梁场特大桥箱梁预制施工探讨

梁场特大桥箱梁预制施工探讨

唐瑞

安徽省公路桥梁工程有限公司，安徽 合肥 230031

摘要：近几年，我们国家的客运专线获得了很大程度进步和发展，对铁路施工质量也有了更高的要求，所以，在实际开展铁路建设活动的期间，又出现了其他多元化的新型工艺和技术。当中预制箱梁主要通过流水线生产、工厂化作业的方式，进一步促进了建筑质量的提升和革新。预制箱梁的设置与建筑是针对延长结构使用寿命的前提下进行，在选取结构参数、建筑材料、施工技术等方面都充分考虑了耐久性的需求。基于此，笔者主要对梁场特大桥箱梁预制施工进行分析，具体内容如下。

关键词：梁场；特大桥箱梁；预制施工

在我们国家社会经济水平持续提升的背景下，进一步推动了铁路客运领域的发展，对相关的建筑质量也有了更加严格的需求。在铁路建设中出现了许多新型的材料、技术和工艺，当中预制箱梁通过流水线作业、工厂化生产的模式进行施工，是革新特大桥预制箱梁施工的体现。建筑设计与施工的科学性严重影响着预制箱梁的最终质量。所以，在实际设计箱梁及施工期间，需要将足桥梁的使用寿命与结构性能作为出发点，对其建筑材料、施工技术、结构参数等进行严格控制，全方位考虑桥梁结构的耐久性。可以将箱梁预制生产和基础结构、下部构造等一起施工，以此最大程度上减少施工时间，更好的确保整体施工质量。

1. 特大预制桥箱梁梁场选址与布置

在实际开展预制箱梁施工的时候，选择特大预制桥箱梁梁场地址与布置是非常重要的环节，必须要针对工程具体状况，尽可能与施工需求相符。应主要考虑以下几点^[1]：（1）尽可能选取地势平坦、承载力好的地方，从而保障预制箱梁所有设施的合理布置和运行的稳定性。（2）箱梁梁场周围应具有足够的水源，以此确保箱梁预制的顺利进行，这也是施工期间不可或缺的条件。（3）箱梁梁场应具有很好的防雨和排水支持，同时这项支持要在施工过程中具备持续性，防止拖延桥梁建筑进度。（4）科学放置各种施工零部件和设施，同时增强预算工作。选取具有良好使用性能的设施，确保安装过程中具备良好的紧凑性，另外要节省场地空间，给施工活动留出足够的操作空间。

二、箱梁预制难点和重点

首先，因为客运专线要求轨道具备很高的平顺性，对箱梁徐变上拱度进行严格控制，促使其离散性下降，是预制和生产箱梁的一项重点与难点。其次，箱梁的使用期限为一百年，必须要使用整体性能较高的混凝土，箱梁混凝土配比设置和在施工过程中需要利用各种切实合理的对策保证混凝土的施工质量和效果。最后，通常情况下，梁场的预制箱梁张拉主要分为预张拉、终张拉以及初张拉，并且初张拉和预张拉需要在制梁台座上完成，终张拉在强度、弹模和龄期等符合设计需求之后在存梁台座上完成，张拉工艺具有很强的复杂性和繁琐性。

三、梁场特大桥箱梁预制施工要点

（一）模板施工要点

使用端模顶侧模、端模支撑内模、底模两端、底模支撑端模能够对整体布局进行升降处理。内模利用螺杆连接梁内支架和底模，避免内膜往上漂浮。完成安装箱梁模板之后，整体预压预制台座与模板，在此环节稳定之后才可以开展箱梁施工^[2]。此建筑工程中预压模板主要使用分级加载的方法，操作方式主要是：首先加载整个梁体的三分之一，控制重量在二百九十吨，间隔两个小时观察一次；在确定稳定之后再加载整个梁体的三分之二，控制重量为五百八十吨，两个小时观察一次；稳定之后加载整个梁重，控制重量为八百六十吨，两个小时观察一次，直至不产生沉降。安装底模的质量直接影响着箱梁预制建造质量，所以，在安装底膜的时候应根据设计图以及梁场实际状况严格进行，同时留出足够的反拱度和压缩量等。特别是在预制首批箱梁的时候，生产出的所有孔梁都应测量与调整底模标高。另外，对底膜的平整度与反拱进行检测。

2. 钢筋施工要点

在使用钢筋之前应对其进行彻底清理，清理干净钢筋上的泥渍、氧化铁皮等。进行钢筋施工的过程中，其中心线和直线之间的偏差不可以超过本身总体长度的百分之一；在调直机上完成对钢筋的处理之后，其损伤截面积不能超过总体截面积的百分之五。

（三）混凝土浇筑及养护要点

（1）混凝土浇筑要点

在浇筑混凝土的时候需要安排专门的质量管控人员，监督管理混凝土浇筑、振捣、运输等整个过程。浇筑混凝土之前，应详细检测预埋件、模板以及钢筋等材料，确保可以满足要求之后才可以开展后续作业。此工程中的箱梁预制施工，主要是通过两个半径超过十八米的布料机灌注混凝土，由箱梁两端逐渐浇筑到中间，同时确保布料机浇筑的均匀性与速度一致性。因为预制箱梁的过程中需要使用大量的混凝土，为了防止出现温度应力导致的裂缝，此工程中选取斜向分段浇筑方式，控制在每段浇筑在四到五米左右，每一层的浇筑厚度不超过三十厘米。根据底板-腹板-顶板的浇筑顺序开展施工^[3]。

（2）混凝土养护要点

可以将蒸养梁体混凝土分为以下四个阶段：首先是静停。完成浇筑混凝土之后应最少静停四个小时，测量温度的频率是半个小时一次。其次是升温。蒸养梁体混凝土的室内温度应慢慢提升，温度上升每小时不能大于十摄氏度。再次是恒温。维持恒温时间在十七到三十个小时，在恒温养护过程中温度不可以超过四十五摄氏度。最后是降温。在养护混凝土达到相应时间之后缓慢降低温度，应将速度控制在每小时五到八摄氏度。达到蒸养时间之后，在实验室中测试蒸养试件的抗压性能，混凝土达到规定强度之后停止供气。在蒸养混凝土的过程中，梁体混凝土芯部和其表层、表面与环境温度差都不能超过十五摄氏度，在撤走保温设施的时候需要保证箱内外的温度差低于十五摄氏度。测温控制系统：测量大体积混凝土温度主要使用专门的智能测温仪，此仪器主要通过主机接收和现场测温模块两个系统构成，在梁场试验室放置接收主机，通过相关的温度控制人员采集实时温度信息。温度传感器布置：从纵向选取一个具有代表性的横断面当做布点平面。在混凝土的侧模、芯部以及芯模板外部，分别对其翼缘板、底板、顶板和腹板不同厚度位置混凝土的芯部与环境温度的变化状况进行检测，获得所有位置的温度信息，每片梁一共设置九个传感器：1#、2#、3#、4#是梁体截面倒角芯部测点；5#、6#是梁体表面测点，埋设传感器的深度不能超过三点五厘米；7#是内模板测点，模板紧密贴近传感器，从而确保模板温度的测量精准性；8#是外模板测点，模板紧密贴近传感器，从而确保模板温度的测量精准性；9#是环境温度测点。

（四）预应力张拉施工

预应力张拉对箱梁预制最终效果起到了决定性作用，因此在张拉预应力的时候必须要有专业的人员进行监督控制。张拉强度、钢绞线弹性模量以及张拉力等数值，通过实验室进行明确，以此给张拉预应力提供科学精准的参考依据。在进行张拉之前，相关的质量控制人员应对张拉伸长量、混凝土龄期以及抗压强度等进行详细核对，查看张拉设施和对应参数能否符合设计需求。如果发生问题，需要马上停工并寻找原因，彻底消除问题之后再进行张拉施工。

（五）孔道压浆和封锚

应使用连续式压浆泵的压浆设备，最小压力表的分度值是0.05MPa，最大量程为1.6MPa，搅拌机转动速度最低每分钟1000r，真空泵负压为0.092MPa，在此工程中进行预应力管道压浆施工中，为了确保压浆效果，应使用封堵锚头+真空罩的保护方式，同时在整个注浆期间需要对其连续性进行严格控制，在出浆与进浆的浓度一致之后，马上开展封闭保压作业。封端混凝土使用C50强度的干硬性补偿收缩性混凝土。凿除锚头水泥砂浆并凿毛锚穴附近。

6. 箱梁吊装

在完成箱梁预制后输送到施工现场并进行安装之后，开展箱梁吊装作业。要想更好的确保吊装效果，防止出现箱梁碰撞损坏的情况，应使用“四点起吊，三点平衡”的施工技术，以此充分确保在吊装整个梁体的过程中一直处于受力均衡的状态，防止出现箱梁受扭的情况^[4]。

4. 施工中的问题及解决方案

1. 钢筋制作质量

在实际开展施工活动的时候，需要严格控制钢筋的质量。但是因为部分工程中引进的技术不是很成熟，导致在施工现场出现了很多问题，当中最显著、严重的问题就是绑扎钢筋不到位、焊接头长度不够、接头没打弯等。具体处理措施：在施工现场对焊接施工进行合理整改，问题比较严重的钢筋返厂二次加工。

2. 栓质量

在实际开展施工活动时，会出现栓质量太重或者太轻的问题。主要体现在栓坍落度无法维持稳定，其根本原因是商品碇单位的质量问题。具体处理措施：预制梁体使用的型号是C50，而且通过租借商品单位生产线的供应模式，针对这样的情况，应怎强对栓的监管力度，以此保证施工质量。具体为（1）控制混凝土。应先从和商品混凝土单位的生产线租借合同入手，其中明确提出参与和管理生产线的要求，还有对混凝土原料、配合比的、过程控制、强度评定等方面的要求，以及供货过程中发生异常状况的应对和质量问题的赔偿以及责任划分。（2）控制栓原材料质量。相关部门应严格根据规范要求，对混凝土使用的全部原料检验报告进行采集，同时定期检验碇单位原材料。使用的材料质量必须要和有关规定相符。（3）混凝土配合比。首先，给监理工程师上报混凝土配合比，严格禁止随便更改。其次，通过低水灰比制作混凝土，确保栓具有较高的硫酸盐侵蚀性、防腐蚀性和抗氯离子扩散性。再次，加入规定比例的优质减水剂，充分提升减水效应，促使水胶比下降，加强混凝土的强度。最后，加入规定比例的优质矿粉和粉煤灰，代替一些细骨料与水泥，在确保其稠度和强度要求的基础上，促使密实性增加，加强对钢筋的保护效果^[5]。

3. 波纹管问题

在进行浇筑栓的时候，振捣混凝土会导致打扁或打偏镀锌波纹管。具体处理措施：要想切实防止出现这样的现象，可以将蜩料抽拔管穿插在镀锌波纹管中，在浇筑梁体两到五个小时内，把抽拔管拔心。

4. 张拉问题

张拉钢绞线延伸率具有很大的偏差，张拉力符合了设计需求，但是钢绞线的延伸量和理论计算也有很大差异。具体处理措施：钢绞线的具体弹性模量和设计使用值有很大差距。孔道具体线形和设计线形有很大差距，从而导致具体的预应力摩阻损失和设计值有很大差距；或者具体孔道摩阻数值和设计值存在很大差异，也会出现很大的延伸率偏差。初应力使用值错误或是超张拉太多。张拉期间锚具滑丝、钢绞线中出现断裂。张拉设施没有进行标定，或者表具读数离散性太大。应反复测验所有钢绞线，同时根据具体弹性调整延伸值^[6]。

5. 结束语

根据以上论述可知，在实际开展特大预制桥箱梁施工活动的时候，应对各种相关因素进行综合考虑，严格控制箱梁预制的施工技术和工艺的质量，以此更好的确保箱梁预制出厂之后的使用效果和质量，另外，还应确保箱梁预制的施工质量，应和相关实验进行密切配合，确保建筑材料的进场质量，同时还应在正式开展施工活动之前对相关人员进行技术培训，充分提升他们的施工技术和能力，促使他们可以严格根据相关要求与规定开展施工作业，确保桥梁的质量和安全。

参考文献：

[1]于丹. 梁场特大桥箱梁预制施工探讨[J]. 广东水利电力职业技术学院学报,2021,19(2):14-18.

[2]范士亮. 高铁特大桥简支箱梁预制施工关键技术研究[J]. 甘肃科技纵横,2020,49(9):55-58+85.

[3]李洪斌,李富春,张克浩,孙文火,李汉渤,胡恩纯,梁国栋. 75m大型预制混凝土箱梁SPMT转运施工技术[J]. 施工技术,2020,49(17):17-21.

[4]王勇,刘泽,林国辉. 郑州黄河特大桥40m铁路简支箱梁预制架设关键技术[J]. 高速铁路技术,2020,11(2):124-128.

[5]张润. 高铁箱梁预制场建设中的几点思考[J]. 山西建筑,2020,46(5):124-125.

[6]孙晓玲. 兴延高速公路白羊城沟特大桥预制箱梁制架一体化施工[J]. 门窗,2019,(22):103+106.