浅析铁路桥现浇混凝土连续梁施工工艺

摘 要： 随着高速铁路建设的迅猛发展， 铁路桥梁结构类型、 施工技术水平也有了相应发展， 特别是连续梁混凝土施工工艺的发展更是日新月异。 文章介绍了连续梁混凝土施工技术在某铁路桥中的应用， 对预应力混凝土连续梁支架工程施工工艺进行了分析。

关键词：铁路 连续梁 施工工艺 质量控制

一、 工程概况

某铁路桥梁体为单箱单室斜腹板、等高度、等截面结构，跨度为32.0+4×32.7+32.0， 全长196.0m。 支点及跨中梁高均为3.0m。箱梁顶宽13.4m，箱梁底宽5.68m，顶板厚度除梁端及中隔墙附近处外均为34cm，底板厚度30cm，腹板厚度50～80cm， 按折线变化。 全联在端支点、中支点处共设7个横隔板。

支架布置： 采用满布钢管支架逐孔现浇的方法施工。 钢管支架支承于经过处理的地基上。 支架采用碗扣式钢管支架。支架由立杆、 横杆、斜杆及上托、 下支座等附件组成规格采用中Φ48×3.5mm， 钢管布置两跨箱梁的支架可同时搭设。

二、 预应力混凝土连续梁支架工程施工工艺

(一)施工方案的选择

施工方案的选择是混凝土连续梁施工的重点， 本工程中的桥址地势平坦， 表层多为坡洪积粘土和残坡积粘土， 呈褐黄色， 下层依次为全风化、强风化、 弱风化的二长花岗岩。此地属北亚热带季风气候， 冬季干旱， 夏季多雨， 干湿交替。 该连续梁为变截面的箱梁， 那么可以确定不能采用移动模架施工方案。 由于墩最高为15m， 不属于高墩， 用钢管桩贝雷架架空方案资源紧张， 且价格较贵， 也不合适。 钢管桩型钢架空施工方案因现场没有打钢管桩的机械设备及人员， 占用资金比较多和现场对钢管桩施工没有一定的施工经验也不太适合。 满堂脚手架施工方案施工简便， 施工费用低， 现场施工有一定的施工经验， 又不在汛期施工， 所以比较适合本工程。

(二)支架施工

1. 支架基础施工。

支架现浇梁施工前， 先要平整施工现场， 加固处理搭设的支架， 在软基位置用碎石换填或做混凝土基础， 确保地基承载力达到满布荷载的要求， 使梁体混凝

土浇筑后不产生沉降。对处理好的施工场地进行放线。 同时在周边设置排水沟， 做好排水处理。

2. 支架搭设。

支架结构的搭建要稳固， 杆件连接牢靠。 碗扣支架均采用外径中Φ48mm标准杆件进行组装， 每根立杆下端均设定型圆盘支座或木垫板， 并按要求设置剪刀撑。立杆顶端安装可调式U形支托， 先在支托内安装横向方木， 再按设计间距和标高安装纵向方木及楔木垫块。 钢管的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、 支架结构的稳定性控制。 横桥向按照支架的拼装要求， 严格控制竖杆的垂直度以及扫地杆和剪力撑的数量和间距。 顺桥向支架和墩身连接， 以抵消顺桥向的水平力。 同时碗扣式支架通过钢管与军用墩支架连成一体， 确保混合支架的强度和整体稳定性。

3. 支架的预压和调整。

支架搭设好后， 铺设底模， 进行预加载试压检查支架的承载能力， 减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降， 从而确保混凝土梁的浇筑质量。 加载顺序为从支座向跨中依次进行。 满载后持荷时间不小于24h，分别量测各级荷载下支架的变形值。 然后再逐级卸载， 当支架的沉降量偏差较大时， 要及时对支架进行调整。

三、 模板施工

(一)模板的安装

模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行。安装前检查:板面是否平整、 光洁、 有无凹凸变形及残余粘浆，模板接口处要清除干净; 所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形， 振动器支架及模板焊缝处是否有开裂破损， 如有均要及时补焊、 整修。

铺设底模： 底模板安装前要考虑支架的预留拱度的设置调整、 加载预压试验及支座板的安装。

侧模安装： 先使侧模滑移或吊装到位， 与底模板的相对位置对准， 用顶压杆调整好侧模垂直度， 并与端模联结好。

内模安装： 内模安装要根据模板结构确定， 当内模为拼装式结构时， 可采用吊装方式安装内模。内模安装完后， 严格检查各部位尺寸是否正确。

端模安装： 将胶管或波纹管逐根插入端模各自的孔内后，进行端模安装就位。安装过程中逐根检查是否处于设计位置。 端模安装要做到位置准确， 连接紧密， 侧模与底模接缝密贴且不漏浆。 安装模板时要注意预埋件的安装， 严格按设计图纸施工， 确保每孔梁上预埋件位置准确无误， 无遗漏。

(二)模板的拆除

当梁体混凝土强度达到设计强度的50%， 混凝土芯部与表层、 箱内与箱外、 表层温度与环境温度之差均不大于15℃，且能保证构件棱角完整时方可拆除侧模和端模。 气温急剧变化时不宜进行拆模作业。 拆除前先检查卷扬机等设备的性能，并清理好拟进入的作业面。

侧模拆模时通过顶压机构使侧模脱离梁体， 再通过卷扬机滑到相应的位置上。 拆模时， 严禁重击或硬撬， 避免造成模板局部变形或损坏混凝土棱角。

模板拆下后， 要及时清除模板表面和接缝处的残余灰浆并均匀涂刷隔离剂， 与此同时还要清点和维修、 保养、 保管好模板零部件， 如有缺损及时补齐， 以备下次使用。 并根据消耗情况酌情配备足够的储存量。

四、 混凝土施工工艺

(一)混凝土搅拌

根据混凝土的强度要求选择合适的水泥强度等级， 水胶比， 高效减水剂及其它掺加剂， 使混凝土具有较好的和易性，坍落度在规定范围之内。

试验人员在开盘前每天必须测定砂、 石含水率， 将混凝土理论配合比换算成施工配合比; 混凝土配料和计量必须按试验室通知单进行。 要检查砂、 石的质量情况， 核实使用原材料与配合比通知单是否相符， 数量是否足够; 混凝土拌合物塌落度45min损失不宜大于10%， 入模前含气量应控制在2%～4%，混凝土自搅拌加水至入模时间不得超过45min。

(二)混凝土运输

采用混凝土搅拌车运输， 搅拌车在运送混凝土过程中应以2～4rpm的慢速进行搅动。 泵送混凝土前， 应先泵送一部分水泥砂浆， 以润滑管道， 最先泵出的砂浆应用料斗储存运走。混凝土泵开始工作后， 中途不得停机。 如非停机不可， 停机时间不应超过30min， 炎热气候停机时间不能超过10min。 停机期间应每隔一定时间泵动几次， 以防混凝土凝固堵塞管道。

泵送管道在高温季节应进行覆盖， 不宜在太阳下暴晒。 当气温超过30℃时尚应洒水降温。 在低温环境下输送管路采用保温材料覆盖。 泵送完毕后应立即彻底清洗管道，直到管道排出清水为止。

(三)混凝土浇筑

1. 采用混凝土输送泵连续浇筑， 一次成型或多次成型。

2. 浇筑底板混凝土时， 为防止底板混凝土超厚， 当混凝土浇筑到高于底板混凝土时， 改用从内模顶的浇筑混凝土孔灌筑底板混凝土， 振捣采用插入式振动棒振捣。

3. 灌注中不得用振动棒推移混凝土以免造成离析。在浇筑过程中，设专人检查模板、 钢筋，发现螺栓、支撑等松动应及时拧紧和打牢。发现漏浆应及时堵严，钢筋和预埋件如有移位，及时保整保证位置正确。

4. 浇筑入模时下料要均匀， 注意与振捣相配合，混凝土的振捣与下料交错进行，每次振捣按混凝土所浇筑的部位使用相应区段上的振动器。为防止混凝土离析，混凝土下落距离不超过规定值。

5. 梁体混凝土浇筑采用侧振并辅以插入式高频振动棒振捣成型， 一般是梁体腹板、底板宜采用侧振和插入式振动， 桥面混凝土用插入式振动， 辅以平板振动器振动。混凝土振动时间， 应以混凝土表面不再下沉、 没有气泡逸出和混凝土表面开始泛浆为度，但亦不应少于30s，注意总结经验，掌握最佳的振动时间;混凝土振捣应有专人指挥、检查、振捣， 应定人定点分片落实到人。

6. 浇筑前检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度;检查所有模型紧固件是否拧紧、完好;模型接口是否有缝隙;所有振动器是否完好，附着式振动器安装螺栓是否已拧紧。

(四)混凝土养护

混凝土一般用洒水养护，洒水次数应以混凝土表面湿润状态为度。洒水养护的时间从灌注完开始计时，一般不少于7天。在对梁体进行洒水养护的同时，要对随梁养护的混凝土试件进行洒水养护，使试件与梁体混凝土强度同步增长。当气温在+10℃以下时，梁体要采用保温保湿措施。当日平均气温低于7℃，不得进行浇水养护。

五、 预应力施工工艺

1. 张拉工艺流程： 制束→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。

2. 下料与编束： 按设计尺寸下料后， 编束时应先将钢绞线用理顺， 并尽量使各根钢绞线松紧一致。

3. 穿束方法： 预应力钢绞线安装， 在梁体混凝土强度达到张拉要求后进行。

4. 预施应力按预张拉、 初张拉、 终张拉三个阶段进行。 张拉前应清除管道内杂物和积水。

5. 当混凝土强度应达到设计强度的50%， 此时箱梁带模预张拉， 但模板应松开，不应对梁体压缩造成障碍， 张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求; 当梁体混凝土强度达到设计值的80%， 且侧模板拆除后， 进行初张拉。 张拉数张拉力、 张拉顺序符合设计要求; 梁体混凝土强度、 弹模达到设计值、 龄期不少于10d后进行终张拉。

6. 张拉操作程序： 0—0.2σk(测初始伸长值、 测工具锚夹片外露)→(测伸长值、 测工具锚夹片外露、 持荷2min)→补油至σk→回油到0(测总回缩量、 工作锚夹片外露量)。

7. 伸长量计算。 张拉时钢绞线束之计算伸长量按下式计算：

式中： a——锚圈口及喇叭口摩阻系数， 须按实测数据调整计;

σk——锚外张拉控制应力(MPa);

σ0——初始应力， 一般取σ0=0.16k;

L——钢绞线束长度(mm) 。

六、 结语

铁路桥连续梁的施工工艺是一个较现实的课题， 近年来， 铁路交通建设的迅速发展促进了地区之间的经济发展。 混凝土连续梁桥已经十分成熟， 其建设队伍空前壮大， 其施工工艺及技术正在不断被广大工程技术人员所掌握。桥梁的施工是一个比较复杂的工程， 随着桥梁跨径的增大， 箱梁截面的加大， 受力也变得更加复杂， 还有很多问题需要进一步研究。

参考文献

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[2]林胜. 预应力桥梁现浇连续梁施工工艺[J].科技信息，2007，(22).

[3]朱汉华. 预应力混凝土连续箱梁桥裂缝分析与防治[M].北京：人民交通出版社，2006.

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