溫朝斌
合肥到武漢鐵路客運(yùn)專線劉老圩制梁場(chǎng)供應(yīng)范圍內(nèi)的橋梁采用的是雙線整孔后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁,其中32 m箱梁截面為單箱單室,箱梁全長(zhǎng)32.6 m,跨度31.5 m??缰胁糠至焊?.8 m;支點(diǎn)部分梁高3.0 m,設(shè)計(jì)質(zhì)量約788 t。箱梁具有剛度大、抗沖擊力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、噪聲小、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝新穎、技術(shù)含量高,且箱梁自身體積大、質(zhì)量大、寬跨比大等特點(diǎn)。劉老圩制梁場(chǎng)負(fù)責(zé)DK29+4000~DK94+000段299孔箱梁施工,全部為32 m箱梁。
經(jīng)對(duì)沿線施工調(diào)查,劉老圩(DK68+300)位于肥西縣銘傳鄉(xiāng),合武新線左側(cè),從312國(guó)道至劉老圩有5.5km的鄉(xiāng)村公路相連,路面寬度5 m左右,可以直接用作物資、機(jī)械的運(yùn)輸通道。劉老圩的地形、地勢(shì)較為平坦,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),場(chǎng)地標(biāo)高為80 m左右,此處正線路肩標(biāo)高為79 m,所以不需要大的填、挖方,故確定在線路左側(cè)DK68+300處設(shè)置箱梁場(chǎng)。
預(yù)制場(chǎng)制梁臺(tái)座采用橫列式布置,按平行于鐵路線路方向共布置10個(gè)制梁臺(tái)座,考慮到箱梁初張及箱梁內(nèi)模分節(jié)拆模等因素,制梁臺(tái)座間距按10 m~12 m設(shè)置[1]。每個(gè)制梁臺(tái)座對(duì)應(yīng)6個(gè)存梁臺(tái)座,全場(chǎng)共設(shè)置存梁臺(tái)座60個(gè)。另設(shè)有104 m長(zhǎng)的橫移滑道20條,365 m長(zhǎng)的提梁機(jī)軌道2條,配套鋼筋加工車間2個(gè)、鋼筋整體綁扎臺(tái)位4個(gè)(頂板鋼筋綁扎臺(tái)位和底腹板鋼筋綁扎臺(tái)位各2個(gè))、鋼筋吊裝架2套、內(nèi)模拼裝臺(tái)位5個(gè),并設(shè)置4臺(tái)40 t龍門吊機(jī)作為模板拼裝、鋼筋、內(nèi)模整體吊裝及小型設(shè)備搬運(yùn)的起吊設(shè)備。
根據(jù)梁場(chǎng)總體規(guī)劃方案和箱梁施工工藝,箱梁預(yù)制主要工序有模板的立拆、鋼筋的整體綁扎和吊裝、混凝土的澆筑及養(yǎng)生、梁體的張拉壓漿封錨、防水層施工和場(chǎng)內(nèi)搬運(yùn)等。
箱梁鋼筋分為底腹板和橋面鋼筋骨架兩塊。鋼筋在胎具上綁扎時(shí),縱向和橫向鋼筋的間距按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,在角鋼豎直面的肢上割50mm×30mm的槽,將鋼筋正好卡在槽里,以保證鋼筋的綁扎質(zhì)量。鋼筋的吊裝采用的是2臺(tái)40 t龍門吊抬吊一套鋼筋(底腹板鋼筋、頂板鋼筋各分一次吊裝),2臺(tái)龍門吊配置一個(gè)吊裝扁擔(dān);扁擔(dān)采用桁架式結(jié)構(gòu),在縱、橫向桁架上按等間距分布設(shè)置吊點(diǎn),所用的吊點(diǎn)均采用活動(dòng)吊環(huán)配法蘭螺栓懸掛,方便調(diào)整吊點(diǎn)的位置及高度。起吊鋼筋籠時(shí)應(yīng)在鋼筋籠內(nèi)穿入長(zhǎng)0.6 m的Φ20鋼筋作分配梁,不得將吊鉤直接掛在鋼筋上,以免鋼筋變形造成脫鉤。吊裝扁擔(dān)與鋼筋骨架連接固定牢固后,即可起吊將鋼筋吊至立好的模型內(nèi)。
混凝土灌注工序流程為:質(zhì)檢工程師簽發(fā)混凝土灌注通知單→試驗(yàn)室出具施工配合比→主管工程師簽認(rèn)→攪拌站根據(jù)施工配合比攪拌混凝土→混凝土輸送泵泵送→布料桿布料入模。
混凝土澆筑前,應(yīng)做混凝土坍落度、入模溫度及含氣量檢查。含氣量應(yīng)控制在3%~4%;模板溫度應(yīng)控制在5℃~35℃,混凝土入模溫度應(yīng)控制在10℃~30℃。梁體混凝土灌注采用混凝土輸送泵+布料桿,連續(xù)灌注,一次成型。灌注時(shí)間控制在6 h以內(nèi)。
混凝土灌注工藝:4臺(tái)8 m3混凝土輸送罐車運(yùn)輸混凝土、2臺(tái)布料半徑為17 m混凝土布料桿布料、2臺(tái)60 m3/h混凝土輸送泵輸送混凝土。混凝土的灌注采用水平分層、縱向分段對(duì)稱連續(xù)灌注,自一端向另一端循序漸進(jìn)的施工方法。梁體混凝土灌注采用插入式高頻振動(dòng)棒振搗并輔以附著式振動(dòng)器振動(dòng)成型。
混凝土灌注順序:先澆筑底板,然后澆筑腹板,再澆筑頂板的順序進(jìn)行?;炷恋墓嘧⒉捎盟椒謱?、縱向分段對(duì)稱連續(xù)灌注,自一端向另一端循序漸進(jìn)的施工方法。先用布料桿從箱梁頂板兩側(cè)灌灰孔同步對(duì)稱均勻向橋梁橫向中心位置進(jìn)行,再灌注腹板,最后灌注頂板?;炷猎诜謱訚仓r(shí),要嚴(yán)格控制分層厚度不大于30cm,保證混凝土充分沉落填充梁體倒角混凝土,防止混凝土因連續(xù)澆筑高度過高造成內(nèi)腔翻漿。同時(shí)采用同步對(duì)稱灌注腹板混凝土,防止兩邊混凝土面高低懸殊,造成內(nèi)模偏移或其他后果。
4.3.1 預(yù)應(yīng)力施工
預(yù)施應(yīng)力采用初、終張拉兩個(gè)階段進(jìn)行。初張拉在制梁臺(tái)座上進(jìn)行。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%后,由試驗(yàn)室出具拆模通知單,拆除端模、松開內(nèi)模,進(jìn)行初張拉。初張拉完成后,梁體即可從制梁臺(tái)座移至存梁臺(tái)座。當(dāng)梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值,混凝土齡期達(dá)到12 d以上時(shí),可以進(jìn)行終張拉。預(yù)施應(yīng)力以油表讀數(shù)為主,以預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核雙控,按預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際彈性模量計(jì)算的理論伸長(zhǎng)值與實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值相差不應(yīng)大于±6%為準(zhǔn)[2]。在終張完成后24 h,確認(rèn)無滑絲等現(xiàn)象,采用砂輪切割機(jī)切割多余鋼絞線。
4.3.2 管道壓漿施工
箱梁預(yù)應(yīng)力管道壓漿采取真空輔助壓漿工藝。壓漿采用與梁體強(qiáng)度等級(jí)相同的低堿普通硅酸鹽水泥。水泥漿的水灰比為0.3~0.34,漿體流動(dòng)度30 min后不大于35 s??椎缐簼{需一氣呵成。管道出漿口裝有三通管,漿體注滿管道后,必須確認(rèn)出漿濃度與進(jìn)漿濃度一致時(shí),方可封閉保壓,保壓時(shí)壓力控制在0.50MPa~0.60MPa,保壓時(shí)間為3 min。壓漿時(shí)最大壓力不超過 0.60MPa[3]。壓漿順序?yàn)橄认潞笊?,如有串孔現(xiàn)象,須同時(shí)壓漿。水泥漿攪拌結(jié)束后,采用連續(xù)式壓漿機(jī)連續(xù)壓注,同一孔道壓漿一次完成,不得中途停壓,因故中途停壓不能連續(xù)一次壓滿時(shí),立即用壓力水沖干凈,處理后再壓漿。
4.3.3 封錨施工
封錨采用C50無收縮混凝土,封錨在終張拉后3 d內(nèi)進(jìn)行。封錨前錨穴周圍要鑿毛,以增加混凝土的粘結(jié)力。對(duì)錨圈與錨墊板之間的接縫用聚氨酯防水涂料進(jìn)行防水處理。綁扎封錨鋼筋,用摻有遷移性鋼筋阻銹劑的無收縮混凝土填塞搗實(shí),填塞面與端面平齊。待封錨混凝土初凝后,用濕麻袋蓋在上面進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,采用聚氨酯防水涂料對(duì)封錨新老混凝土之間的接縫進(jìn)行防水處理。
模型采用整體式外模及全液壓收縮拼裝內(nèi)模,內(nèi)、外模與底模采取1+2的配置形式;安裝附著式振動(dòng)器時(shí),上下兩層交錯(cuò)呈梅花形布置。在混凝土灌注前4 m和后4 m必須上下前后同時(shí)開啟附著式振動(dòng)器,振動(dòng)時(shí)間以混凝土不再下沉,不出氣泡,表面開始泛漿為度,使梁體混凝土表面光潔,沒有或極少氣泡;控制混凝土連續(xù)澆筑間隔時(shí)間,對(duì)散落在模型上已初凝的混凝土要及時(shí)清理干凈,防止色差及施工冷縫產(chǎn)生;振動(dòng)棒振動(dòng)時(shí)必須嚴(yán)格控制“三度”(速度、深度、密度),要堅(jiān)持快插慢拔、邊振邊拔的原則,深度以不觸及梁體波紋管為原則,密度間距為40cm,振動(dòng)棒應(yīng)垂直點(diǎn)振,不得平拉,并應(yīng)防止過振、漏振;梁體橫移采用專利技術(shù)“三點(diǎn)支撐”橫移臺(tái)車進(jìn)行,嚴(yán)格按操作技術(shù)規(guī)程操作,防止梁體不均衡受力,扭傷箱梁。
整孔預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁作為我國(guó)客運(yùn)專線鐵路的主要梁型,已經(jīng)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。在梁場(chǎng)的總體規(guī)劃方案中,大型機(jī)械設(shè)備的選型、模型的配置、工裝設(shè)備的配備是保證箱梁施工質(zhì)量、進(jìn)度,提高工作效率的關(guān)鍵。
[1] TZ 213-2009,鐵路后張法混凝土梁預(yù)制場(chǎng)建設(shè)技術(shù)指南[S].
[2] 鐵建設(shè)[200]160號(hào),鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)[S].
[3] 鐵科技[2004]120號(hào),客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件[S].