高鐵預(yù)制箱梁施工關(guān)鍵技術(shù)探析

王成巖

中鐵九局路橋分公司

高鐵預(yù)制箱梁施工關(guān)鍵技術(shù)探析

王成巖

中鐵九局路橋分公司

隨著我國高鐵技術(shù)的飛速發(fā)展已經(jīng)跨入了世界先進(jìn)行列，在“一帶一路”國家戰(zhàn)略部署下逐步走出國門，李克強總理多次在出訪時進(jìn)行洽談合作，取得了良好的合作意向。高鐵預(yù)制箱梁是高鐵施工中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，預(yù)制箱梁技術(shù)的出現(xiàn)既節(jié)約了施工工期，又可以在施工場地確保箱梁的質(zhì)量。本文通過對高鐵預(yù)制箱梁施工現(xiàn)場的選址和布局，以及預(yù)制箱梁的支模、澆筑、養(yǎng)護(hù)、場內(nèi)轉(zhuǎn)移等過程進(jìn)行相關(guān)探討，并提出了一些合理建議。

高鐵；預(yù)制箱梁施工；關(guān)鍵技術(shù)；探析

1 引言

近些年來，隨著北、上、廣、深等大城市日漸擁堵以及新型城鎮(zhèn)化政策的提出，迎來了高鐵飛速發(fā)展的時代，高鐵以時速300公里/小時解決了大城市周邊上班族的問題，更推動了高鐵沿線的經(jīng)濟發(fā)展，每個城市都在結(jié)合高鐵謀劃自身城市發(fā)展。在高鐵列車技術(shù)突飛猛進(jìn)的時候，高鐵基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展相對緩慢，尤其是高鐵預(yù)制箱梁還需與時俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新，才能在未來的國內(nèi)外競爭中占有一席之地。

2 高鐵預(yù)制箱梁的現(xiàn)場選址和布局

2.1 高鐵預(yù)制箱梁的現(xiàn)場選址

為了確保預(yù)制箱梁施工現(xiàn)場的施工環(huán)境安全，以及考慮原材料、箱梁成品的運輸問題，因此應(yīng)綜合考慮選址問題。首先應(yīng)選擇地勢平整、地基堅實的開闊場地，盡可能避開河溝、沙地、沼澤等區(qū)域，這樣為大型設(shè)備的安裝和出入場提供了便利條件。其次應(yīng)考慮綜合運輸成本較低且運輸安全的場地，一般建議選址在高鐵沿線、交通方便的區(qū)域。另外施工中需要消耗大量水，應(yīng)選擇附近具有水源充足、水質(zhì)合格的水源地。

2.2 高鐵預(yù)制箱梁的現(xiàn)場布局

首先應(yīng)做好設(shè)備設(shè)施場地、原材料存放場地、成品區(qū)存放場地以及辦公居住場地等區(qū)域的合理規(guī)劃，應(yīng)遵循合理組織運輸、減少二次運輸?shù)脑瓌t，優(yōu)先考慮大型設(shè)備設(shè)施占地區(qū)域，特殊情況下需要對地基進(jìn)行加固處理。其次布局應(yīng)緊湊，但要符合相關(guān)安全防火的要求。另外還應(yīng)注重環(huán)境保護(hù)，規(guī)劃出污水處理和生活、建筑垃圾場地便于清運。

3 高鐵預(yù)制箱梁的支模安裝

由于高鐵箱梁體積大，也增加了施工難度，根據(jù)實際需求對箱梁的施工方法也較多。目前我國常用箱梁預(yù)制后在橋墩上逐段組裝的方法，節(jié)約了箱梁澆筑的時間，也確保了吊裝箱梁之前的質(zhì)量，給高鐵建設(shè)帶來了很大的便捷。

3.1 預(yù)制箱梁的模板選擇

由于模板受到混凝土的巨大擠壓作用，其次模板常常是重復(fù)使用，因此在選擇模板時一定要保證模板的強度和光潔度，防止在澆筑過程中發(fā)生變形，目前建議采用高鐵施工專用模板。

3.2 支模安裝

首先在安裝模板之前，應(yīng)有現(xiàn)場技術(shù)人員和施工人員對照圖紙進(jìn)行尺寸校對，并對模板進(jìn)行檢查合格之后方可投入使用。其次安裝時應(yīng)全面考慮，尤其對預(yù)埋螺栓、振搗器等要安裝科學(xué)合理，安裝支模后要進(jìn)行水平儀、經(jīng)緯儀的測量來保證平整度和垂直度，最大限度減小模之間的縫隙，支模的質(zhì)量將直接影響澆筑后墻面的平整度。除了這些以外，重復(fù)使用的模板因沾有上次澆筑時殘留的灰渣會造成墻皮麻面，因此使用模板前要清理干凈并且潤濕后方可再次使用。安裝完畢后須由專業(yè)人員測量合格后方可進(jìn)行下一道施工程序。

4 高鐵預(yù)制箱梁的混凝土澆注注意事項

4.1 嚴(yán)格控制施工溫度，減少溫度應(yīng)力

各項工作準(zhǔn)備齊全后，應(yīng)選擇適宜的天氣進(jìn)行澆筑，基本原則為避開夏季炎熱天氣，或是使用地下水進(jìn)行攪拌混凝土，以減少水分過快蒸發(fā)。特別注意為了減少混凝土內(nèi)外溫度梯度，應(yīng)做好澆筑后的保溫保濕工作，降低應(yīng)力影響。根據(jù)混凝土建筑面積可以采用多點進(jìn)行測溫，根據(jù)測量后的溫度作對比，針對性采取措施。一般要求混凝土內(nèi)外溫差控制在25攝氏度以內(nèi)，可以有效減少裂縫的發(fā)生機率。

4.2 科學(xué)添加，嚴(yán)格按照配比進(jìn)行施工

某些地區(qū)的水PH超標(biāo)或是砂石料含雜質(zhì)過多，不但會降低混凝土強度而且會導(dǎo)致混凝土干燥后產(chǎn)生裂紋。因此應(yīng)嚴(yán)格控制砂石含雜質(zhì)率在1%以下，也可以將砂石提前清洗后再晾干使用。

4.3 混凝土振搗

混凝土振搗時間過長會造成骨料下沉，且易造成底部出現(xiàn)裂紋或是漏漿。尤其是在分層澆筑時，應(yīng)嚴(yán)格控制每層混凝土厚度，一般要求不超過振動棒的1.25倍；其次在振搗上下層接縫處時，應(yīng)在下層初凝即刻進(jìn)行上次澆筑并插入下層約5厘米進(jìn)行振搗，減少裂縫的產(chǎn)生；再有應(yīng)嚴(yán)格控制振搗時間，一般在20～30秒即可，振搗時間過長會影響混凝土的凝固，時間過短會出現(xiàn)漏震排不出氣體。

5 高鐵預(yù)制箱梁的養(yǎng)護(hù)

混凝土澆注完成后要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，一般有兩種方法分別為蒸汽養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)，預(yù)制箱梁建議使用蒸汽養(yǎng)護(hù)，優(yōu)點是養(yǎng)護(hù)時間段且效果好，但一定控制好升壓升溫的速度。自然養(yǎng)護(hù)可適量覆蓋草簾、苫布等遮蓋物，特別注意混凝土內(nèi)外的溫度差，為了降低溫度梯度的影響，每天灑水濕潤來保證混凝土的質(zhì)量。

6 預(yù)制箱梁的場內(nèi)轉(zhuǎn)移

6.1 箱梁四支點移動

箱梁在移運中要保持四個支點的平衡，既要受力均勻，又要控制好千斤頂之間的誤差在2mm以內(nèi)，其次應(yīng)對滑道的平整度進(jìn)行嚴(yán)格控制，并保證滑道基礎(chǔ)不會因為受力太重而下成。

6.2 頂梁移動

頂梁移動主要依賴聯(lián)動液壓裝置，移動過程中各個支點始終要保持均衡，控制誤差在2mm以內(nèi)，頂升到臺座位置時再用千斤頂進(jìn)行頂升，可以拆除箱梁兩端模板。在繼續(xù)頂升過程中需要兩端交替抬升，每次提升的高度控制在30mm，到達(dá)指定高度后將轉(zhuǎn)移至移梁車上，這時可以通過操作臺控制兩臺千斤頂移到指定位置存放。

7 高鐵預(yù)制箱梁常見問題分析

7.1 麻面、蜂窩、空洞現(xiàn)象

表現(xiàn)為局部坑洼，露出石料澆筑不實。一般多發(fā)生在整體建筑體的中下部。造成這種狀況的原因很多，主要原因多為水泥與骨料配比不合理或是砂石顆粒度過大；其次一次振搗混凝土太厚，未達(dá)到指定層導(dǎo)致振搗過程中未排凈混凝土中產(chǎn)生的氣泡。

7.2 露筋現(xiàn)象

表現(xiàn)為局部或全部露出鋼筋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致整體澆筑強度降低，是一種重大缺陷。造成這種現(xiàn)象的主要原因為鋼筋局部綁扎跑偏過密導(dǎo)致混凝土澆筑時骨料卡澀。

7.3 基礎(chǔ)沉降

表現(xiàn)為在承重后或是大雨天氣后出現(xiàn)臺座整體下沉或是局部下沉。對施工現(xiàn)場地基勘測不準(zhǔn)確或是未夯實。

7.4 預(yù)埋鋼筋或螺栓位置變形

表現(xiàn)為鋼筋、螺栓位置跑偏，強度下降甚至無法進(jìn)行安裝。造成這種狀況的主要原因是安裝中尺寸測量不準(zhǔn)確或是綁扎時踩踏使鋼筋跑偏。

8 高鐵預(yù)制箱梁施工的現(xiàn)場管理

8.1 施工程序關(guān)鍵節(jié)點的"點檢"制

因預(yù)制箱梁施工人員因?qū)W歷、綜合素質(zhì)、作業(yè)習(xí)慣的不同，而且混凝土施工中涉及多道工序的銜接問題,上一道工序不合格致使下一道工序也會返工,甚至出現(xiàn)質(zhì)量問題導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此引入"點檢"制度,"點檢"是按照一定標(biāo)準(zhǔn)、一定周期、對設(shè)備規(guī)定部位進(jìn)行檢查及早發(fā)現(xiàn)問題加以修正的方法。在施工前由技術(shù)人員對重要關(guān)鍵點進(jìn)行標(biāo)注劃分,當(dāng)施工到某一節(jié)點必須由專業(yè)負(fù)責(zé)人員驗收合格后方可進(jìn)行下一道工序。通過此制度把控每一細(xì)小節(jié)點的合規(guī)性,確保工程質(zhì)量的完整性,例如綁扎鋼筋后進(jìn)行點檢驗收后方可進(jìn)行澆筑工作。

8.2 組織好施工人員的輪休工作,減小工人作業(yè)強度

在預(yù)制箱梁施工中,工期十分緊張且勞動強度較大,造成施工人員過于疲憊,很多施工現(xiàn)場都存在超負(fù)荷工作現(xiàn)象,導(dǎo)致工人精神狀況不佳,忽視自己身體健康狀況,無形中增加了很多風(fēng)險點。直接導(dǎo)致部分作業(yè)人員身心疲憊，影響施工質(zhì)量。因此在混凝土施工過程中,施工現(xiàn)場應(yīng)組織好工人的輪休工作,確實保證施工人員處在良好的身體狀況,這時效率也比較高。其次可以增加機械化作業(yè)來代替人工作業(yè),并引進(jìn)先進(jìn)施工技術(shù),減少工人作業(yè)強度。

8.3 加強施工技術(shù)人員的培訓(xùn)

技術(shù)人員是預(yù)制箱梁施工中的主要能動因素,是企業(yè)的寶貴財富，但有很多施工人員文化水平不高,安全意識不夠或是剛畢業(yè)的學(xué)生工作經(jīng)驗不足等，所以對施工技術(shù)人員進(jìn)行定期培訓(xùn)是行之有效的方法。培訓(xùn)包括對安全知識、技術(shù)技能、各操作規(guī)程及規(guī)章制度等。定期對工作人員進(jìn)行培訓(xùn),熟練掌握操作技能并能夠嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。只有工作人員高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求才能確保有關(guān)制度落實到位。

9 結(jié)束語

由于高鐵預(yù)制箱梁施工隨著高鐵的建設(shè)行程需要數(shù)次搬遷，每次都需要進(jìn)行選址布局、支模安裝、澆筑養(yǎng)護(hù)、轉(zhuǎn)移運輸?shù)冗^程，各個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，聯(lián)系緊密。在制粱復(fù)雜的過程當(dāng)中，也體現(xiàn)出高鐵預(yù)制箱梁技術(shù)還有很大的提升空間，需要我們再去挖潛。本文提出的一些技術(shù)要點和注意事項還要在實踐中進(jìn)行推廣應(yīng)用，隨著時代的發(fā)展，相信在不遠(yuǎn)的未來高鐵預(yù)制箱梁技術(shù)還會取得更大的成績。

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