鐵路橋梁的混凝土施工工藝分析

■王 晗 ■兗州煤業(yè)股份有限公司鐵路運(yùn)輸處，山東 濟(jì)寧 273500

鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要充分考慮鐵路運(yùn)輸?shù)奶匦院屯ㄐ幸?，根?jù)具體的地質(zhì)特點(diǎn)和環(huán)境因素分析橋梁的承載力及使用壽命，利用先進(jìn)的地理信息系統(tǒng)和橋梁耐久性分析模式進(jìn)行橋梁樣式的選擇?，F(xiàn)代鐵路橋梁的建設(shè)多應(yīng)用混凝土為主要施工材料，結(jié)合完善的施工工藝，及控制施工質(zhì)量措施的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)鐵路橋梁的施工建設(shè)滿足鐵路運(yùn)輸?shù)男枰?，為鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?、可靠性提供保障?/p>

1 鐵路橋梁的特點(diǎn)

(1)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步需要加強(qiáng)人員的流動(dòng)性，鐵路作為價(jià)格低廉、安全性能高的交通工具為人們較多選擇，因此鐵路的行車密度大，并且列車及貨物、人員的負(fù)重等都增加了通過(guò)鐵路橋梁的荷載?，F(xiàn)代鐵路多采用無(wú)縫鋼軌進(jìn)行鋪設(shè)，針對(duì)鐵路橋梁需要的高荷載及高抗沖擊力等，需要對(duì)橋梁的縱向位移進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確?？v向剛度滿足通車要求，保障鐵路橋梁在使用過(guò)程中不出現(xiàn)縱向位移現(xiàn)象。

(2)我國(guó)地形的復(fù)雜程度需要部分地區(qū)建設(shè)跨度超過(guò)100米的大跨度橋梁，并且數(shù)量眾多，對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)耐久性要求極高，需要根據(jù)新技術(shù)、新材料的開發(fā)和使用，進(jìn)行鐵路橋梁耐久性能實(shí)驗(yàn)，科學(xué)合理的進(jìn)行橋梁的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)布局的設(shè)計(jì)，并在施工過(guò)程嚴(yán)格控制措施和監(jiān)督管理，確保橋梁施工質(zhì)量合格。

2 鐵路橋梁混凝土的施工工藝流程

根據(jù)路線設(shè)計(jì)圖進(jìn)行有效的地基處理→腳手架搭設(shè)及壓底模與側(cè)模的安裝→進(jìn)行鋼筋的焊接及捆扎梁體底腹板鋼筋→安裝底腹板預(yù)應(yīng)力波紋管→進(jìn)行內(nèi)模的安裝→端模的安裝→進(jìn)行頂板鋼筋的綁扎→安裝頂板預(yù)應(yīng)力波紋管→進(jìn)行混凝土的拌合及灌注→對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)→進(jìn)行側(cè)模的脫卸→張拉→壓漿→撤除支架和底模。

3 鐵路橋梁的混凝土施工工藝

3.1 混凝土材料的設(shè)計(jì)和選擇

(1)根據(jù)施工技術(shù)要求及施工標(biāo)準(zhǔn)，需用低水熱化和含堿量低的水泥，并且水泥的型號(hào)、水泥的具體用量、水灰比例、骨料品種及級(jí)配、外加劑、外加礦物原料、混凝土表面覆蓋層等，需要根據(jù)橋梁的承載力等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，確?；炷恋呐渲茲M足鐵路的使用強(qiáng)度。針對(duì)混凝土容易發(fā)生的堿—集料反應(yīng)的發(fā)生機(jī)理，選用低堿水泥的同時(shí)運(yùn)用非活性集料及使用摻合料降低混凝土的堿性，來(lái)預(yù)防堿—集料反應(yīng)的發(fā)生，增加橋梁混凝土的耐久性。

(2)增強(qiáng)混凝土抗?jié)B性的措施:①控制適當(dāng)?shù)乃冶壤?②選擇顆粒組成較小、水泥細(xì)度較小的水泥品種，使用時(shí)控制用水量;③選擇花崗巖作為混凝土集料，保證施工中的沙石清潔度;④采用防水砂漿類和防水涂料進(jìn)行混凝土表面覆蓋層或涂層。氯離子會(huì)對(duì)鋼筋造成銹蝕損壞，可以選用不含氯離子的硅酸水泥，但因復(fù)合條件下需要使用含有礦物混合材料的水泥，應(yīng)該充分檢驗(yàn)水泥中的礦物質(zhì)種類和含量，要控制氯離子的含量。提高混凝土抗凍性的主要措施是摻用減水劑和引氣劑，減小混凝土中孔隙率。部分工程中摻用含有氯鹽的防凍劑和早強(qiáng)劑，摻用是要嚴(yán)格控制氯鹽的含量。

(3)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性損傷的最主要因素就是混凝土中的鋼筋銹蝕，根據(jù)鋼筋銹蝕機(jī)理發(fā)現(xiàn)，鋼筋脫鈍是由氯離子侵入或混凝土碳化。從鋼筋和混凝土的耐久性和承載力設(shè)計(jì)，要根據(jù)有效試驗(yàn)進(jìn)行合適厚度的保護(hù)層建設(shè)，在惡劣的環(huán)境下，可以采用鍍鋅鋼筋、環(huán)氧涂層鋼筋、不銹鋼筋、耐蝕鋼筋或者添加鋼筋阻銹劑等手段來(lái)減少鋼筋的銹蝕狀況，保證橋梁的耐久性。

3.2 支架的施工

支架施工前需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整及夯實(shí)處理，并根據(jù)要求的荷載系數(shù)填筑混凝土基礎(chǔ)等，確保橋梁整體進(jìn)行混凝土施工后不產(chǎn)生沉降，在處理好的地基周圍進(jìn)行排水設(shè)施的布置。支架結(jié)構(gòu)的搭建需要穩(wěn)固牢靠，嚴(yán)格控制豎桿的垂直度、掃地桿和剪力撐的數(shù)量及間距，搭設(shè)完畢后進(jìn)行底模的鋪設(shè)，并進(jìn)行預(yù)加載試壓，消除支架的非彈性變形和地基不均勻沉降等破壞因素，確保混凝土梁的澆筑質(zhì)量。

3.3 模板的安裝

模板的安裝需要結(jié)合鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道的鋪設(shè)依次進(jìn)行，模板的進(jìn)場(chǎng)需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查和檢驗(yàn)，確保模板接口干凈和板體平整光滑。根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行底模和、側(cè)模、內(nèi)模、端模的安裝，安裝要確保位置的準(zhǔn)確、連接的緊密，并進(jìn)行預(yù)埋件的安裝，確保位置準(zhǔn)確無(wú)遺漏。

3.4 混凝土施工

(1)控制混凝土的配合比。根據(jù)橋梁的荷載數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，得到符合承載要求的混凝土配合比，根據(jù)混凝土的配合比進(jìn)行配合，根據(jù)技術(shù)性能指標(biāo)控制水泥強(qiáng)度、砂細(xì)度、碎石顆粒級(jí)配、吸水率、含泥量等，確保配比中的材料數(shù)量在核定范圍內(nèi)。

(2)混凝土的拌制。根據(jù)施工場(chǎng)地選擇科學(xué)的攪拌方式及運(yùn)輸方式，確保攪拌過(guò)程中砂漿包裹石子的豐滿度，添加劑的摻加需要將添加劑以溶液狀倒入攪拌池，隨時(shí)注意漿液的流動(dòng)性及工作度，檢測(cè)人員對(duì)攪拌好的砂漿進(jìn)行快速檢測(cè)，符合使用標(biāo)準(zhǔn)的砂漿及時(shí)運(yùn)輸至需要填筑的橋梁下部，等待填筑。

(3)混凝土的灌注。根據(jù)鐵路橋梁構(gòu)件的高度和厚度去頂澆筑的方法，為保障混凝土的振搗密實(shí)效果，多選用分層澆筑法。注意在用平板振搗器進(jìn)行振搗操作時(shí)，分層澆筑的厚度不能超過(guò)20厘米。中小跨徑的T型鐵路橋梁的采用水平分層澆筑法，針對(duì)高度高及寬度長(zhǎng)等的鐵路橋梁，采用斜層澆筑法澆筑。對(duì)于空心板梁，需要先澆筑底板再立芯模再來(lái)扎焊頂面鋼筋，最后灌注肋板及面板上的混凝土，混凝土的初凝效果完成后進(jìn)行芯模的拆卸。

(4)混凝土的澆筑及振搗操作。混凝土的澆筑過(guò)程中，試驗(yàn)監(jiān)理工程師需要在澆筑現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)檢測(cè)混凝土的坍落度、含氣量、泌水度及入模溫度等性能，根據(jù)條件的差異采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施。振搗過(guò)程中需要根據(jù)混凝土拌合料的流動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行操作，粗骨料在振搗過(guò)程中會(huì)依據(jù)自身的質(zhì)量向下沉落并互相滑動(dòng)擠緊，水泥砂漿會(huì)迅速填筑滑料之間的空隙，并向混凝土的表面排出空氣，完成混凝土澆筑的密實(shí)度及耐久性。

(5)混凝土的養(yǎng)護(hù)。完成振搗后，針對(duì)混凝土的水化作用及硬化速度，及時(shí)在混凝土表面進(jìn)行覆膜保護(hù)操作，以塑料薄膜和草席層疊壓實(shí)的方式鋪蓋，確保覆蓋完全，防止表面水分的蒸發(fā)，并根據(jù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間和含水量的變化進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺３只炷劣不枰臏囟群蜐穸?。在混凝土的使用?qiáng)度滿足橋梁設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)需求時(shí)，進(jìn)行拆模操作，拆模過(guò)程中注意拆除順序及避免對(duì)混凝土表面的損壞等。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路橋梁的重要使用特點(diǎn)需要混凝土的施工工藝流暢及施工質(zhì)量合格，需要工程師根據(jù)施工地點(diǎn)的地形環(huán)境因素設(shè)計(jì)合理的混凝土施工參數(shù)及工藝調(diào)整，監(jiān)理工程師在施工過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量控制措施，確保施工人員掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，確保整個(gè)鐵路橋梁的施工質(zhì)量滿足通車需求的安全性及耐久性。

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