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1、高速鐵路簡支箱梁施工方案一、 前言客運專線鐵路（高速鐵鉻）與我國既有鐵路相比，具有速度高、對線路平順性要求高等特點，要求其下部結構具有較大的抗彎和抗扭剛度，整孔簡支箱梁具有受力簡單明確、形式簡潔、外形美觀、抗彎和抗扭剛度大，建成后橋梁養護工作量以及維修少等優點，在許多國家高速鐵路建設中得到廣泛應用。目前我國客運專線大量采用32m簡支箱梁（調跨用24m、20m ），并主要采用現場預制、架橋機架設的施工工藝和方法。由于跨度32m簡支梁體積大、橋面寬、其預制和架設尚屬首次，同時為了提高橋梁的耐久性，預制梁采用高性能混凝土。二、工程特點1、預應力混凝土箱梁采用現場預制、架梁機架設的方法，避免了箱梁的長2、途運輸，便于施工管理，既能保證工程質量，又可以縮短全橋工期，降低工程造價，效益顯著。2、施工工藝適應了新結構、新標準的要求，確保了制梁架梁質量，為鐵路橋梁向預制化發展積累了經驗。3、橫移小車、輪胎式搬運機、輪胎式運梁車、900t架橋機等先進設備的研制，確保了箱梁制架的要求。4、對不同的施工方法進行了比較。5、采用高性能混凝土技術進行客運專線箱梁的預制。三、適用范圍適用于鐵路后張法預應力混凝土單雙線簡支箱梁的現場預制架設。四、施工工藝 1、工藝流程（見圖1、圖2）五、施工總體布置及基礎設施2.1、場地布置:要根據現場的地質條件，地形地貌，同時根據施工工藝及施工方法，各工序的相互關系來合理布置場地3、，既要滿足生活需要，又要方便施工，形成流水作業，并應盡量少占耕地。3梁場采用橫移方案，模板與臺座采用1：2布置，便于側模移動梁體橫移，鋼筋加工和綁扎在臺座邊分底腹板及頂板鋼筋綁扎，內模用2臺50門吊吊裝入模。7梁場因地處北京市四環以內，占地面積小，必須雙層存梁，故采用提梁機方案，模板不動，模板與臺座采用1:1，鋼筋集中綁扎，一次成型吊裝入模，內模采用滑移式，從箱梁的一端進入。2.2、制梁臺座:制梁臺座中間采用條形基礎，下部采用強夯碎石置換處理，要求承載力大于180。由于箱梁在預應力后發生上拱，此時箱梁結構自重、模板重量和施工荷載逐漸向兩端集中，一般按最不利情況考慮，即荷載全部由兩端基礎承受，因4、此二端基礎必須采用樁基礎。3梁場采用橫移方案，臺座設計考慮橫移小車的高度，采用高臺位法制梁；7梁場采用搬移方案，采用低臺位法制梁。2.3、存梁臺座:采用四點支承箱梁的方法，每個存梁臺座由四個鋼筋混凝土支墩組成，應保證箱梁四個支點的不均勻沉降或不平整度不大于2，各支墩頂面設橡膠板。2.4、模板:雙線整孔預制箱梁的模板由底模、內膜、外模和端模組成。根據施工方案不同，3#梁場采用側模、端膜、內膜與底模為1：2，即1套模板負責2個臺座。7#梁場采用側模、端模、內模與底模為1：1，即每個臺座1套模板。所有模板均采用鋼模，要求模板接縫平順、板面平整、轉角光滑、連接孔位置準確，具有足夠的強度、剛度和穩定性，5、能保證在施工過程中各部位尺寸準確，且多次重復使用不產生影響梁體外形變形的足夠剛度。3#梁場一套外模負責二個臺位及將制成的梁體移出臺位的需要，在兩側外側模桁架的底部各設二個橫移臺車。7#梁場外模設為固定式。內模采用液壓收縮內模，內模的收縮及脫模均利用液壓油缸的自由伸縮，在滿足伸縮行程的條件下保證快捷、靈活、方便。底模在跨中需設置反拱，端模安裝時應考慮箱梁的彈性壓縮。3、材料3.1、水泥:選用42.5級的低堿硅酸鹽或低堿普通硅酸鹽水泥。3.2 砂:采用質地均勻堅固、吸水率低、空隙率小的潔凈河砂，細度模數為2.63.0。3.3、碎石:選用級配合理、粒形良好、質地均勻堅固、線膨脹系數小的潔凈碎石，采用6、二級級配，510、1025的碎石。3.4、鋼絞線 選用高強度低松馳預應力鋼絞線，極限強度為1860MPa。應無損傷、無銹蝕、無污染，有出廠合格證和抽檢試驗報告。性能符合規定要求，供應商應提供每批鋼絞線的實際彈性模量。3.5、錨具 應通過省部級簽定，符合GB/T14370的要求。3.6、粉煤灰 需水量比不應大于100%，細度12%。3.7、礦粉 比表面積宜為350500m2/kg。3.8、外加劑 應采用減水率高，坍落度損失小，適量引氣，能明顯提高混凝土耐久性且質量穩定的產品。外加劑和水泥間應有良好的相容性，經鐵道部鑒定或評審，并經鐵道部產品質量檢驗中心檢驗合格。4、分項工程施工及質量控制4.1、7、鋼筋加工安裝鋼筋綁扎根據施工方案不同而采用不同的方式成型，3梁場采用梁體和橋面鋼筋骨架分別在相應的胎模上綁扎成型，7梁場采用整體成型。鋼筋要調直、除銹，下料、彎度要準確，加工好的半成品鋼筋要分類掛牌存放。、鋼筋綁扎臺位用型鋼制作，其外形按梁體底腹板及橋面形狀制作，縱向按鋼筋的間距割槽口，以保證鋼筋對位準確，操作方便。、為保證混凝土保護層厚度，在鋼筋骨架內外側分別綁扎細石混凝土墊塊，其數量不少于4個/m2 ， 綁扎墊塊和鋼筋的扎絲不得伸入保護層內。、在綁扎鋼筋時，應將制孔膠管安裝到位，其誤差控制在規定范圍內，曲線應圓順。4.2、混凝土施工、配合比 梁體配合比設計必需滿足設計強度（C50）,滿足設8、計終張拉要求，強度R50Mpa，彈性模量35.5GPa，坍落度1618cm，擴展度40020mm。滿足混凝土耐久性（預防堿骨料反應，抗凍能循環，抗滲性，抗氧離子滲透，護筋性，抗裂性）的要求，其檢驗報告須由承擔該產品生產許可證檢驗任務的檢驗機構出具。預制梁每2萬方混凝土應再進行耐久性試驗。、拌合與運輸采用有自動計量裝置的強制式拌合設備，其拌合能力應滿足60m3/h，以保證混凝土灌注時間控制在規定范圍內，配置4臺混凝土運輸車，制梁臺座側面布置2臺輸送泵和2臺布料機。.1、灌注箱梁的澆注順序為：底板腹板頂板，應配置足夠的振搗設備和人員，使混凝土灌注速度與振搗一致，有效控制混凝土灌注時間，但灌注速度也9、不能太快，以免出現混凝土攪拌不均勻，振搗不密實的現象。.2、搗固以插入式振動棒為主，輔以少量的附著式振搗器，橋面混凝土亦采用振動棒振搗密實，并初步找平，再采用持制的振動橋振動、找平、提漿，其后用抹子二次收漿抹面.3、養護根據環境溫度及施工條件采用自然養護或蒸汽養護。自然養護時，應及時覆蓋，保溫，保濕，防水分蒸發發生收縮裂紋，覆蓋材料采用較厚的土工布為宜。蒸汽養護分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段，恒溫養護時間應根據梁體拆模強度要求、混凝土配合比及環境等通過試驗確定。4.3、拆模拆模時的混凝土強度應符合設計要求，且梁體混凝土芯部與表層、表層與環境溫差不應大于15，拆模后應及時噴涂混凝土養護劑，大風10、或氣溫急劇變化時不宜拆模。4.4、預應力施工、預應力孔道成型采用抽拔橡膠管成孔工藝，要求順直，粗細均勻，有足夠的抗拉強度，每個孔道由2根橡膠管制成，在梁體混凝土澆筑完一定時間后用卷揚機將橡膠管拔出，每次不得多于2根，全部拔完后用通孔器檢查孔道。、鋼絞線的下料編束和穿束 整卷鋼絞線放在放線架中，抓住鋼絞線一端，將其緩緩拉出，注意不讓鋼絞線產生彎折變形，如有彎折必須去掉，鋼絞線下料用砂輪切割機，下料長度滿足張拉設備和孔道長度所要求的長度外，還要有留一定的預留量。將下好的鋼絞線放在工作臺上，每隔1.01.5m用22#鐵絲將鋼絞線扎成一束，形成預應力束，注意編束要綁緊，根于根之間不能繞扭。、預應力束的11、張拉與錨固 .1、安裝張拉操作架和設置防護板張拉采用特制的張拉操作架，方便千斤頂的移動，并在張拉架三周設置防護板，以防夾片和鋼絞線彈出傷人。.2、張拉機具的檢驗張拉前應對千斤頂、油壓表及油泵定期配套標定，計算回歸曲線，張拉時要配套使用，并按回歸方程計算的油壓表讀數進行加載。 .3、檢查張拉力束和錨具主檢查下列內容：預應力鋼束與錨具是否與設計相符，壓漿嘴是否暢通，錨具板喇叭口處的混凝土是否清理干凈，錨具安裝是否正確，限位板與錨具是否配套等。.4、張拉作業預應力張拉施工采用二次張拉和三次張拉相結合的施工工藝。自然養護的箱梁早期強度發展較慢，為預防梁體混凝土出現收縮裂紋，采用三次張拉工藝。蒸氣養護的12、箱梁由于粱體早期強度發展較快，且粱體與環境溫差控制時間較長，采用二次張拉工藝。預應力張拉程序:預張拉：0初應力0.2k（做伸長值標記）預張拉要求的控制應力（側伸長值）回油、錨固（測總回縮量）。若采用二次張拉工藝，此階段合并至初張拉。初張拉：0初應力0.2k（做伸長值標記）初張拉要求的控制應力（側伸長值）回油、錨固（測總回縮量）。終張拉：0初應力0.2k（做伸長值標記）1.0k（側伸長值，持荷5min）回油、錨固（測總回縮量、測夾片外露量）。經過初張拉的鋼絞線張拉： 0初張控制應力（做伸長值標記）1.0k（測伸長值，持荷5min）回油、錨固（測總回縮量、測夾片外露量）。初張拉后，梁體即可調離制梁13、臺位。終張拉時梁體混凝土強度、彈模均應滿足設計要求，且齡期不少于10天，張拉時以油表讀數為主，以鋼絞線的伸長做校核，且在k作用下持荷5min。張拉時，兩端同時分級加載，兩側對稱進行。、孔道壓漿 孔道壓漿采用真空輔助壓漿工藝，在終張拉完畢48小時內進行。確定抽吸真空端及壓漿端，在二端錨具上安裝真空罩，壓漿菅和接頭，檢查并確認所有閥門能安全開啟及關閉。將接駁在真空泵上的三向閥門的上端出口用透明喉管連接到抽真空端的接頭上，用真空泵吸真空。開啟出漿端接在接駁管上的閥門，關閉入漿端的閥門，抽吸真空達到-0.06-0.1MPa并保持穩定，停泵1min，若壓力表能保持不變即孔道能達到并維持真空。拌漿 ：啟動14、電機使攪拌機運轉，然后加水，再緩慢均勻地加入灌漿劑，攪拌不小于2min。啟動灌漿泵，開始灌漿。灌漿時按先下后上的順序壓漿，由一端壓入漿體，待抽真空的透明網管中有漿體通過時，關閉空氣濾清器前端的閥門，稍候打開排氣閥，直至水泥漿順暢流出，當另一端溢出的稀漿變濃（與灌入的漿體相同）之后，封閉出漿口，繼續壓漿使壓力達到0.50.6MPa，持續2 min且無漏漿情況時，關閉進漿閥門卸下輸漿膠管漿體初凝后（具體時間根據相關試驗確定），拆卸并清理安裝在壓漿端及出漿端的球閥，徹底沖洗壓漿設備及工具。、封錨 封錨采用強度等級不低于C50的無收縮混凝土進行填塞。封錨前，應對錨具穴槽表面進行鑿毛（宜在梁端模板拆除后15、立即進行）處理，并在預應力筋、錨具及錨墊板處用聚氨酯防水涂料進行防水處理，安裝封錨鋼筋后，采用低流動度的C50無收縮混凝土對錨穴進行填塞，要確保密實、表面平整，新舊混凝土結合部采用聚氨酯防水涂料進行二次防水處理。5、移梁 整孔箱梁從制梁臺位轉往存梁臺位和從存梁臺位至提升站的搬運，可采用設置專用滑道的滑移方案（3#梁場）或配置專用輪胎式搬運設備的搬移方案（7#梁場）。前者具用專用設備投入費用少的優點，但工作效率低，并在場地地質條件不良時，滑道地基處理的費用較高，要求制梁和移梁順序必須嚴格按照架梁順序進行，且無法實現雙層存梁。后者雖然投入專用設備費用多，但工效高，走行道路的地基處理費用低，可實現雙16、層存梁，對制梁和架梁順序要求較低，場地布置靈活。 5.1、滑移方案（3#梁場） 箱梁初張拉后移開外模，拆掉二端活動底模，將橫移臺車喂入梁底，每端橫移臺車上設二臺350t千斤頂作頂升千斤頂，其中一端臺車千斤頂油路串聯，另一端臺車千斤頂油路各自獨立，以保證在任何情況下箱梁均處于三支點平衡狀態。臺車行走采用橫移千斤頂。橫移軌道應設置在堅固穩定的基礎上，橫移軌道必須保持平整，采用鉆孔樁基礎及鋼筋混凝土梁。5.2、搬移方案（7#梁場）輪胎式搬運機具有吊梁縱橫向運行，原地90度轉向，載荷自動均衡（三吊點）和輪組壓強自動均衡等功能。對地壓力小，有效降低了運梁通道地基處理費用。移梁時，外模和底模均可不動。6、17、防水層施工為滿足博格軌道要求的六面排水坡形式，防水層采用噴涂形式，厚度為2，不設保護層。噴涂聚脲彈性涂料是一種雙組分，不含溶劑，快速固化型。組分由預聚物或半預聚物與異氰酸酯反應制得，組分由端氨基樹脂和端氨基擴鏈劑制成。組分和組分在專用噴涂設備的噴槍內混合噴出，快速反應固結成灰色的彈性體膜。 噴涂前，橋面必須潔凈、干燥和平整。橋面無碴軌道板范圍內平整度要求34，否則要進行機械打磨。7、架設7.1、整孔箱梁提升上橋為了實現箱梁從地面提升上橋的要求，跨墩布置二臺450t龍門吊機，先用龍門吊機架設此范圍內的箱梁。再在箱梁上拼裝運梁臺車及架橋機。7.2、整孔箱梁梁上運輸為了實現箱梁在橋面上的安全運輸，并18、且盡可能減小對墩臺和已架箱梁的影響，同時滿足架橋機自行通過現澆段到達起架點，并且在完成最后一孔架設后，將其馱回提梁站進行拆卸等要求，采用輪胎式運梁機進行箱梁運輸。7.3、整孔箱梁架設架梁作業的架橋機主要有定點起吊導梁式架橋機，過孔用導梁式架橋機，無導梁一跨式架橋機，無導梁步履式架橋機時，均可架設橋跨32m及以下雙線單室箱梁，額定起吊重量900t。架梁時為保證梁體四支點受力均勻，采用千斤頂控制各支座反力，其誤差應小于5%。灌漿時應將箱梁落在千斤頂上，待試件強度滿足要求后再拆卸千斤頂六、安全措施1、大型起吊設備(龍門架、移梁機、架橋機）必須試吊經檢查合格辦理檢查證、準用證后才能進行作業，并定期檢查19、保養。2、所有動力設備安裝可靠的接地保護措施，做到“一機、一箱、一閘、一漏”，內模采用安全電壓照明。3、鋼筋骨架整體吊裝前必經對每個小吊點、繩夾、花藍螺栓、主吊點焊縫、銷軸、鋼絲繩等全面檢查，起吊時信號要明確， 保證2臺龍門吊機同步作業，鋼筋骨架下面嚴禁站人。4、張拉時，無關人員不許進入，千斤頂后不得站人。5、大雨天或六級以上大風天氣禁止架梁作業。七 質量檢測一、一般規定1. 預制梁的制梁臺座、模板及支架應有施工工藝設計。制梁臺座的強度、剛度及穩定性，應能滿足施工各階段施工荷載的要求和施工工藝要求。模板及支架的反拱和預留壓縮量的設置應符合設計要求和施工工藝要求。2. 架(移)梁設備和吊(頂)具20、應具有足夠的強度、剛度和穩定性，能滿足架(移)梁荷載要求。并應在工地進行靜動載試驗、試運轉和驗收，做好記錄。未經驗收合格的架(移)梁設備和吊(頂)具，不得進行架(移)梁作業。二、原材料檢驗1. 混凝土所用粗細骨料、水泥、外加劑、阻銹劑、礦物摻合料、拌合用水等要求見xx高速鐵路高性能混凝土施工實施細則。2. 預應力鋼絞線1) 預應力鋼絞線質量應符合GB/T5224的規定，鋼絞線應有出廠合格證，進場后先經外觀檢查，合格后進行力學性能試驗。供應商應提供每批鋼絞線實際的彈性模量值，施工單位應對每批鋼絞線的彈性模量進行試驗。九、箱梁架設檢驗1. 架梁工程施工質量應符合鐵道部現行鐵路橋涵工程質量驗收標準(21、TB/10415-2003)、客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準(鐵建設2005160號)、鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準(鐵建設2005160號)、客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件(鐵科技函2004120號)、客運專線橋梁盆式橡膠支座暫行技術條件(科技基2005101號)、客運專線橋梁伸縮裝置暫行技術條件(科技基2005101號)的有關規定；2. 每孔箱梁為一檢驗批，分別檢驗墩臺支承墊石、箱梁外觀質量、架梁和支座外觀。3. 架梁的質量驗收應包括對原材料、構配件和設備等的檢驗，應按進場的批次和本標準規定的抽樣檢驗方案執行；資料檢查，包括原材料、構配件和設備等的質量證明文件(質量合格證、規格、型號及性能檢測報告等)和檢驗報告、施工過程中重要工序的自檢和交接檢驗紀錄、平行檢驗報告和抽樣檢驗報告等