高速鐵路預(yù)制箱梁蓄水噴淋立體養(yǎng)護技術(shù)探討與應(yīng)用

寧安鐵路有限責(zé)任公司 安徽 蕪湖 241000

1 工程概況

安慶至九江高速鐵路太湖制梁場承擔(dān)安九鐵路(安徽段)909孔箱梁的預(yù)制任務(wù),為安九鐵路全線最大制梁場,承擔(dān)AJSG-2標、AJSG-3標32.724km范圍的制梁任務(wù)。

2 箱梁養(yǎng)護發(fā)展及現(xiàn)狀

目前箱梁養(yǎng)護在不斷發(fā)展,在傳統(tǒng)人工灑水養(yǎng)護基礎(chǔ)上,部分采用自動噴淋養(yǎng)護措施,由于人工灑水養(yǎng)護受人員因素影響,會出現(xiàn)漏灑、少灑、或者時間間隔不定等現(xiàn)象,影響?zhàn)B護效果,導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)收縮裂紋,降低梁體混凝土質(zhì)量。目前國內(nèi)使用的自動噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)存在以下不足:養(yǎng)護浪費水資源、對箱梁底部不能全方位噴淋養(yǎng)護、養(yǎng)護時間過長、噴灑不均勻、養(yǎng)護用水跟不上、操作不簡便,不能有效地實現(xiàn)自動化等現(xiàn)象。

3 箱梁蓄水噴淋立體養(yǎng)護方案

箱梁養(yǎng)護是箱梁生產(chǎn)過程中非常重要的施工工序,太湖制梁場在現(xiàn)有自動噴淋養(yǎng)護基礎(chǔ)上,研發(fā)了箱梁“一保護、兩蓄水,三噴淋”的立體養(yǎng)護系統(tǒng),并根據(jù)氣候環(huán)境設(shè)定噴淋頻率,對箱梁底腹板、翼緣板、梁面、箱內(nèi)、梁端進行全方位自動養(yǎng)護,確保養(yǎng)護期內(nèi)的箱梁保持濕潤無死角,箱梁養(yǎng)護質(zhì)量滿足要求。

一保護:壓盤式鋼絞線保護套,對梁體預(yù)應(yīng)力管道防進水保護;兩蓄水:箱梁頂板、底板蓄水養(yǎng)護;三噴淋:梁體側(cè)面、梁體端部、梁體箱內(nèi)采用全自動噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)進行定時噴淋養(yǎng)護,確保梁體表面保持濕潤。箱梁蓄水噴淋立體養(yǎng)護效果見圖1。

圖1 箱梁立體養(yǎng)護效果

3.1 養(yǎng)護供水 蓄水噴淋立體養(yǎng)護系統(tǒng)采用循環(huán)供水的模式,首先將底板養(yǎng)護池內(nèi)抽滿養(yǎng)護用水,底板養(yǎng)護池內(nèi)設(shè)置集水坑,用于放置水泵及冬期養(yǎng)護加熱設(shè)施。水泵供水至箱梁頂面及側(cè)面、端部、箱內(nèi)進行頂面蓄水及側(cè)面、端部、箱內(nèi)噴淋養(yǎng)護。水泵供水提升至接觸網(wǎng)臺座位置處對接觸網(wǎng)臺座進行蓄水,待接觸網(wǎng)臺座蓄水達到蓄水標準后,流至箱梁頂板,對箱梁頂板進行蓄水,頂面蓄水至頂面養(yǎng)護水位后,通過箱梁泄水孔回流至箱梁箱內(nèi),箱內(nèi)養(yǎng)護水通過箱梁底部排水孔回流至底部養(yǎng)護池;箱梁側(cè)面及端部噴淋養(yǎng)護用水,通過箱梁表面回流至底部養(yǎng)護池內(nèi);底部養(yǎng)護池抽水泵將底部養(yǎng)護池內(nèi)養(yǎng)護用水重新供于箱梁頂面及側(cè)面、端部、箱內(nèi)噴淋養(yǎng)護,實現(xiàn)養(yǎng)護用水循環(huán)利用,做到既保護環(huán)境又節(jié)約用水的效果。

3.2 一保護 鋼絞線穿束完成后,使用壓盤式鋼絞線保護套,對梁體錨具和預(yù)應(yīng)力管道進行防進水保護,避免鋼絞線和錨墊板銹蝕。

3.3 二蓄水 兩蓄水即對箱梁頂板、底板進行蓄水養(yǎng)護。

(1)底板蓄水養(yǎng)護。存梁區(qū)設(shè)置規(guī)劃27座蓄水養(yǎng)護臺座,蓄水養(yǎng)護臺座蓄水池高30㎝,長34米,寬12米,蓄水水位高25cm,存梁臺座高度15cm,待箱梁初張拉完畢后,將箱梁提運至蓄水養(yǎng)護臺座進行底板蓄水養(yǎng)護,底板養(yǎng)護水位高于梁底面3～5cm。底板蓄水養(yǎng)護池在施做時需注意做好底部防水處理,防止蓄水養(yǎng)護池漏水對存梁臺座基礎(chǔ)影響,引起存梁臺座不均勻下沉。底板養(yǎng)護效果見圖1箱梁立體養(yǎng)護效果中底板蓄水養(yǎng)護。

(2)頂板蓄水養(yǎng)護。在箱梁頂面混凝土第1次抹面后,混凝土表面漿體未凝固前,將聚丙烯膠條安裝于箱梁頂面四周,膠條陷于混凝表面2～3 mm,并安裝牢固,無漏水現(xiàn)象。

有接觸網(wǎng)的梁型,在接觸網(wǎng)位置處采用4根長度膠條安裝于接觸網(wǎng)基礎(chǔ)四周,尺寸根據(jù)基礎(chǔ)網(wǎng)基礎(chǔ)大小設(shè)置,蓄水養(yǎng)生時,供水端出水口設(shè)置于接觸網(wǎng)基礎(chǔ)位置處。

頂板泄水孔及吊裝孔位置采用設(shè)U型槽口的PVC管封堵,PVC封堵管高度為梁端位置2cm,跨中位置3.5cm,U型槽口尺寸寬約3cm,以使養(yǎng)護水形成上下循環(huán)回流。

混凝土初凝后1.5小時左右開始蓄水時間,橋面四周蓄水高度為1.5～2 cm,跨中蓄水深度約為3.0～3.5 cm。箱梁在制梁臺座養(yǎng)護時,需將U型槽口用砂漿暫時封堵,防止漏水;在存梁臺座養(yǎng)護時將U型槽口打開,用于養(yǎng)護水循環(huán)。

圖2 箱梁的頂面蓄水養(yǎng)護

3.4 三噴淋 三噴淋即對箱梁腹板、箱內(nèi)及梁端進行噴淋養(yǎng)護。

箱梁腹板及箱內(nèi)采用扇形噴淋頭進行養(yǎng)護,扇形噴淋頭噴淋養(yǎng)護半徑4米,每兩個扇形噴淋頭之間,噴淋范圍搭接0.5米,32米梁型布置10個噴淋頭,24米梁型布置8個噴淋頭。噴淋頭通過是設(shè)置于底板養(yǎng)護池內(nèi)的水泵供水,箱梁側(cè)面噴淋養(yǎng)護頭旋轉(zhuǎn)半徑0～85度,箱內(nèi)的噴淋養(yǎng)護頭旋轉(zhuǎn)半徑0～180度,保證噴淋全覆蓋。

3.5 冬期養(yǎng)護 冬期施工時,在制梁臺座養(yǎng)護時,采用傳統(tǒng)的蒸汽養(yǎng)護模式,存梁區(qū)養(yǎng)護采用封閉式溫水噴淋+蓄水養(yǎng)護方式。存梁臺座腹板兩側(cè)用保溫板、端部用設(shè)有活動門的保溫板四周封閉,梁體頂板用緊線器將鋼絲橫向緊固于A墻預(yù)埋鋼筋上,間距為每2米設(shè)置一道,同時梁體縱向中心線位置設(shè)置加高鐵蹬,使緊固好的鋼絲呈人字形,以防止覆蓋好的篷布被雨雪壓壞,保溫板外設(shè)有溫度顯示器,方便用于直讀棚內(nèi)溫度。

每個存梁臺座采用一臺48kw的電熱蒸汽發(fā)生器將底板蓄水池內(nèi)的水升溫至20～25℃,蒸汽發(fā)生器帶有溫度感應(yīng)裝置,根據(jù)設(shè)定水溫自動加熱和斷電。箱梁存入存梁臺座后,水泵開始從已加溫的蓄水池內(nèi)抽水至梁頂板進行蓄水養(yǎng)護。其余流程同正常養(yǎng)護。

4 箱梁立體養(yǎng)護的主要優(yōu)點分析

箱梁蓄水噴淋立體養(yǎng)護,能對箱梁橋面、底腹板、翼緣板、箱室、梁端進行全覆蓋無死角進行養(yǎng)護,養(yǎng)護用水能循環(huán)使用,節(jié)約用水;梁面與梁底板采用蓄水養(yǎng)護,避免出現(xiàn)養(yǎng)護盲區(qū);操作簡單,養(yǎng)護設(shè)施安裝、維修較為簡便;自動養(yǎng)護,無須進行日常人工輔助灑水養(yǎng)護,工作效率提高,經(jīng)濟效益明顯,同時避免了由于人員養(yǎng)護的認為因素對箱梁養(yǎng)護質(zhì)量的影響。

5 結(jié)語

本文結(jié)合安九高鐵太湖制梁場的工程實例,介紹了箱梁蓄水噴淋立體養(yǎng)護技術(shù)在高速鐵路箱梁養(yǎng)護過程中的應(yīng)用,尤其是箱梁底板蓄水養(yǎng)護技術(shù)為首次使用,并取得了較好的效果。希望能為今后的類似工程提供幫助和借鑒,為我國高鐵發(fā)展貢獻一份力量。