秦沈客运专线20m及24m双线箱梁预制工艺.docx

1、秦沈客运专线20m及24m双线箱梁预制工艺秦沈客运专线20m及24m双线箱梁预制工艺王树伟（中铁二局秦沈指挥部第四项目经理部）摘要：本文针对秦沈客运专线G4标双线箱梁预制制梁场工程、模板工程、混凝土工程、预应力工程、详细介绍主要施工方法，技术参数和施工中的体会。关键词：双线箱梁 预制工艺 施工总结1 概述秦沈客运专线G4标为制架梁工程标，共计157孔双线箱梁制架任务，由盘山段工程和台安段工程两部分组成。盘山段里程范围DK237+152.92DK254+602.61，共有6座桥计120孔梁，其中24m梁112孔，20m梁8孔，台安段里程范围DK303+825.35DK323+025.6，共有9座

2、桥计37孔梁，其中24m梁23孔，20m梁14孔，两段工程均由中铁二局秦沈指挥部第四项目经理部施工。G4标施工的总体方案是，盘山段工程在月牙河特大桥秦台左侧建制梁场，台安段工程在跨鞍羊公路中桥沈台左侧建制梁场，在制梁场集中预制桥梁，用两台国产300t龙门吊移梁和装车，用意大利TE/600型轮胎式运梁车运梁和转移架桥机，用国产JQ/600型架桥机架设桥梁，施工顺序为先台安段后盘山段，两段共用一套制架梁设备。G4标20m及24m双线箱梁的预制在国内尚属首次，具有体积大、自重大、宽跨比大的特点，其预制工艺技术含量高，难度大，工序复杂。24m梁宽12.4m，高2m，重达570吨，运架梁在国内也属首次，

3、加之地处东北，施工期短，制架梁设备又需解体长距离转移一次，设备风险和工期压力巨大。2、制梁场工程制梁场的设计一般分为纵向布置和横向布置两种方式，纵向布置方式生产效率高，但设备投入大，横向布置方式设备投入少，但生产效率低，G4标任务量虽不大，但因两个制梁场共用一套设备，设备需转移一次，实际工期被压缩，加之京沪高速铁路更需要高效率的制梁场，故决定两个制梁场均采用纵向布置生产方式。制梁台座按照5天一个周期设计，第一天整修模板、涂油、立侧模、吊安主筋、立端模、校胶管、吊安内模；第二天吊安面筋、上挡碴墙模板及拉杆、砼灌注、拔管；第三天蒸养；第四天拆端模、松侧模、拆变截面段内模、一期张拉；第五天拆内模等截

4、面段、拆底构、移梁。存梁台座按照15天一个周期设计，前五天为二期张拉等待期；第六天二期张拉，第七天观察；第八天割丝、做防水层；第九天封锚；第十天压浆、做保护层；后五天为压浆和保护层强度等待期。盘山制梁场施工期五个月，按月产30孔能力设计，台安制梁场施工期二个月，按月产20孔能力设计，详细情况分别叙述如下：盘山制梁场位于秦沈客运专线DK242+620左侧，占地70亩，主要设制梁台座6个，其中24m 5个，20m和24m共用台座1个；存梁台座18个其中24m16个，20m和24m共用台座2个，另有一个装梁区和静载试验区（见附图）。台安制梁场位于秦沈客运专线DK312+353.00左侧，占地55.6

5、2亩，主要设制梁台座4个，其中24m 2个，20m2个，存梁台座12个，其中24m 6个，20m 2个，20m和24m共用台座4个，另有一个装梁区和静载试验区（见附图2）。制梁场主要设备有两台300t龙门吊、一台5t龙门吊、一台HZN60搅拌站，一套HZS50搅拌站，两台70m3/h输送泵，两台手动布料杆，一台蒸养锅炉、一套碎石加工设备（含圆锥破碎机一台，振动筛一台，皮带输送机4台），钢筋加工设备多台。两个制梁场全部处在软基上，经过我们多次专题讨论，检算和试验，本着合理和经济的原则，采用了粉喷桩加固、木桩加固和盲沟排水三种处理方法，制梁台座和龙门吊走行线是制梁场的关键设施，既要有足够的承载力，

6、还要保证下沉量小，不影响梁体断面和防止不均匀沉降，故采用粉喷桩加固，为减小刚性基础投资，采用浅密桩方案（设计图如下）。（1）24米制梁台座粉喷桩设计图（2）20米制梁台座粉喷桩设计图（3）龙门吊走行线喷桩设计图存梁台座和静载试验台座虽然要求有足够的承载力，但对下沉量要求不太高，故采用木桩排水固结加固后做扩大基础（设计图如下）。对砂石料场和一般设施由于荷载小，故采用盲沟排水，手摆片石铺面，砼硬化处理（设计图如下）。另为确保排水畅通，整个场坪均填土加高0.5米。（1）存梁台座基础木桩加固图(2)静载试验台座基础加固 （3）盲沟排水加固地基台安制梁场台座首次制梁下沉量最大为6mm，最小为1mm，平均

7、3.2mm，第二次制梁无沉降，说明设计合理；存梁台座等载预压下沉量最大为59mm，最小为12mm，平均为24mm，存梁后下沉量最大为8mm，最小为2mm，平均为3.8mm，也能满足要求；龙门吊走行线基础重载通过后无下沉量，完全满足要求；由此推测盘山制梁场的软基处理也会满足要求。根据台安制梁场的制梁情况，我们觉得主要有以下几个方面需要改进：第一、制梁台座端头按传统思维考虑过于保守，因为双线箱梁一期张拉时梁体无上拱情况，二期张拉又不允许在制梁台座上进行，故端头受力并非比中间大，故今后基础和底模均可适当减弱。第二、一台5吨龙门吊根本无法满足施工需要，造成工序衔接不上，影响进度，故今后需补充至少一台1

8、0吨龙门吊，最好是2台龙门吊。第三、存梁台座未考虑使用千斤顶顶梁位置，存梁后台位下沉调平要靠300吨龙门吊提梁而不能用油顶顶梁调平，工作量太大，故今后存梁台座应考虑能使用油顶顶梁。第四、存梁台座数量不够，仅考虑到后到工序周转用存梁台座，未考虑适当富余量，东北风大又多，经常影响架梁进度，直接导致制梁生产不能正常进行。3、模板工程：双线制梁采用钢模板，由侧模、底模、端模和内模组成，侧模上安装工频附着式和高频附着式振动器；底模安装工频附着式振动器；内模下侧安装高频附着式振动器，按梅花型布置；底模采用双槽钢组合梁，两端为20#中间为14#，采用14#槽钢肋，端部采用30mm厚面板，中间采用8mm厚面板

9、，分2m左右一节加工，现场安装后面板焊成整体；侧模采用14#双槽钢骨架，8mm面板组合而成，分4m左右一节加工，现场焊接或栓接成整体，纵向滑移到位；端模采用14#槽钢肋，10mm面板组合而成，锚穴采用10mm钢板弯成圆台；侧模、端模和底模用钢楔连接。内幕采用10#槽钢肋及6mm面板组成，顶部留有砼灌注孔，先整体预拼后吊装就位。24m采用液压式组合内模。20m采用机械撑杆式组合内模，内模下侧采用550mm宽压板防止砼上涌，内模用专用钢板凳和底模支垫牢固。通过通风孔和侧模定位。根据台安制梁场的制梁情况，我们觉得有以下几个方面需要改进：侧模数量不够，按传统思维一般一套侧模配2套底模，但双线箱梁拆模和

10、立模均很困难，尺寸要求高不易保证，时间很长，故今后侧模和底模应为一配一更合理，侧模松开钢楔便可将梁吊走，之后恢复即可吊安主筋，模型刚度不需设计现在这样强，周转加快可减少制梁台位，节省的投资足够增添侧模。端模刚度不够，端模宽12.4m，侧周边连接，砼灌注时极易变形，现虽用撑杆保证，但影响内模作业、拔管及覆盖蒸养棚，故今后需要增加横向刚度，确保梁体尺寸和管道位置。内模刚度不够，由于内模采用大块模板，而内箱空间小，故拆模困难，导致内模变形，故今后不宜追求整体性，应做部分分解，以方便脱模，部分加强确保刚度。桥面拉杆做成单件，稳定性差，无作业平台，挡碴模型和砼标高定位困难，安拆速度慢，故今后应尽可能焊成

11、整体弥补上述不足。4、混凝土工程：制梁砼采用两台60m3/h拌合站搅拌，用两台70m3/h输送泵输送。灌注采用传统的斜向分段、水平分层法，由一端向另一端灌注，下料先从两侧腹板对称下料，将砼由底部挤向底板中心，完成部分底板砼灌注，不足部分从内模顶部灌注孔下料补足，采用侧振、底振和内模高频振捣固，之后灌注面板砼，采用插入式捣固棒捣固。由于泵送对砼坍落度要求较大，而高标号砼又不允许用大水灰比和大水泥掺量，只有加大减水剂掺量，而加大减水剂掺量后坍落度损失大又不利于泵送，故利用柠檬酸短时缓凝作用来解决部分坍落度损失。采用圆锥式破碎机对碎石精加工，减小针片状和粉尘含量并具有较好的级配，以减少部分用水量。方

12、案确定后，配合比试拌按照正交试验方法进行了88次264组试验，优选出四个配合比，利用制梁台座基础施工模拟箱梁灌注进行了三次工艺试验，经过总结确定正式灌注工艺。最终配合比采用立方水泥用量489kg，水灰比0.38，砂率0.38，减水剂掺量9，柠檬酸掺量0.3，取得了很好的效果。已制梁梁体砼1.5天强度最高41.3Mpa，最低36.2 Mpa，平均39.1 Mpa，15天强度最高62.6 Mpa，最低57 Mpa，平均59 Mpa，28天标养强度最高62.9 Mpa，最低60.0 Mpa，平均61.8 Mpa。已制梁梁体砼3天弹模最大3.64104Mpa，最小3.22104Mpa，平均3.3710

13、4Mpa；15天弹模最大4.28104Mpa，最小3.77104Mpa，平均4.04104Mpa，28天弹模最大4.44104Mpa，最小3.97104Mpa，平均4.21104Mpa。从上面的统计足以说明砼效果很好。由于内模上浮问题不易解决，故内模底部采用敞口灌注，为解决敞口引起砼上涌问题，我们在内模底部两侧增加了550mm宽的水平活动压板，基本能够阻止砼上涌，内模也不会上浮。由于双线箱梁钢筋密度很大，为防止砼梗阻，我们在内模两侧安装高频振动器以增加砼流动度，又不会因振动导致内模变形。为解决桥梁外观质量，我们在侧模和端模上增加高频振动器，待工频振动砼密实后再启动，效果良好。根据台安制梁场的情

14、况，我们觉得有以下几个方面需要改进：第一是增加劳动力，由两端向中间灌注，这样可以增加作业面提高灌注速度；第二是东北风大，空气干燥，桥面砼有假凝现象，须增加劳动力，加快捣固进度，尽快收浆抹面，及时覆盖，以防止桥面开裂；第三是要有一定的冬施准备，以防天气突变时无应对办法和措施。5预应力工程预应力工程的关键是孔道质量，我们根据以往的施工经验，采取加密定位网措施，防止胶管上浮是重点，以确保孔道位置准确，由于双线箱梁宽跨比大，张拉双须两边对称进行，四个顶同级加力，以防止端头中间张拉裂纹出现，已制梁请铁科院铁建所进行了孔道摩阻测试，20m梁摩阻损失小于设计值0.7%，24m梁摩阻损失小于设计值1.4%，锚

15、口损失小于设计值0.7%，终张拉请专业设计院现场指导，伸长值校核已能满足设计要求，已制梁初张拉拱度无变化，终张拉后最大实测上拱度+4.5mm，最小-3.5mm，平均+0.2mm；终张拉30天后最大实测上拱度8mm，最小-0.5mm，平均+3.2mm，满足设计要求，证明管道形成工艺和张拉工艺良好。由于设计砼压缩量20m梁为5mm，24m梁为6mm，而终张拉实际压缩量20m梁最大13mm，最小9mm，平均9.5mm；24m梁最大18mm，最小12mm，平均14.2mm，超出设计值较多，导致梁长和跨度均出现负误差，为此我们根据统计平均值并结合其它梁场的实际情况进行了调整，现按照24m梁15mm压缩量，20m梁10mm压缩量预留，终张拉后梁长和跨度反应正常。6结束语本文对秦沈客运专线双线箱梁预制工艺进行了一些研究，但因检测手段无明确标准，加之统计梁数量少，代表性不足，今后有待进一步探讨。二年十月于台安