武广客运专线32m预应力混凝土箱梁预制施工技术.pdf

28 世界桥梁2010年第4期 武 广 客 运 专 线32m预 应 力 混 凝 土 箱 梁 预 制 施 工 技 术 朱琛 ( 中铁大桥局集团桥科院有限公司，湖北武汉430034) 摘要：武广客运专线全长1068km ，桥隧占线路总长的667。桥梁以等跨布置的32m 双线整孔预应力 混凝土简支梁为主。箱梁采用高性能混凝土整孔预制，在预制梁场箱梁预制经过施工准备、模板施工、混凝土施 工、预应力施工等主要工艺，箱梁预制质量良好。 关键词：高速铁路；铁路桥；预应力梁；箱形梁；施工技术 中图分类号：U 448213；U 445471文献标志码：A文章编号：16717767(2010)04-0028一04 1概述 武广客运专线是我国铁路“四纵四横”快速客专 网中京广高速铁路的重要组成部分，其全长1068 km 。武广客运专线桥隧长度占线路总长的667， 桥梁以等跨布置的32m 双线整孑L预应力混凝土简 支梁为主型结构12。32m 混凝土简支梁梁长326 m ，计算跨度315 m ，桥面总宽138m ，桥面支座中 心距45m 。采用单箱单室等高度箱梁，梁高305 m ，梁端、顶板、腹板局部内侧加厚，底板分别向内外 侧加厚。梁体采用C50混凝土，封锚采用C50无收 缩混凝土。预应力钢绞线为171521860，锚 具为自锚式拉丝体系，张拉设备采用与之配套的机 具设备，管道采用80m m 和拳90m m 橡胶管抽拔 成孔。32m 简支梁12跨中及i 2支点截面构造 如图1所示。 12跨中截面12支点截面 卜 里 型 咝 一 型L 叫 单位：m Ul 图132m 简支箱梁截面示意 箱梁制作方法主要采用沿线设置预制场预制， 本文介绍衡南梁场预制施工技术。 232m 箱梁预制施工技术特点及流程 与一般铁路桥梁相比客运专线预制梁具有以下 特点：采用整孔箱梁，结构刚度大；采用高性 能混凝土，其耐久性和施工性能好，结构设计寿命 100年；预应力采用三阶段张拉，能有效控制预制 梁早期裂缝。其施工流程见图2。 产品验收、存入待发运 图2 32m 箱梁预制施工流程 3 施工准备 31配件的加工及安装 箱梁预制施工中需要的配件包括支座板、防落 梁支架、预埋板和预埋螺杆、一般接触网支柱预埋 板、下锚支柱预埋板、下锚拉线预埋板、综合接地端 子等，施工时在相应位置将预埋件与梁体钢筋一同 收稿日期：20100205 作者简介：朱琛(1963一) ，男，工程师，2001年毕业于长安大学土木工程专业( Em ail：1337605506 qqcorn)。 薰一 一 一糟一材养一 一原 保一 一土 修一一凝验检一一混试型一一能和模一一性验 t一高检 罢戛一 一一一一一一一一一 FH g!o芝【boh 坠f 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 武广客运专线32m 预应力混凝土箱梁预制施工技术 朱 琛 29 绑扎安装。梁体通风孔、泄水孔、吊装孔按设计要求 设置。 32钢筋制作 钢筋接头采用闪光对接焊。钢筋下料弯制时应 先放样，合格后严格按施工图纸和规范要求施工。 预应力管道定位网片采用模具加工定位，点焊成型。 钢筋绑扎在专用胎具上完成，绑扎胎具分底、腹板绑 扎胎具和桥面绑扎胎具，绑扎完成后吊至模型内进 行组装。钢筋骨架吊入模型前需放置混凝土垫块， 以确保钢筋保护层厚度符合设计要求，混凝土垫块 按梅花形交错布置，每平方米面积不少于4个。 33预应力管道成型 预应力管道采用抽拔管成型。每个孔道用2根 橡胶管对接而成，接头用相匹配的铁皮管并用胶带 包裹、扎丝绑扎牢固，以防漏浆，接头在跨中要相互 错开。橡胶管与钢筋的定位网绑扎牢固，位置与设 计相符，距跨中4In范围内定位误差不大于4m m ， 其余范围误差不大于6m m 。 34钢筋骨架吊装 利用2台45t 的龙门吊将绑扎好的底、腹板和 顶板钢筋骨架分2次吊到制梁台位。将顶板与底、 腹板钢筋进行绑扎连接，形成1个整体骨架。 4模板施工 模板分为底模、侧模、端模、内模。底模、侧模、 端模采用整体式钢模，内模采用液压式内模。钢模 应有足够的强度、刚度和稳定性，各部位结构尺寸准 确，且能多次重复使用后不变形。 41模板安装 ( 1) 底模采用分段钢模整体焊接成型，底模拼 接时按设计要求预设反拱，施工过程中定期对台座 进行沉降观测。 ( 2)当侧模纵移到位后，利用竖向千斤顶将侧 模与底模对齐，利用连接螺栓将侧模和底模连接，但不 拧紧。在侧模底部放置千斤顶，通过经纬仪、水准仪和 钢尺配合测量调整侧模上口宽度及高度，调整完毕 后拧紧侧模和底模的连接螺栓，并将侧模底部用千 斤顶支撑牢固。通过调整侧模外侧千斤顶的高度， 使侧模上部宽度和倾斜度符合要求。模板的横移、顶 升及下降要同步，横移轨道要平顺，防止侧模变形。 ( 3) 当侧模立好，底、腹板钢筋吊装到位后，将 收缩好的内模用卷扬机拖入模板内，再通过液压杆 及螺栓撑杆将内模各部位尺寸调整到设计位置。 (4)通过45t 龙门吊配合吊起端模靠近侧模端 部，将成孔的橡胶管穿人相对应的端模孔位，用螺栓 将端模与侧模、内模连接在一起。端模安装到位后 检查确认橡胶管道在端部不能有弯曲的现象。 42模板拆卸 当梁体混凝土强度达到设计强度的60以上， 梁体的混凝土芯部与表面、箱内与箱外、表层与环境 温差均不大于15，且能保证梁体棱角完整时方可 拆模。气温急剧变化时不宜拆模。模板的拆卸按照 模板安装的逆向进行，首先拆除端模，其次是内模。 5混凝土施工 51混凝土配合比 箱梁混凝土中水泥采用金磊P0425水泥； 细骨料为耒河河砂，粗骨料采用510m m 、1020 m m 碎石，按4：6混合而成为520m m 连续级 配；外加剂为山西凯迪聚羟酸系高效减水剂；矿物活 性掺合料为安庆皖江电厂生产的I 级粉煤灰。 通过大量的混凝土配合比的试配工作，最后选 定的配合比如表1所示。 表1混凝土配合比kgm3 35872477311 097 7155145 52混凝土拌和 采用2台100m 3h强制式混凝土搅拌机拌和， 混凝土总计搅拌时间不少于3m i n。除粗细骨料称 量误差2之外，其余材料称量误差均1。 53混凝土的输送及浇注 利用4台混凝土罐车把混凝土运到台位浇注地 点，2台混凝土输送泵输送混凝土，2台布料机同步 浇注混凝土，以满足梁体混凝土连续浇筑、一次成型 的要求。1孔箱梁的灌筑时问不超过6d。浇注过 程中混凝土下落距离不超过2m ，禁止布料机管道 口直对腹板槽倾倒混凝土。 混凝土浇注时采用水平分层、斜向分段的方法， 浇注顺序示意如图3所示。斜向分段斜度不大于5。， 水平分层厚度不得大于30cm ，先、后2层混凝土的 问隔不超过30m in。浇注底板混凝土时，为防止浇 筑腹板时候因混凝土压力过大从底板涌出过多混凝 土，沿箱梁轴线中部预留出部分混凝土不浇，待浇筑 腹板上部时，再将底板混凝土补齐、抹平。前后2次 浇注的混凝土交接处应严密振捣，防止形成明显接 缝。腹板分5层浇筑，两侧混凝土高差不超过15cm， 避免因两侧混凝土高低悬殊造成内模偏移等后果。 混凝土振捣采用插入式振捣棒，浇注过程中加 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 30 世界桥梁2010年第4期 图3混凝土浇注顺厚 强倒角、钢筋密集部位及各部分交界面的振捣。对 侧模流人底板转角处的混凝土采用密插短振的方法 振捣。顶板混凝土浇注时，采用从一端向另一端并 自箱梁轴线向两侧的浇注顺序，边浇注边用提浆整 平机整平，并及时赶压、抹平，保证梁面平整度。 54混凝土养护 现场采用毛毡覆盖人工洒水养护，保证养护不 问断。洒水次数以能保持混凝土表面充分湿润为 度。当环境相对湿度60时，养护不少于28d；相 对湿度) 60时，养护不少于14 d。 6预应力施工 预应力筋采用天津高力钢绞线有限公司生产的 171521860高强度、低松弛预应力钢绞线； 锚具为柳州欧维姆公司生产的oV M 锚具，采用橡 胶抽拔成孔。 61预应力筋张拉方式 为防止梁体产生早期裂纹，梁体预应力采用三 阶段张拉。预张拉。当混凝土强度达到设计值的 60后，拆除端模，松开内模，同时清除管道内的杂 物和积水，将预应力钢筋穿进，进行预张拉。初张 拉。当梁体混凝土强度达到设计值的80后，拆除 外模紧固件、拖出内模后，按照设计要求对梁体进行 初张拉。初张拉在预制台座上进行，初张拉结束后 方可将梁体移出台座。终张拉。当梁体混凝土强 度及弹性模量达到设计值且混凝土龄期不小于10 d 时进行终张拉，并定期测量梁的上拱度。终张拉结 束且存梁期达到30d时，应由技术人员对梁体进行 上拱度测量，实测上拱值不宜大于105倍的设 计值。 62预应力筋张拉操作 预应力筋张拉时应按照设计的张拉顺序进行， 两端两侧同时对称张拉(即4台张拉千斤顶同时工 作) 。预应力张拉孔道编号如图4所示。 预、初张拉顺序为：2N62N2a一2N l b- ，2N2c 一2N 32N 72N 102N 2d。张拉工艺流程为：0 - ，01a。(测油缸外露量、测工具锚夹片外露量慨为 控制张拉应力，下同) 一初张拉控制应力( 测油缸外 露量、测工具锚夹片外露量) 一回油至01a。( 测油 图4预应力张拉孔遒编号 缸外露量、测工具锚夹片外露量)一回油到0锚固 一测量工作夹片外露量。 终张拉顺序为：2N 92N 82N1a一2N 2d一 2N 52N 42N 2b一2N 102N 72N 62N 1b一 2N 2c- -一2N 2a。终张拉操作流程为：oo2ak( 测油 缸外露量、测工具锚夹片外露量) -，O 。(测油缸外露 量、测工具锚夹片外露量、静停持荷5m i n，随时补 油)一一端补油至吼，回油至02a。(测油缸外露量、 测工具夹片外露量)一回油到0锚固一测量工作夹 片外露量。 预应力值以油表读数为主，以预应力筋伸长值 进行校核。伸长值的测定是张拉至预、初张拉应力 加10M Pa时开始到drt 结束。 63压浆、封锚 631 管道压浆 预应力施工采用真空辅助压浆工艺。同一管道 压浆连续进行，一次完成。压浆前先清除管道内的 杂物和积水，水泥浆拌制均匀后，经25m m 25 m m 的过滤网后压入管道。管道出浆口应装有三通 管，现场确认出浆浓度与进浆浓度一致后，方可封闭 保压。压浆前管道真空度稳定在一006一008 M Pa的压力下不少于3m in，以确保压入管道的浆 体饱满密实；压浆的最大压力不得超过060M Pa。 真空压浆应在终张拉结束后48h内进行。水 泥浆自搅拌结束至压入管道的间隔时间不得超过 40 m i n。压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度 不得低于5。冬季压浆时要采取保温措施，并掺 加防冻液。 632封锚 封锚混凝土采用C50无收缩混凝土，配合比与 梁体混凝土相同，外掺10膨胀剂，坍落度为10 50m m 。为保证与梁体混凝土结合良好，应将梁体 混凝土表面凿毛，并放置钢筋网片。封锚混凝土采 用自然养护时，在其表面覆盖塑料薄膜，洒水次数以 能保持混凝土表面充分湿润为度。当环境相对湿度 60时，养护不少于28 d；相对湿度60时，养 护不少于14d。 封锚混凝土养护结束后，采用聚氨酯防水涂料 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 武广客运专线32m 预应力混凝土箱梁预制施工技术朱琛 翌 兰 竺 翌 攀 孝 妾 竺 竺 警 竺 兰 竺 曼 查 竺 苎 。 封 锚 用 的 参考文献： 聚氨酯防水涂料应符合相关规范的要求。 。 7 结语 通过严格的进场材料控制和对施工过程中的每 一道工序进行严格的把关，确保了箱梁外观及内在 质量，衡南梁场全场共200孔梁，全部一次合格按期 完成，取得了良好的经济效益。 1雷昌龙32m 铁路双线箱梁预制工艺EJ 2006，(5) ：5154 E2 张开营武广客运专线32m 简支箱梁预制 的探讨- J1世界桥梁，2008，(S1)：46 桥梁建设， 中若干问题 3铁道部经济规划研究院时速350公里客运专线铁路无 渣轨道后张拉法预应力混凝土简支箱梁(双线)z 2006 C onst r uct i on Techni ques f or Precast i ng of32一mSpanPCBox G i rdersof W uhan。_G uangzhouPassenger D edi cat ed Rail w ay ZH U C hen ( B r i dgeSci enceResear chIns t i t ut eLt d，C hi naR ai l w ayM ajorBridge Engi neer ingG roupC o，Ltd，W uhan430034，Chi na) A bst ract ：Thetotall engt hofW uhanG uangzhouPass engerD edi cat edRai lw ayi s 1068km ， ofw hi cht he l engt hof t hebri dgesandt unnel sont he rai l w ay account sf or667VooFort he br idg es，t hedoubl et rackful lspansi m pl ys upport edprest r essedconcr et e( PC ) boxgi r der sar rangedi n 32mequal spans aret he m aj or st r uctur al t ypeThegi r der s w er e preca st w i t h hi ghperf or m ance concr et ei neachfull spani npreca styar dst hrought hepr inci palw or ki ngpr oceduresof t hecon st r uct i on preparat i on，form w orkconst ruct i on，concret econs t ruct i on，prest ress i ng const r uct i on andt hequali t yofprecast i ngoft hegi r der si nsuch pr ocedures w asgood K eyw ords：hi ghspeedrai l way；rai l w aybri dge；prest ressed concr et e gi r der；boxgir der ；con st r uct i ont echni que ，l ， li b， ，- ，l ， ， ， ， ， ， ，l ib，l ， ， ， ， 欢 迎 订 阅2011年 度 桥 梁 建 设 桥梁建设是中国科技论文统计源期刊、中国科学引文数据库来源期刊、中国学术期刊综合评价数据 库统计源期刊、中文核心期刊、中国核心期刊( 遴选)数据库收录期刊、中国学术期刊(光盘版)入编期刊，中国 科技期刊网入网期刊，I CO N D A 数据库收录期刊，湖北省科技期刊五十佳工程重点创建期刊，CA JCD 规 范执行优秀期刊。 桥梁建设(刊号ISSN1003- -4722C N 16开本( 80页) ，每册定价1200元全年定价 全国各地邮局订阅，编辑部亦可办理邮购。 421191U 、邮发代号3854) 双月刊( 双月28日出版) ，大 7200元。 桥梁建设持有广告经营许可证，代办设计，收费合理，时效持久，欢迎洽谈。 编辑部地址：武汉市建设大道103号 电话：[phone]( 编辑部)，83550081( 广告部) Em ai l ：ql kxyj s publ i cw hhbcn qljs ztm beccom 邮编：430034 传真：[phone] 桥梁建设编辑部 2010年12月 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m