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1、武广客专预制箱梁后浇翼缘板施工工法第五工程有限公司 张华 李庆林 郭晓明 卢建勋1前言武广客运专线为我国第一条设计时速350km/n的高速客运铁路，为满足列车行驶的高速、平稳、舒适、安全等技术指标的要求,使得大跨度预应力混凝土箱梁得到广泛应用,大跨度预应力混凝土箱梁采用工厂化预制成为桥梁施工的必然发展趋势。中铁十九局集团武广客专韶关制梁场共承担218榀（其中32m箱梁205榀、24m箱梁13榀）双线单箱混凝土简支箱梁的预制生产任务，其中149榀为后浇翼缘板梁。中铁十九局区段处于多山地区,隧道较多，部分隧道间无制梁条件,原设计的整体箱梁不能通过隧道，为了使预制箱梁架设顺利通过隧道,在预制箱梁悬臂
2、板外侧1600mm部分设计为架梁后现场浇注,这给我们提供了一个全新的课题,国内没有成熟的施工经验借鉴，在我单位又是首次施工采用，一些关键技术需要在施工过程中边学边实践,不断探索和研究。我们根据平时的施工经验，形成了自己的后浇翼梁板施工技术，本工法是在武广客专韶关制梁场后浇翼梁板施工的基础上总结归纳而成，供类似工程参考借鉴。2工法特点1、采用整体模板,整体拆模，整体前移,可以加快周转速度，提高后浇部分的外观和质量,保证梁体尺寸.2、Z字型挂篮的使用，使钢筋的施工走在前面，解决了焊接期间占用模板的时间，减少了焊渣的清理工序。3、后浇翼缘板梁设置横向张拉，提高了后浇部分的承载力，保证了箱梁的整体性.
3、4、C50少缩混凝土既补偿收缩混凝土的的应用,减少了后浇部分的自身收缩,避免了与先浇混凝土之间裂缝的产生.3适用范围本工法适用于铁路客运专线32m(24m）后浇翼缘板后张法预应力混凝土简支箱梁.本工法对类似的大型箱梁后浇施工也具有很高的指导作用.4工艺原理4。1针对预制箱梁后浇翼缘板的设计构造、施工工艺特征，系统提出并应用上导式移动整体模架+整体底模的施工技术，在施工过程中采用模板的背龙骨与上导式移动整体模架用钢销连接，既方便模板的安装，又保证靠模板的自重荷载实现整体脱模,在应用中大大提高了工作效率，对缓解施工工期压力起到了积极作用.该技术简单新颖，可操作性极强，具有广泛的推广价值和应用前景。
4、4。2接缝施工时，接头钢筋采用单面电弧焊接，焊接接头达到1300多个.钢筋的加工，左右着总的施工时间,为此,我们制作了Z字形挂篮，使焊接部分提前进行，大大缩短了模板的使用时间,加快了周转.最大限度的利用现有空间，保证施工的正常开展，同时节省了模板的占用时间。4.3客运专线预制箱梁后浇翼缘板采用C50高性能无收缩混凝土配制技术。针对铁路客运专线预应力混凝土箱梁采用高性能混凝土,满足设计使用寿命100年的耐久指标要求，又需要满足后浇部分混凝土不能收缩的要求。采用正交设计方法，通过大量试验优化，运用电通量测试等技术对混凝土耐久性能进行测试，设计出耐久性能优良的C50高性能无收缩混凝土，从而满足制箱梁
5、后浇翼缘板耐久性能要求,质量稳定,指标可靠，有效的保证了箱梁的施工质量。4.4为保证梁体的整体性，设置了横向预应力索,采用单侧交错张拉工艺。在施工中，我们精心设计制作了锚口模板，即在通常设计制作的上下贯通的锚口模板的基础上,从底部向上5cm的位置加一块铁板，浇注时,铁板下面的5cm有混凝土浇注,在保证了锚口的尺寸满足后续施工的基础上，使得翼缘板底面浇筑时的整体性,提高了外观质量。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程预制箱梁后浇翼缘板施工工艺如图1.测量梁体中心线铺设轨道调整固定底模绑扎、焊接钢筋安装台车架结合处凿毛处理安装竖墙、接触支网预埋件浇注前检查浇注混凝土接长波纹管、穿预应索试件制
6、作拆除挡板及锚索模板自然养护压试件砼强度达到设计值85%模板整修横向张拉拆除底模注桨及封锚模架前移引出定位线结合处刷水泥浆强度达到设计值50%安装锚具、夹片清理模板涂脱模剂千斤顶、油表校核钢筋制作钢筋下料下一循环图1:预制箱梁后浇翼缘板施工工艺5。2施工方法及操作要点5。2.1模板工程在预制箱梁后浇翼缘板的施工中，控制工效的关键工序是模板的设计。我们通过对模板强度与刚度的检算(考虑后浇翼缘板重量及模板自重）,同时兼顾模板拆装便捷,自行设计制作了预制箱梁后浇翼缘板施工模架上导式移动整体模架（见图2）。该模架具有以下优点：1、整体拆装、整体前移,提高了施工效率和模板的周转率;2、足够的强度、刚度和
7、稳定性，保证了梁体后浇部分的施工质量；3、操作简单、安全;4、施工过程中保证罐车、运梁车的通行。5.2.1。1、模架结构该模架由台车架、整体底模、边模和端模等组成5。2。1.1。1台车架构造台车架由行走梁、移动门架和模板吊架组成。行走梁长33m（考虑运输需要分三段加工）,共两根，每根行走梁下设4套车轮组。行走梁采用2根25a的槽钢来组成。移动门架由立柱、上拉杆、下拉杆、斜拉杆组成.立柱采用220a的槽钢，按照受力分布,设置5组，上拉杆、下拉杆用220a的槽钢，斜拉杆采用214的槽钢，与立柱相对应分别设置5组,所有连接采用钢销连结,便于拆装。模板吊架用218a的槽钢，与泄水孔及预留工艺孔对应设置
8、13根，吊架与走行梁采用M25的高强螺栓连接,与模板背龙骨采用50的钢销连接。每根吊架均设有上下拉杆及顶杆。5。2.1.1。2底模构造底模由面板、骨架和背龙骨组成.为保证整个底模平整度控制在1.5mm/2m内,面板采用=8mm的钢板,骨架用I10的工字钢，按400mm间隔布置。为保证底模在切翼板现浇时的整体刚度，模板的背龙骨用218a的槽钢，为避免底模焊后变形，骨架与面板间采用50/150mm间断焊，焊缝厚度6mm。为了保证底模安装的准确，底模与切翼梁翼板底面有200mm长的接触面，以保证翼板的几何尺寸。底模全长32.85m，分为5段,便于现场安装及专场时运输。5。2。1。1。3边模构造边模利
9、用原有预制箱梁定型钢模的边模，由=8mm和=4mm钢板组成，每4m长一段，在对应的横向管道上用=4mm钢板焊一300X120X150的锚穴口.边模与底模用M20的螺栓连接.5。2。1。1.4端模构造端模是由=6mm的钢板和L60X60X6的角钢组成，端模与底模及边模采用M16的螺栓连接。见图2:上导式移动整体模架5.2。1.2模架安装首先用全站仪对箱梁中心线进行放样，以确定模架的正确位置。然后对模架各部分进行安装。5.2。1。2。1台车架安装首先安装2根P50的钢轨，钢轨长32米。安装前利用梁体中心线，每侧丈量4.05m，确定钢轨位置然后对钢轨进行调平，经测量合格后，安装行走梁和移动门架。保证
10、台车的纵向中心线与梁体中心线重合，才能进行底模安装。5。2.1.2.2底模安装底模吊装前应先将吊架与底模连接好，同时将下走台安装上,然后逐块对称安装，从前端开始向后安装,每安装完一块至少用两根上下拉杆将底模固定在梁体上，以防止单侧受力不均匀，容易产生失稳.5.2。1.2.3边模和端模安装待底模安装完毕并调整合格后，分别吊装边模和端模，在边模和端模与底模的接缝处用双面胶密封,将螺栓紧固，防止漏浆。5.2。1.3模架拆除及前移模架定位后,即可拆除移动门架的上拉杆、下拉杆及内侧斜拉杆，便于混凝土罐车的进入。混凝土浇筑完毕后，待强度到达60时，即可拆除边模和端模，待混凝土强度和弹模达到设计值得85%后
11、，进行张拉,张拉完成后,立即安装移动门架的上拉杆、下拉杆及内侧斜拉杆。接着拆除底模，底模拆除时，先拆除两端及中间的上下拉杆,并用6个5t手拉葫芦将底模吊住,然后拆除其余上下拉杆和顶杆，最后松6个5t手拉葫芦,底模靠其自重实现脱模，松6个5t手拉葫芦时其速度尽量保持一致，待底模脱离到位后拆除6个5t手拉葫芦，同时下降在行走梁下的8个千斤顶将模架落在轨道上，此时通过两个3t电动卷扬机牵引，即可前移至下一个工位。5。2.1。4模板创新上导式移动整体模架是我梁场自行设计及加工的适用于24/32m预制箱梁后浇翼缘板的专用工装，具有以下创新：5.2.1。4。1为保证每套模架能够多次使用，要求模板和台车架的
12、刚度控制在能满足常规设计中对面板的局部刚度、骨架的整体刚度、台车架变形的同时，还考虑整体模板在多次拆模中的集中荷载对其变形的影响以及频繁使用和运转的不平稳而引起的扭曲变形,因此模板的刚度控制成为关键.为减轻劳动强度，加快模板的周转，考虑采用整体脱模方式，将底模用M20的螺栓连成一体，靠模板的自重荷载脱模，脱模后将台架走行梁的螺旋千斤顶下降，整套模架落在轨道上即可前移。5。2.1.4.2整体模板在应用中提高效率的另一个关键问题是要满足模板与台架的连接方便、装拆快捷的要求。采取的措施是利用模板的背龙骨与台车架用50的钢销连接，既方便模板的安装，又保证靠模板的自重荷载实现整体脱模。5.2.1.4.3
13、采用杠杆原理，利用梁体的泄水孔，通过50的拉杆和顶杆将模板的背龙骨牢固在梁体上，来承担模板和混凝土的重量.5。2。2钢筋工程5。2.2.1钢筋预先下料,运至施工现场，进行现场安装。原梁体钢筋横向部分在后浇部分悬出断臂400mm，用于后浇施工，在后浇部分施工时，使预埋筋与后浇部分钢筋进行连接，连接时采用接头钢筋为水平搭接，采用手工电弧焊，焊缝长度不小于10d，在施工时需要使焊缝错开。5.2。2。2钢筋绑扎要求不同直径的钢筋采用不同长度的扎丝,扎丝头一律向内,确保扎丝头不进入钢筋保护层,杜绝影响耐久性的影响源。5。2.2.3后浇翼缘板的钢筋施工,要点在于横向钢筋的焊接,我们在施工初期，首先安装好模
14、板,然后再焊接钢筋，每次钢筋的施工时间为4天，占用模板的时间就为4天,影响了模板的周转，在后期的施工中,我们制作加工了Z字型挂篮（见图3）,使横向钢筋的焊接走在前面，安装好模板后，仅在上面施工纵向钢筋及预埋件，使模板的占用时间减少到2.5天，大大加快了模板的周转，提高了施工速度.5。2。3混凝土工程5.2。3.1混凝土配合比的选定在设计图中要求使用少收缩混凝土，即补偿收缩混凝土，通过在混凝土中掺加定量的膨胀剂，以抵消混凝土的收缩，达到不收缩的目的，避免了因为新浇混凝土的收缩使得新旧混凝土不能很好结合的通病。图3:Z字型挂蓝5.2.3.2接缝处理混凝土浇注前,需对接缝进行处理：凿毛处理层混凝土表
15、面的水泥砂浆和松弱层。经凿毛处理的混凝土表面应用水冲洗干净，在进行切翼板混凝土前对凿毛面涂刷一层水泥净浆。5.2。3。3混凝土生产、运输混凝土拌合采用HZS75型搅拌站，混凝土拌合时严格按试验室下发的施工配合比配料拌合，搅拌时，采用二次投料法，即先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料和外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不少于30s,总搅拌时间不宜少于2min，也不宜超过3min.混凝土出机后必须进行坍落度、含气量、温度等指标的检测，合格后方可进行浇注.浇注时由水泥罐车运输至现场,滑槽送料入摸。5.2。3.4混凝土浇注、振捣混凝土浇筑分层连续从一端向另一推移,两侧同时进行.振捣以插入式振捣器为主。混凝土浇注前应对振捣人员进行分工，使每人负责一段.各振捣人员应对自己负责范围内下棒地方详细观察、仔细研究,提前找出下棒位置并进行试验。在钢筋较密集处应注意振动棒插入位置，以防振捣棒难以拔出.振捣时特别注意预应力锚头处砼的振捣，且不要碰撞波纹管，以防破损进浆不能张拉。操作插入式振动器时要快插慢拔，振动棒移动距离应不超过其作用范围的1.5倍,且插入下层混凝土的深度宜为510cm，每点振动时间约为20s30s，振捣时振动棒上下略微抽动,振动至混凝土表面泛浆，无
