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1、京 沪 高 速 铁 路箱梁预制施工讲义主讲人：阳 青 龙时 间：2008-4-2228日箱梁预制施工一.工程概况二.箱梁施工工艺1钢筋施工2模板施工3混凝土施工4预应力施工5箱梁移运6箱梁质量检验7箱梁装运8保护层、防水层施工9附属设施施工一.工程概况 京沪高速铁路正线桥梁数量大，具有新材料使用广、新技术要求高、施工复杂的特点。正线桥梁占正线长度80%以上，标准跨径箱梁有32m、24m、20m等，采用分段其中预制，架桥机架设为主。箱梁主要特点：（1）采用C50级耐久性混凝土，原材料要求高(2)体积大、重量大（3）梁体刚度大，变形控制严格，施工时，梁体跨中徐变上拱值控制在L/3000mm以内（4
2、）箱梁浇注、张拉、养护要求高。梁体混凝土要求在6小时内浇注完毕，梁体预施应力采用三阶段张拉，箱梁内部最高温度不得超过60和温差不得超过15。箱梁耐久性设计：箱梁采用高性能砼，重视构造细节设计，预防箱梁碱集料反应，控制箱梁徐变上拱值、完善桥面排水系统设计、增大混凝土保护层厚度，设置完备的桥梁检查设施等。桥梁承重结构设计要满足100年的使用要求。1.制梁场概况中铁一局京沪高速铁路TJ-2标段6号梁场设箱梁生产台座13座，其中32m箱梁生产台座11座，24m箱梁生产台座2座，设计月生产能力为60跨/月，存梁能力130跨，占地210.72亩。梁场布置采用横列式布置方式，即制梁台座和存梁台座纵向排列布置
3、。主要由混凝土拌合区、生产区、存梁区、箱梁发运区及生活办公区组成。拟投入40吨36米跨龙门吊4台；36米450吨提梁门吊2台；HZS120型大型微机控制混凝土拌合站2座；HBT80型混凝土输送泵3台，HGY21型混凝土布料机4台；900t轨行式移梁小车3套；32m底模板11套，24m底模板21套，32m整体外侧模4套，内模3套；24 米外侧模1套，24米内模1套；端模板与侧模板按照2：1比例进行配置； 4吨蒸汽锅炉两台，计算机控制养护设备与生产能力相配套。1000KVA变压器一台，500KW备用发电机2台，其他生产用工具、设备配备齐全，以满足生产需要。2.梁场地基处理1）制梁、存梁台座地基处理
4、由于地下水位高，地基条件差，制、存梁台座采用钻孔桩进行基础加固，并在地基梁下铺设碎石（粒径小于30mm）垫层并夯实，确保受理均匀，控制台座不均匀沉降。2）轨道地基处理轨道基础分为提梁机轨道基础和龙门吊轨道基础。地基处理采用扩大基础。轨道荷载工况按自重1.2+龙门吊荷载1.4计算。轨道下设轨道梁，梁下铺设300厚的级配碎石（粒径小于30mm）垫层并夯实。3）存梁场地基处理清除表层耕土和其他浮土后，换填30cm厚砂砾土，整平后用机械碾压密实，并浇注20cm厚混凝土硬化表面。3.制、存梁台座设置台座有两种布置方式：纵列式和横列式。纵列式布置方式是台座的长度方向顺线路走向，横列式台座的长度方向垂直于线
5、路走向。横列式布置的箱梁上桥前需水平旋转90度，运梁车需调头，因此，横列式比较适合于梁场远离线路的情况，而纵列式比较适合于梁场靠近线路的情况，我6号梁场采用纵列式布置方案。箱梁移出台座方式有两种：提梁机出梁和滑梁台车出梁，提梁机又分轮胎式和轮轨式。箱梁预制台座的生产周期一般为：6天/孔，其中立模、钢筋绑扎吊装、浇注作业3天；养生2天；脱模、张拉、移梁作业1天。存梁周期为4045天，其中下制梁台座后1015天进行终张拉（混凝土强度53.5Mpa），根据设计要求在终张拉30天后架设。（一）设计主要技术标准（1）设计速度：正线桥梁设计速度350km/h，初期运营速度300km/h。（2）线路情况：双
6、线，最小曲线半径7000m，正线间距5.0m。（3）结构形式：截面类型为单箱单室等高度简支箱梁，梁端顶板、底板及腹板向内侧加厚；桥梁宽12m。（4）无碴轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁设计参数见下表。（5）存梁、吊装及运输支点梁体在各种工况下，吊点及支点距梁端距离满足以下要求： 吊点设在梁端腹板内侧，吊点面积不小于460380mm。 存梁及顶梁支点在梁腹板下，距梁端距离1.5m。 运输支点设置在梁腹板下，距梁端距离3.0m。（二）、主要技术参数（1）梁体各部位混凝土强度梁体混凝土强度等级为C50，封锚采用强度等级C50无收缩混凝土，防撞墙、遮板及电缆槽竖墙混凝土强度等级为C40。（2）预应力
7、体系预应力筋为17-15.2-1860-GB/T5224-2003。锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉体系采用与之配套的机具设备，管道形成采用抽拔胶管成孔。（3）钢筋：采用级钢筋（Q235）和级钢筋（HRB335）。（4）防水层及保护层：采用TQF-型改进型或喷涂型等柔性防水层及纤维网混凝土保护层。（5）支座：采用高速铁路常用跨度梁配套系列盆式橡胶支座。（三）采用新型技术（1）大体积混凝土灌注施工技术。（2）整体滑移式外侧模、一次抽拔式内模施工技术。（3）高性能耐久混凝土施工技术。（4）大吨位箱梁整体移、运技术。（5）大吨位箱梁施工基础处理综合施工技术。二施工工艺第一节 钢 筋 施 工（）施 工
8、 方 法1. 工艺流程：进场复检钢筋下料弯制成型绑扎骨架吊装就位预留孔道成型隐蔽工程检查模板施工。2. 钢筋加工：采用钢筋调直机、闪光对焊机、钢筋切断机以及钢筋弯曲机等机械设备进行钢筋半成品加工。预应力管道定位网的制作，利用特殊设计的胎具进行焊接加工。钢筋接长采用闪光对接焊。焊接前先选定焊接工艺和参数，根据施工实际条件进行，试焊在试焊质量合格和焊接工艺（参数）确定后，方可成批焊接。 检验焊接接头的质量按规定每200个接头为一个验收的力学性能。冬季闪光对焊时，焊接车间内的温度不低于0，钢筋提前运入车间，焊接完毕的钢筋待完全冷却后运往室外。冷拉调直：I级钢筋的冷拉率不大于2%；II级钢筋的冷拉率不
9、大于1%。调直后的钢筋保证平直，无局部弯折，表面无削弱钢筋截面的伤痕，表面洁净，无损伤、油渍等。钢筋下料：采用钢筋切断机进行下料，切断后的钢筋按不同编号分开堆放并标识。3. 钢筋绑扎：箱梁钢筋分底板、腹板钢筋和顶板钢筋两部分，分别在预先加工的钢筋绑扎台座上绑扎成型。绑扎台座利用角钢焊接而成，并按钢筋坐标预设卡口来对钢筋绑扎进行定位。定位网片要事先在固定的样板胎具上焊好，然后在绑扎钢筋骨架的箍筋、蹬筋时，将定位网片按编号在设计位置与箍筋、蹬筋同时绑扎好。钢筋骨架制作必须严格遵照图纸规定尺寸和钢筋编号，在绑扎胎卡具上标明位置，再布筋绑扎。绑扎完毕后用龙门吊吊运安装在底模板上就位。采取同设计厚度相同
10、的和梁体等强度的垫块，有效地保证了梁体钢筋保护层的厚度，改善了梁体外观质量，绑扎垫块时，其位置必须相互错开，分散布置，间距以600800mm为宜,垫块距跨中距离最少保持0.5米，每平米垫块数量不少于4个。底板混凝土厚度的控制，采用H型焊接骨架,骨架的高度与底板混凝土厚度相等，既对内模起支撑作用，又保证了底板的混凝土厚度，分布间距为m左右，并相互错开，不宜放置在同一截面上。4. 钢筋骨架吊装：钢筋骨架绑扎完毕后，采用生产区2台龙门吊通过专用吊具进行装吊，同时采用加强钢筋骨架以保证骨架刚度和骨架吊装的尺寸。5. 预应力孔道成型:纵向预留孔采用抽拔橡胶管成孔。胶管接长时，接缝处用胶布进行密封，密封长
11、度至少超出接头300mm，接缝处缠裹用胶布至少三层，以免漏浆。预留管道各截面均采用定位网，并在专用的胎卡具上进行焊接，为保证定位网定位准确，定位网除了与蹬筋及箍筋绑扎牢固，还必须将定位网片按编号及设计位置绑扎好与梁体钢筋同时进行绑扎，定位网每0.5m设置一个。梁体钢筋骨架与定位网片绑扎好后，安装到底模板上后，即可从骨架两端向跨中将胶管穿入定位网片的设计坐标孔。胶管穿好后，对管道的方向、位置必须反复检查和调整，确保管道定位准确，使胶管顺直，无死弯，以确保预应力管道的平顺。（）质 量 控 制 要 点1. 钢筋施工中，严格按照有关技术要求进行操作，加工允许误差控制在规范控制范围内。2. 绑扎成型的钢
12、筋骨架必须确保保护层厚度、预留管道位置准确。 钢 筋 弯 制 成 型 质 量 标 准序号项 目要 求1钢筋标准弯钩外型与大样偏差0.5mm2钢筋标准弯钩端部顺直段长度3d3箍筋、蹬筋中心距偏差3mm4外形复杂的钢筋与大样偏差4mm5成型钢筋不在同一平面偏差圆钢8mm、螺纹钢15mm6成型筋外观d后 张 梁 预 留 管 道、钢 筋 编 扎 要 求序号项 目要 求1胶管在任何方向与设计位置偏差距跨中4m范围 ：4mm其余部位 ： 6mm2桥面主筋间距及位置偏差（拼装后检查）15mm3底板钢筋间距与设计位置偏差8mm4箍筋间距及位置偏差15mm5腹板箍筋的不垂直度（偏离垂直位置）15mm6混凝土保护
13、层厚度与设计值偏差+5mm 07其他钢筋偏移20mm第二节 模 型 施 工（）模 板 设 计1. 模板分底模、外侧模、端模和内模四部分。2. 底模采取分块制作，整体安装使用。沿纵向按抛物线预设反拱，根据设计要求预留反拱度及压缩量，模板平整度达到设计要求。要求底模在使用过程中不变形和不发生下沉现象。3. 外侧模板：外侧模采用大刚度模板，与台座配套设计，采用整体滑移式装置，由活动侧模板、走行轮、滑模轨道和牵引设备组成。工厂分节加工侧模板，在现场用螺栓连接组装后焊接成整体侧模板。模板面板采用8mm厚的A3钢板，纵肋采用20a槽钢，框架采用20a槽钢和I20a工字钢，框架底部安装2个滑模小车手柄进行立
14、模、脱模，用于调整模板尺寸。台座之间通过整体滑模轨道和卷扬机实现纵向移动。施工中，内侧用“L”型定位装置，固定在底模上，外侧用螺栓固定在基座上，用螺杆调整高度，具体见箱梁模型总装图。4. 内模系统：内模系统由走行机构、液压系统、内模板三部分组成。内模采用液压、自动缩放内模，整体抽拔式方案。5. 端模为整体模板，用螺栓与外侧模板联接，与侧模板、内模板间的间隙用橡胶条填充。（）模 板 施 工1. 底模板：底模板分段加工，与条形混凝土基础上预埋件进行焊接。模板端部为可拆除底模板，用于箱梁横移作业时安装横移台车轨道。底模骨架采用双槽钢组合梁、槽钢肋，面板采用厚16mm（端节）钢板。底模根据不同的跨度，
15、设置预留相应的预留反拱值和压缩量。2. 侧模板：侧模与底模连接处的圆弧过渡段采用特制的密封橡胶垫，橡胶垫板割成与连接边形状一致，弹性好、耐酸碱，安装后密实不漏浆、且便于脱模。3. 内模系统：内模系统由走行机构、液压系统、内模板三部分组成。安装在模板端部的液压动力源及控制模板的油缸，用来控制模板升高、降低、收缩、张开。内模板钢结构以20槽钢作为基本构件，8mm厚钢板作为面板，沿纵向分段制造，通过高强度螺栓联结。模板顶部留有灌注孔，用于吊装内模、灌注梁底板混凝土，两边侧采用宽600mm的组合钢模板作为混凝土压板，以防止灌筑时混凝土的上涌。4. 端模板：端模面板厚12mm，端模为整体模板，用螺栓与外侧模板联接
