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1、秦沈客运专线 24m 单线箱梁预制技术总结一、工程概况（一）工程概述（一）工程概述秦沈客运专线新建铁路工程位于辽西走廊，该线起始于河北省秦皇岛站，终止于辽宁省沈阳北站，全长 404.64km，是连接中原地区和东北地区的又一条铁路大动脉，它的建设不仅将缓解东北地区日益紧张的运输能力状况，而且又是我国铁路建设技术水平的标志性工程，并为我国高速铁路的建设提供技术储备。我局 B28-4 标段负责三座桥（跨阜锦公路特大桥、跨 102 国道 2#大桥、跨锦娘公路特大桥）的 89 孔 24m 单线箱梁的预制、移存、装车及桥面系施工。（二）箱梁（二）箱梁简简介介24m 单线箱梁的预制在我国属首次，箱梁体积大、
2、重量重、工艺复杂、技术标准新、质量要求高、预制和移梁装车均有一定难度。其主要技术参数如下：1.截面类型为单箱单室等高度梁，梁端腹板局部加宽（300650mm）、底板局部加厚（250550mm），底板宽3.03.5m，顶板宽 6.15m，两端支座处设置有隔墙。2.箱梁全长 24.6m，计算跨度 24m，梁高 2.0m。3.梁体吊装重量 252t（不含防水层及保护层），C50级混凝土100.7m3，钢筋 14t。4.预应力钢束沿梁体中心线对称布置，共 12 束，每束为 9-12.5 高强度 II 级松弛钢绞线。锚外张拉控制应力为 1332Mpa。5.箱梁吊点设在腹板内侧顶板上，纵向距梁端2.0m，
3、横向距腹板内侧0.25m；存梁支点纵向距梁端3m；运输支点纵向距梁端4m。二、技术难点（一）（一）制梁台座和滑（存）梁道基底承载力要求较高，必须严格控制其沉降量，不均匀沉降量不得大于 2mm。（二）（二）整体侧模设计与加工箱梁侧模为整体滑移式，其设计和加工必须满足强度、刚度及稳定性要求，确保梁体各部位几何尺寸正确及预埋件的位置准确。（三）（三）液压内模设计与加工采用机、电、液相结合的设计方案，在保证钢模强度、刚度和几何尺寸的同时，液压油缸支收模，机械丝杠支承加固锁定，龙门吊整体吊装就位，卷扬机滑轮系统牵引整体出模。（四）（四）箱梁混凝土整体浇筑工艺与采用整体侧模相适应，箱梁混凝土浇筑一次、连续
4、、整体完成，使得预制出的箱梁无接缝、无错台、无漏浆、无接茬波纹出现，外观浑然一体，内实外美；另外还必须解决箱梁大体积混凝土连续振捣工艺、混凝土浇筑时防止内模上浮等关键问题。三、施工技术（一）（一）预预制制场场布置及地基布置及地基处处理理1.预制场布置预制场平面布置见图 1，这种场地布置有以下特点：（ （1） ）制梁台座成一列，侧模纵向滑移方便，且不需要龙门吊吊移；内模纵向吊移简单，能大大加快模板安装及拆除效率。（ （2） ）横向移梁安全、易于操作，不需要大吨位龙门吊协助。（ （3） ）滑（存）梁道既可滑梁，又可存梁，存梁能力大。（ （4） ）钢筋绑扎台座与制梁台座成一列，钢筋笼吊装方便迅速。（
5、 （5） ）内模整修在制梁台座上进行，必须合理安排制梁顺序，提高内模及制梁台座使用率。2.地基处理预制场地处辽西走廊，地貌形态为丘间冲洪积平原，第四系冲积覆盖层薄，冲洪积层以砾石土、卵石土为主，砂类土埋藏于粘性土之下，地质条件较好。预制场原始地形为坡状，现场根据实测标高制定土方挖填方案，然后进行生产区场地平整，填方地段先挖去腐质土，填土严格控制分层厚度，拖式振动碾碾压密实，密实度要达到 90%以上。因制梁台座和滑（存）梁道对基底承载力要求较高，故对其地基采取以下措施：对有冻土层部位，先挖去冻土层，然后按设计标高分层回填卵石土并夯实；不论是挖方段，还是填方段，必须保证其地基承载力在 200Kpa
6、 以上；基底处理好后立即进行基础混凝土浇筑。制梁台座采用 C20级片石混凝土浇筑，两端头基础尺寸扩大并设 3 层钢筋网片，台座纵向适当贯通配筋，防止在箱梁张拉、顶梁、移梁或台座受力不均匀时混凝土发生开裂。滑（存）梁道采用扩大基础，C20级片石混凝土浇筑而成，基础上部和下部均配有钢筋，防止基础混凝土开裂或不均匀沉降发生，在基础顶部设两根 P43钢轨作移梁小车轨道。（二）外模制作、安装及拆除（二）外模制作、安装及拆除在箱梁的预制施工中，模板设计与加工的好坏是梁体质量保证的前提。为了保证混凝土外观优美，克服以往制梁时易于发生的质量通病（如模板接缝错台、漏浆等），减少分块模板拼装时的工作量和加快施工进
7、度，我们经过多种方案比选，一改过去常规分块侧模的设计思路，而采用整体滑移式侧模。1.外模制作箱梁外模由底模、端模和侧模组成。（ （1） ）底模底模采用整体固定式。制梁台座上部由 C20级混凝土浇筑而成，预留 13 个 150250mm 侧模底拉杆安装孔和 4 处700700mm 顶梁千斤顶安放位置。制梁台座混凝土面上铺16mm 厚钢板作底模，底模通过预埋于混凝土台座中的角钢和钢板进行固定，跨中设 11mm 反拱，其它各点按二次抛物线进行过渡，四个支座板处分别设 1 个 200mm 的活动块，作顶梁千斤顶上垫板使用。底模由分块钢板焊成整体，焊缝为坡口焊，焊后磨平抛光，板面平整度允许误差 2mm/
8、2m。为防止箱梁混凝土浇筑时内模上浮，在底模纵向中线位置设 6 个 32mm 圆孔，每个圆孔下分别焊接一个 M30 螺帽，防内模上浮拉杆由 50mm 钢棒制成，其上端通过横梁拉紧内模，同时又作箱梁底板泄水孔模芯使用。底模与侧模接缝处采用“W”型止浆橡胶带，橡胶带的缺口卡在底模边缘上。（ （2） ）端模端模面板采用 10mm 厚钢板整体制成，与底模、侧模、内模连接处为 L12512510 角钢，角钢上钻有连接螺栓孔。端模在预应力管道对应位置处开孔，设固定锚垫板的圆台状铁盒。每块端模上设 4 个脱模器，防止端模拆除时造成模板变形或损伤梁体混凝土棱角。端模纵、横向加劲肋均为 10mm 厚钢板，焊接时
9、要注意控制面板变形，加工成型后面板平整度允许误差2mm/2m。（ （3） ）侧模侧模由内侧模和外侧模组成，内、外侧模均设计为整体式。在工厂制作时，内、外侧模均分两大块进行加工，每块长12303mm，一套侧模共计 4 大块。工厂制作好之后运至工地进行组拼，按跨中 11mm 反拱调整好侧模线型后，焊接成一个整体。侧模面板由 8mm 厚钢板折弯而成，周边加劲肋均为L12512510 角钢，其余加劲肋及桁架均采用 I140805.5 工字钢。内、外侧模分别设有 13 个桁片，其上、下分别设 13 个拉杆，上下拉杆分别由 I140805.5 工字钢和 30 圆钢制成，桁片工字钢在对应拉杆位置处开槽，以便
10、固定拉杆。内、外侧模上分别设 27 个附着式振动器架和 12 个100mm 通风孔。附着式振动器架采用 20mm 厚钢板制成，焊接在工字钢加劲肋上，纵向间距 1m 左右，分上下两层错开，每个梁端下部支座板处分别增加 1 个。通风孔模芯由 100mm 钢管制成，侧模面板在通风孔位置处镗孔，面板外侧焊 M120 螺帽固定模芯。侧模制作时，先加工桁片及桁架，然后再上面板。面板与桁架及加劲肋之间焊接采用交错焊缝，间距 200300m，焊缝长2030mm，面板对接焊采用坡口焊，焊后磨平抛光。面板焊接完毕，其平整度允许误差 2mm/2m。侧模桁架下设有调平丝杠，供立模时调整标高、垂直度和拆模时使用。内、外
11、侧模下均设有两台移模小车（距端头 4.3m 处），小车下铺 P43钢轨滑道（外侧模下轨距 1300mm，内侧模下轨距1000mm）；小车上设有横向左、右旋丝杠，可完成侧模的横移；安装及拆除侧模时均采用移模小车就位。2.外模安装（ （1） ）用卷扬机将侧模拖至制梁台座相应位置。（ （2） ）调节移模小车上的横向丝杠，使侧模靠近制梁台座底模。（ （3） ）拆下移模小车上的横向丝杠，调节侧模下的调平丝杠，将侧模调到设计标高位置及容许垂直度，安装下拉杆。（ （4） ）吊入底板和腹板钢筋笼，安装抽拔橡胶棒。（ （5） ）安装端模，端模的定位由与侧模及底模连接的螺栓来完成。（ （6） ）吊入内模，绑扎顶板
12、钢筋。（ （7） ）安装上拉杆。（ （8） ）检查侧模及端模位置，上紧上、下拉杆。（ （9） ）安装挡碴墙、内边墙、端边墙模型和通风孔、底板泄水孔模芯。（ （10） ）模板安装尺寸误差要符合秦沈客运专线桥梁制造与架设施工技术细则中有关规定。3.外模拆除当梁体混凝土强度达到设计值的 50%，且梁体表面温度与环境温度之差不大于 15时，方可拆除外模。（ （1） ）拆除挡碴墙、内边墙、端边墙模型。（ （2） ）用拆模器拆除端模。（ （3） ）拆除侧模上、下拉杆，调节侧模下调平丝杠，使侧模落放于移梁小车上。（ （4） ）安装移模小车上的横向丝杠。（ （5） ）调节移模小车上的横向丝杠，将侧模向外横向拉
13、出约350mm。（ （6） ）用卷扬机将侧模拖至下一个制梁台座处，准备下一道工序。4.注意事项（ （1） ）模板安装前要检查板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余灰浆，接口处应清除干净。（ （2） ）外模使用时上、下拉杆必须上紧，并安大平垫圈戴双螺帽，双螺帽反向相互拧紧。（ （3） ）底模在正常使用期间，要经常随时用水平仪检查其反拱及有无下沉现象，不符合规定处及时整修。（ （4） ）通风孔、底板泄水孔模芯在混凝土初凝后应尽快拆除。（ （5） ）立模前后要做好各种预埋件的安装工作。（ （6） ）浇筑梁体混凝土时，必须派专人随时检查模板的工作状况。（ （7） ）拆模时，要注意保持同步，严禁重击或硬
14、撬，以防损伤梁体混凝土棱角或造成模板变形。（ （8） ）模板拆除后，应及时清除面板和接口处的残余灰浆并喷涂隔离剂。（三）内模部分（三）内模部分（四）（四）钢钢筋筋绑绑扎与安装扎与安装箱梁钢筋分两部分进行绑扎，底板和腹板钢筋一起绑扎，顶板钢筋在底板和腹板钢筋吊装入模后绑扎；底板和腹板钢筋在绑扎台座上采用专用模具定位进行绑扎，成型后用 2 台 20t 龙门吊整体吊放于底模上，顶板钢筋在模板上进行帮绑扎。（五）混凝土施工（五）混凝土施工1.混凝土原材料水泥采用 525#普通硅酸盐水泥，出厂至使用日期不得超过3 个月；粗骨料采用坚硬耐久的碎石，料径为 525mm；细骨料采用硬质洁净的河砂；拌合用水采用
15、饮用水；外加剂采用 FDN 高效减水剂。水泥和粗、细骨料应符合 TB10210-97铁路混凝土及砌体工程施工验收规范中有关规定，外加剂应符合 GB8076-97中有关规定。2.混凝土配合比理论配合比为：水泥:砂：碎石：水=1：1.53:2.11:0.36，外加剂掺量 1%，水泥用量 486kg/m3，总碱含量小于 3kg/m3。原材料最大允许误差为：水泥、水、外加剂1%，粗、细骨料2%。3.混凝土搅拌采用 2 台 HZS50 型自动计量搅拌站集中搅拌，外加剂提前18 小时配制好，搅拌站按试验室出具的配料通知单进行配料。混凝土搅拌时间应不少于 120 秒，实际施工中，根据所搅拌混凝土的和易性进行
16、适当调整。混凝土自加水搅拌时起超过 45 分钟后，即不得使用。混凝土坍落度出机控制在 1618cm，入模控制在1416cm。4.混凝土输送采用 2 台 HBT60 型拖式混凝土输送泵和专用管线进行输送，2 台 HG15 型混凝土布料杆分灰入模。5.混凝土浇筑（ （1） ）施工方法采用分段分层、连续整体法一次浇筑成型。（ （2） ）所需设备GFZ 型 1.5KW 高频附着式振动器 54 台，ZH-50 型插入式振动器 30 台。（ （3） ）操作工艺箱梁混凝土浇筑顺序为先腹板，再底板，最后顶板，整片梁控制在 34 小时以内浇筑完毕。腹板混凝土浇筑两台混凝土布料杆从同一侧腹板两端开始对称下料，浇筑至跨中合拢，然后按同样方式浇筑另一侧腹板。两侧腹板交替进行混凝土浇筑，分层厚度 2025cm，直至混凝土浇筑到腹板与顶板变坡处。混凝土振捣采用附着式振动器和插入式振动器，在腹板钢筋及预应力管道密集处，用捣固铲配合附着式振动器进行振捣。插入式振动器应避免碰撞钢筋、预应力管道、预埋件及模板，每一插点振动时间约 2030
