关于高速铁路简支箱梁梁场预制施工技术探讨

发布时间：2022-01-05T08:31:56.337Z 来源：《城镇建设》2021年26期 作者： 盛甫新[导读] 简支箱梁作为高速铁路工程的重要环节，

盛甫新

中交第三航务工程局有限公司 交建工程分公司 上海 200000

摘要：简支箱梁作为高速铁路工程的重要环节，其梁场预制施工质量极为关键，梁场预制施工关系着高速铁路桥梁的正式施工质量，因此需要通过研究预制施工来提高预制质量、增加预制效率。本文对简支箱梁展开研究，并对简支箱梁梁场预制施工提出个人观点，希望为关注简支箱梁梁场预制施工的人群提供帮助。

关键词：高速铁路项目；简支箱梁梁场；箱梁预制

引言：高速铁路桥梁比重非常大，桥梁施工将会直接影响到高速铁路工期、质量与造价，所以简支箱梁研究非常重要。因此，有必要对简支箱梁梁场预制施工展开研究。一、高速铁路桥梁结构分析（一）简支梁桥

简支梁桥是我国高速铁路较为常见的桥梁结构，尤其是在跨度为8～32m的桥梁结构中，更是存在大量的简支梁。简支梁通常会利用梁场预制的方法来开展构件预制，在保证性能的同时缩短项目工期。预制件要利用架桥机进行架设，简支梁桥的各项施工环节已经在多年积累的施工经验中逐渐得到了完善。预制简支梁桥截面形式一般能够划分为箱型截面梁、组合整体式T梁两大类，简支梁桥所能够受到的冲击力相对较小，而且高速列车脱轨系数、轮重减载率都可以满足桥梁的整体施工需求，因此简支梁桥可以在保证高速列车运行稳定性的同时满足旅客对于列车舒适度的需求。（二）连续梁桥

不同于简支梁桥，连续梁桥为超静定结构，具有整体性强、梁缝少等优势，因此连续梁桥非常适合高速行车。通过对跨度16～40m的连续梁桥展开研究，可以发现为了保证桥梁质量，需要对连续梁的联长进行控制，通过将联长控制在100m以内，能够避免因为温度变化而增加钢轨自身的附加应力。需要注意的是，连续梁桥在面对地基不均匀沉降问题时往往极其敏感，所以在软弱地基进行连续梁桥结构施工时，应该重点关注地基沉降问题。通过开展动力响应仿真分析，可以发现在截面相同的情况下，连续梁冲击作用相较于简支梁会更少，因此这种结构形式也是高速铁路中小跨桥梁的常见基本形式[1]。 二、高速铁路简支梁桥结构分析

常见跨度梁桥选型是很多研究人员关注的问题，而简支梁桥与连续梁桥因为各有优势，所以需要在选型中做出取舍。通常在地基条件良好的情况下，可以利用方案技术经济比选来分析最优结构方案，但是因为连续梁桥对地基沉降非常敏感，所以很难在软弱地基中完成对地基沉降问题的有效控制，若桥梁在软弱地基施工中出现沉降参数超出规定范围，就会导致高速铁路出现轨道不平顺等情况，进而影响到高速铁路的正常通车，若选择采集可调节支座来进行轨面高度控制，就需要在施工、运营阶段进行长期持续观测，若未能及时发现问题，便有可能导致结构开裂等情况出现。所以为了规避高速铁路的施工风险，应该更多采用简支梁桥来进行施工，而梁场预制施工作为高速铁路简支梁桥施工的先决条件，需要得到更多人对桥梁施工的关注。简支箱梁的高速铁路施工模式大致可以分为预制运架梁、桁架现浇等。简支箱梁的预制施工工艺流程大致可以分为钢筋制作、绑扎、混凝土浇筑、预应力施工等环节，通过结合项目施工的实际需求来开展箱梁施工，能够有效提高简支箱梁的预制施工效果，进而保证整体施工质量。三、高速铁路简支箱梁梁场预制施工技术分析 （一）简支箱梁梁场预制施工 1.梁场选址分析

梁场的位置、大小是否合理将会在一定程度上影响到简支箱梁的预制工期与投入成本，因此应该结合铺架计划来开展梁场选址，选址期间需要针对交通、材料来源、地质条件等因素来开展多方面参考，只有因地制宜的找出能够兼顾安全性、质量要求、环保性、经济成本的地址才能够保证梁场的质量效果。为了提高简支箱梁的施工质量，因专门将梁场建设看作了系统性工程来开展统筹规划，并以此来保证布局合理性。

2.梁场施工与占地面积

整孔简支箱梁的重量往往非常大，所以简支箱梁预制施工对制存梁台座的沉降性能有着非常高的要求，存梁台座应该保证四角高差小于2mm，所以严格按照施工图纸施工，如发现地质与设计不符，应该及时联系设计进行变更。在高速铁路工程中，梁场内的制梁台座设置数量根据预制箱梁数量来设定，节约土地的同时也要保证环保性。 3.预制生产线布置

单条箱梁生产线需要按照直线方式进行布置，而两条以上的生产线则要通过平行交错布置的方式来保证生产线的合理性。在设置横向间距时，应该适当考虑起重机跨度、台座间吊装运输效率等，而纵向间距则要考虑提梁机等因素所带来的影响。 4.简支箱梁预制施工质量控制分析

简支箱梁在梁场预制期间，应该结合梁场内的混凝土搅拌站来开展参数计算与分析，强力的搅拌系统能够在一定程度上让材料混合质量有所提高。由于简支箱梁制梁需要通过台座、布料机等多种设备来完成制作，所以为了保证制梁效果，还应该安排工人来开展振捣作业，这样便能够让混凝土成型质量得到进一步提高。简支箱梁要利用绑扎胎具来进行绑扎处理，这样不仅可以让定位变得更加精准，还能够实现对预应力管道位置的合理调节，进而达到降低施工工期的目的。在张拉完成后，需要利用机械设备来实现对简支箱梁的转运，通过将箱梁及时运输至存梁台座中，可以在一定程度上提高作业效率[3]。除此之外，通过利用计算机软件对养护周期进行分析与调整，能够让混凝土养护变得更加合理，进而提高混凝土的强度等性能。在简支箱梁预制成型后，应该及时开展回弹测试，这样便可以判断混凝土质量能够满足梁场的预制要求。

（二）简支箱梁梁场预制施工技术的应用

1.模板施工

简支箱梁预制模板由底模、侧模等结构组成，底模在施工阶段需要按照由中间向两端的形式不断延伸，施工实施必须保证支撑钢板与梁位置的精确性，支撑钢板的高差误差值则必须控制在1mm以内。底、侧模需要结合二次抛物线设置反拱值，侧模在施工期间需要在配套底模中完成对整体结构的安装，通过将其打磨成为无缝平面，能够在一定程度上保证浇筑质量。侧模安装期间还需要结合设计标准来进行模体调整。液压内模由车架、模板等系统组成，内模现场完成预拼装之后，需要在钢筋骨架到达位置后推入，然后启动液压系统来进行适当调整。端模在制作期间需要注意倒角构造等影响因素，避免因为带模张拉等问题而导致混凝土出现开裂的情况。端模施工期间要保证中线与底模中线的一致性，这样能够满足简支箱梁设计高度与垂直参数的要求。2.钢筋施工

钢筋加工场地布置遵循充分利用、减少交通干扰、便于形成流水线型作业、减少钢筋的来回搬运为原则。并采用钢结构大棚封闭。此外严格按照图纸内容对钢筋参数专门进行研究，设计钢筋绑扎胎具。纵向和横向钢筋的间距按照图纸设计要求，在角钢竖直面的肢上割槽，将横向钢筋卡在槽里，纵向钢筋对准卡槽绑扎，为使底板钢筋及两侧腹板钢筋的保护层厚度满足规定的允许误差，在设计胎模具时采取用角钢的背面到卡槽的地面的距离为钢筋保护层的厚度的方法进行控制。通常会在捆绑阶段利用捆绑工具来进行一次性捆绑，梁体钢筋先通过钢筋胎具批量制成半成品，然后分底腹板、顶板在钢筋绑扎模架上进行整体绑扎成型。最后通过2台50t门吊和专用吊具把成型的梁体钢筋骨架吊装就位。在高速铁路项目中，简支箱梁钢筋作为重要组成部分，其各项性能参数将会决定简支箱梁工程的最终质量。在吊架相互之间应该每间隔为两米设置一个吊钩，这样便可以保证钢筋施工效果。在连接钢筋时，需要严格落实焊接、验收规程，以此来确保各种焊接材料都能够实现分类存放管理，这样能够避免钢筋在集中摆放期间出现腐蚀。为了保证钢筋施工质量，钢筋焊接等特殊工种需要严格贯彻持证上岗，并做好技术交底，这样便可以保证钢筋施工安全与质量。 3.混凝土施工

混凝土施工是预制箱梁施工的关键，施工时要注意以下几点：第一，高性能混凝土在施工期间需要对配比进行设计优化，为了增加耐久性，应该针对原材料性能进行合理控制。在此期间，需要保证原材料中的碱、氯离子满足设计要求。

第二，浇筑混凝土前，仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度。绑扎垫块和钢筋的扎丝头不得伸入保护层内，保护层垫块的尺寸保证钢筋混凝土保护层厚度的准确性，其形状有利于钢筋的定位，不得使用砂浆垫块。混凝土浇筑采用2台布料机进行泵送，保持泵机从开始到灌注全过程的正常运转，混凝土连续不断地输出。泵送之前先对泵管进行润滑，润滑物采用1：2水泥砂浆。进行泵送，当砂浆即将压送完毕时，即倒入混凝土直接转入正常泵送。浇筑时采用斜向分段、水平分层，连续浇筑、一次成型。4.预应力施工

通常高速铁路预制简支箱梁一般采用后张法预应力施工。其中制孔、钢绞线下料、穿束等工艺严格按照施工规范要求。做到每步检验合格后方可进行下道工序。预应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。在预张拉开始前，要提前对千斤顶进行校正处理，校正系数需要控制在1.05以内。若张拉千斤顶需要对配件进行更换，就需要重新开展校正处理。张拉前要通过计算台账与定期检查来确定不同阶段的读数情况。初张拉开始时要针对摩阻损失进行试验，试验阶段需要针对张拉应力进行控制。初张拉结束后需要开展养护处理，当梁体性能参数与龄期满足要求后，便可以进行终张拉，张拉期间要松开模板，以免对梁体性能造成影响，5.管道压浆及封锚

终张拉结束48h后需要进行进行管道真空辅助压浆作业。压浆前应切除锚外钢束，清除孔道内杂物及积水。夏季高温时应在温度较低时段进行压浆。保证压浆机具运行状态良好，配件数量充足，各输浆管道要有良好的通畅性和密封性。水泥采用与梁体混凝土水泥相同品牌及等级。拌和水泥浆的搅拌机有足够的容量。压浆水泥采用与梁体混凝土水泥品牌及等级相同的水泥。在试验人员指导下准确称量与水勾兑进行搅拌。管道压浆采用真空辅助压浆。采用真空泵抽吸预应力孔道内的空气，真空度稳定后立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆。压浆顺序先下后上，同一管道压浆须连续进行，一次完成。

压浆完成后进行封锚作业，封锚混凝土采用干硬性补偿收缩混凝土，强度与梁体同等级。封锚混凝土要加强捣固，要求混凝土密实，无蜂窝麻面，与梁端面平齐。封锚混凝土必须要有较好养护条件，充分保持混凝土湿润，防止封锚混凝土与梁体之间产生裂纹，拆模后在梁端采用塑料薄膜养护，以确保封锚混凝土质量，封锚混凝土养护结束后，采用聚氨酯防水涂料对梁端面底板和腹板表面进行防水处理。结论：总而言之，简支箱梁梁场预制施工是保证桥梁施工质量的核心环节，通过对梁场预制施工展开研究，可以为简支箱梁施工提供帮助，防止出现箱梁供给不及时等问题。相信随着更多人意识到简支箱梁梁场预制施工的优势，梁场预制施工将会变得更加完善，从而改善整体施工效果。参考文献：

[1]赵省建.高速铁路非标简支箱梁预制架设施工技术[J].科技创新与应用,2021(04):165-169. [2]朱东旭.高速铁路简支箱梁梁场预制施工技术探析[J].新型工业化,2020,10(11):87-88.

[3]孙约瀚,赵硕硕,赵兵,等.高速铁路56m节段预制胶拼简支箱梁施工关键技术研究[J].四川建筑,2020,40(05):312-315+318. [4]TB/T3432-2016.高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁.