高速鐵路施工橋梁混凝土施工技術(shù)解析

【摘 要】 橋梁是在路線(xiàn)經(jīng)過(guò)特殊地理位置時(shí)如跨越江河、深溝、山塹時(shí)為道路跨越天然或人工障礙物而修建的建筑物。橋梁按結(jié)構(gòu)體系可分為：梁橋、拱橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋五大類(lèi)。結(jié)合著我國(guó)橋梁建設(shè)現(xiàn)況，接下來(lái)主要給大家介紹鋼筋混凝土梁橋的施工技術(shù)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】 高速鐵路；橋梁；混凝土；施工要點(diǎn)

隨著我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展，以及混凝土高效減水劑、礦物摻和料的研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用，混凝土施工技術(shù)有了大幅的革新和提高。2010年鐵道部發(fā)布一系列文獻(xiàn)，其中混凝土的耐久和施工技術(shù)的要求更是推動(dòng)的鐵路橋梁混凝土施工技術(shù)的發(fā)展。

一、高速鐵路橋梁特點(diǎn)

1. 耐久性要求高，便于檢查和維修。高速鐵路是極其重要的交通運(yùn)輸設(shè)施，橋梁結(jié)構(gòu)物應(yīng)盡量做到少維修或免維修，因此，設(shè)計(jì)時(shí)需要將改善結(jié)構(gòu)物的耐久性作為設(shè)計(jì)原則，統(tǒng)一考慮合理的結(jié)構(gòu)布局和構(gòu)造細(xì)節(jié)，并在施工中加以嚴(yán)格控制，保證質(zhì)量

2.橋梁縱向剛度。高速鐵路采用的是跨區(qū)間無(wú)縫鋼軌，因此對(duì)橋梁的縱向位移要求很?chē)?yán)。即高速鐵路橋梁必須有足夠的縱向剛度，在使用荷載作用下不產(chǎn)生過(guò)大的縱向位移。

3.跨度大。受?chē)?guó)情路況的制約，我國(guó)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)中，跨度達(dá)100m及以上的大跨度橋梁很多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在建與擬建客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)中，100m以上跨度的高速橋梁至少在200座以上。

高速鐵路橋梁的主要特點(diǎn)決定了施工單位在施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量，加強(qiáng)混凝土施工過(guò)程控制，提高橋梁結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性，才能最大限度地延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

二、高速鐵路施工橋梁混凝土施工技術(shù)解析

施工概況：

1、基礎(chǔ)施工。橋梁基礎(chǔ)明挖、沉井、鉆孔樁或打入管樁，均按常規(guī)方法施工。

2、墩臺(tái)施工。橋梁工程墩身帽施工為達(dá)到內(nèi)實(shí)外光，線(xiàn)條流暢、棱角分明的效果，在施工中采用精加工的鋼模板一次澆筑成型，不設(shè)對(duì)拉桿。整個(gè)管段內(nèi)墩、臺(tái)身混凝土均采用一次立模，整體一次澆筑成型。墩、臺(tái)身模型委托專(zhuān)業(yè)模板公司進(jìn)行制造，每節(jié)模型的高度，則考慮同一截面形式的墩身不同高度的模數(shù)進(jìn)行確定。

3、支承墊石高程及間距控制墩、臺(tái)混凝土澆筑正如前述的一次澆筑成型。在墩臺(tái)的支承墊石及間距的控制上具體的作法如下：①首先在已制作完成的墩、臺(tái)托盤(pán)模型上，精確測(cè)定墊石的平面位置，同時(shí)確定墊石模型的模架平面位置。②在平面模架與托盤(pán)模型相交處，設(shè)置固定連接結(jié)構(gòu)。③在平面模架上精確測(cè)定并設(shè)置模架與墊石模型間的連接結(jié)構(gòu)。④澆混凝土前，在地面拼裝好模架和墊石模型。⑤當(dāng)混凝土澆至墊石下鋼筋網(wǎng)位置時(shí)，將模架用汽車(chē)吊吊至托盤(pán)模型上固定，同時(shí)將墊石模型與模架連接，精確測(cè)定模型頂面標(biāo)高，使模型與模架間的連結(jié)緊固、牢靠。逐層安裝墊石鋼筋并澆注混凝土。⑥混凝土澆注完畢后，采用人工二次收光抹面。⑦墩、臺(tái)頂面其它預(yù)埋件，亦采用模架法進(jìn)行預(yù)埋固定。

施工步驟：

（一）原材料的選定

1、選用堅(jiān)固耐久、級(jí)配合格、粒型良好的潔凈骨料。

2、使用優(yōu)質(zhì)粉煤灰、礦物渣等礦物摻合料或復(fù)合礦物摻合料，除特殊情況外，礦物摻合料應(yīng)作為耐久混凝土的必需組分。

3、在使用水泥的時(shí)候必須區(qū)分水泥的品種及強(qiáng)度等級(jí)掌握其性能和使用方法根據(jù)工程的具體情況合理選擇與使用水泥，這樣既可提高工程質(zhì)量又能節(jié)約水泥。

4、檢查粗、細(xì)骨料的品種、規(guī)格、粒度級(jí)配等是否符合要求，檢查廠(chǎng)家的自檢合格證和隨車(chē)質(zhì)量證明書(shū)。

（二）配筋混凝土主要配合比參數(shù)

混凝土原材料經(jīng)檢驗(yàn)合格后，應(yīng)根據(jù)不同的環(huán)境等級(jí)進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)需經(jīng)試驗(yàn)監(jiān)理工程師、總監(jiān)理工程師及咨詢(xún)單位簽署意見(jiàn)方可使用。根據(jù)官方出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)以及施工路段的特點(diǎn)來(lái)確定配合比參數(shù)。

（三）混凝土拌合

高性能混凝土拌制要求采用二次投料法，基本流程為：混凝土原材料計(jì)量后，先向攪拌機(jī)投入細(xì)骨料、水泥和礦物摻合料，攪拌均勻（攪拌至少30s），接著投入拌和水和液體外加劑攪拌成砂漿（攪拌至少30s），然后再向攪拌機(jī)內(nèi)投入粗骨料攪拌均勻（至少攪拌60s）。

（四）出現(xiàn)問(wèn)題及預(yù)防措施

質(zhì)量問(wèn)題及現(xiàn)象：

1、在灌注砼過(guò)程中，由于導(dǎo)管拔脫，泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，致使孔內(nèi)泥漿豁然迅速下降。

2、由于導(dǎo)管接頭處密封不好，致使泥漿進(jìn)入導(dǎo)管，若繼續(xù)灌注，則會(huì)在砼中出現(xiàn)泥漿夾層。

3、由于導(dǎo)管埋置過(guò)深、當(dāng)砼堵塞導(dǎo)管時(shí)處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、或灌注時(shí)間較長(zhǎng)使先期灌注的砼凝固，導(dǎo)致導(dǎo)管不能提起。

4、在無(wú)破損檢測(cè)中，樁的某一部位存在夾泥層。

預(yù)防措施：

1、導(dǎo)管使用前，要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行檢漏和抗拉力試驗(yàn)，以防導(dǎo)管滲漏。每節(jié)導(dǎo)管組裝編號(hào)，導(dǎo)管安裝完畢后要建立復(fù)核和檢驗(yàn)制度。導(dǎo)管的直徑應(yīng)根據(jù)樁徑和石料的最大粒徑確定，盡量采用大直徑導(dǎo)管。

2、下導(dǎo)管時(shí)，其底口距孔底的距離不大于40-50cm，同時(shí)要能保證首批砼灌注后能埋住導(dǎo)管至少1m。在隨后的灌注過(guò)程中，導(dǎo)管的埋置深度一般控制在2-4m范圍內(nèi)。

3、砼的坍落度要控制在18-22cm、要求和易性好。若灌注時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可在砼中加入緩凝劑，以防止先期灌注砼初凝，堵塞導(dǎo)管。

4、在鋼筋籠制作時(shí)，一般要采用對(duì)焊，以保證焊口平順。當(dāng)采用搭接焊時(shí)，要保證焊縫不要在鋼筋內(nèi)形成錯(cuò)臺(tái)，以防鋼筋籠卡住導(dǎo)管。

5、在提升導(dǎo)管時(shí)要通過(guò)測(cè)量砼的灌注深度及已拆下導(dǎo)管長(zhǎng)度，認(rèn)真計(jì)算提拔導(dǎo)管的長(zhǎng)度，嚴(yán)禁不經(jīng)測(cè)量和計(jì)算而盲目提拔導(dǎo)管，一般情況下一次只能拆除卸一節(jié)導(dǎo)管。

6、關(guān)鍵設(shè)備要有備用，材料要準(zhǔn)備充足，以保證砼能夠連續(xù)灌注。

7、當(dāng)砼堵塞導(dǎo)管時(shí)，可采用拔插抖動(dòng)導(dǎo)管，當(dāng)所堵塞的導(dǎo)管長(zhǎng)度較短時(shí)，也可用型鋼插入導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)行沖擊來(lái)疏通導(dǎo)管，也可在導(dǎo)管上固定附著式振搗器進(jìn)行振動(dòng)來(lái)疏通導(dǎo)管內(nèi)的砼。

8、當(dāng)鋼筋籠卡住導(dǎo)管后，可設(shè)法轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，使之脫離鋼筋籠。

（五）混凝土保養(yǎng)

混凝土振搗完成后，及時(shí)對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行緊密覆蓋，采用草簾、無(wú)紡布、塑料薄膜等進(jìn)行覆蓋，減少混凝土暴露時(shí)間，防止表面水分蒸發(fā)?；炷翈ｐB(yǎng)護(hù)期間，采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水或蒸汽等措施進(jìn)行保濕、保潮養(yǎng)護(hù)。

混凝土的拆模時(shí)間除考慮混凝土的強(qiáng)度符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求外，還需考慮結(jié)構(gòu)芯部混凝土與表面混凝土之間的溫差、表層混凝土與環(huán)境機(jī)間的溫差不大于20℃時(shí)方可拆模。

混凝土在硬化過(guò)程中，對(duì)溫度濕度的變化很敏感，如果養(yǎng)護(hù)工作不當(dāng)、不及時(shí)，混凝土表面水分散失太快，混凝土在拆模前，甚至終凝前就會(huì)出現(xiàn)裂紋。這直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性，甚至危機(jī)工程結(jié)構(gòu)的安全。因此，混凝土在凝固養(yǎng)護(hù)期間，必須按照規(guī)范要求和下面措施認(rèn)真落實(shí)混凝土的養(yǎng)護(hù)，以確保混凝土構(gòu)件的質(zhì)量，防止混凝土開(kāi)裂。

墩柱拆除模板后先向墩柱表面灑一次水，然后用封閉的塑料薄膜筒包裹，養(yǎng)護(hù)至7天以上。要求塑料薄膜必須將墩柱包裹嚴(yán)實(shí)頂口扎實(shí)不漏氣漏水，塑料薄膜表面附著水珠方有養(yǎng)護(hù)效果。

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