， 大体积混凝土施 工规 范[ s ] [ 3 ]铁建设 [ 2 0 1 0 ] 2 4 1 号 ， 高速铁路桥 涵工程施工技 术指 南[ s ] [ 4 ] 郭 彤 ， 李爱群 ， 姚秋 来， 等． 钢绞线 网片一聚合物砂浆加 固钢 筋 混凝土箱梁试验 ]中国公路学报 ， 2 0 1 0 ， 2 3 ( 2 ) ： 3 6 — 4 2 [ 5 ] 周绪红 ， 林新元 ， 谭 冬莲 ， 等． 波纹钢 腹板组合箱 梁疲 劳试验 [ J ] ． 中国公路 学报 ， 2 0 1 0， 2 3 ( 4 ) ： 3 3 — 3 8 ． [ 6 ] 钟新谷 ， 杨 滔 ， 沈明燕 ， 等 混凝土箱梁桥腹板竖向预应力筋 张 拉力检测方法[ I ]中国公路 学报 ， 2 0 1 0 ， 2 3 ( 4 ) ： 6 3 — 6 9 ． 收 稿 日期 ： 2 01 1 —1 0- 0 8 [ 责 任 编 辑 ： 谭 忠 华 ]