铁路客专双线整体预制箱梁施工工法

铁路客专双线整体预制箱梁施工工法铁路客专双线整体预制箱梁施工工法 中铁七局集团第三工程有限公司 王春明 张东晓 薛宁鸿 张 华 房会彬 工法编号EJGF30-2007 1. 1.前言前言 在我国铁路跨越式发展规划中，客运专线作为解决大城市之间旅 客快速运输的主要通道，已在全国各大城市之间开始兴建。客运专线 由于运行速度的提高，对线路平顺度、基础结构整体性标准要求更 高，桥梁作为线路组成部分，上部结构设计多为后张法预应力混凝土 整体简支箱梁。整体性、大跨度、大吨位箱梁的预制施工被列为科技 攻关项目。本工法是通过武广客运专线武汉天兴洲长江大桥北岸引桥 900吨有碴轨道简支箱梁 （在铁路施工中首次采用） 的施工过程中形成的。 2. 2.工法特点工法特点 2.1 预制箱梁钢筋、波纹管、预埋件和内模在焊制箱梁外形胎模上 一次成型，整体吊装上预制台座。 2.2 外侧模焊接成整体，内外模利用轨道安拆，液压系统调平，精 度高、劳动强度低。 2.3 自制移梁小车，利用轨道横移箱梁到存梁台进行终张拉。 2.4 采用工厂化预制梁生产，专业化流水生产线作业，工程质量和 进度得到了保证。 3. 3.适用范围适用范围 本工法适用于大吨位（900 吨）预制箱梁施工，如客运专线双线箱 梁、高速公路箱梁及其它大批量大型混凝土预制构件的预制。 4. 4.工艺原理工艺原理 应用液压原理调整内外模标高及预应力张拉，自制液压移梁小车 起落梁并平行移梁。 5. 5.工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程见图 5.1-1 钢筋进场、检验、加工模板加工、验收 模板整修 监理检查 监理检查 绑底腹板钢筋、安转橡胶棒调整底模预拱度、安装支座预埋钢板 吊内模安装侧模 监理检查 绑扎顶板钢筋整体吊装底腹板钢筋、内模及顶板钢筋 高性能砼原材料进场、检验安装端模、锚具及通风孔 监理检查 砼配合比选项定浇筑箱梁混凝土 制作试件 砼配制、运输、泵送粱体混凝土养生 松开内模、预张拉达到设计强度 拆模 钢绞线进场检验张拉设备标定 移梁前初张拉达到设计强度、弹模 钢绞线下料、穿束移出制粱台座、存放在存梁台座 养护等强 终张拉达到设计强度、弹模 水泥浆拌制孔道压浆试件制作及检验 封锚砼拌制、 运输封锚养护试件制作及检验 提梁架设 图图 5.1-15.1-1预制箱梁施工工艺流程图预制箱梁施工工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1 钢筋制作、吊装及预应力管道设置 1 钢筋加工、绑扎。钢筋按照设计尺寸和形状用11 的比例在加 工台座上放标准大样图，按照大样图精确制作和检验。 为了确保钢筋梆扎外形尺寸的正确和每一根钢筋位置的准确，制 作箱梁外形胎模，胎模用角钢焊接成形。钢筋绑扎前首先对胎模进行 全面检查，确保胎模的尺寸、标高正确。在胎模上标明钢筋编号、预 留孔位置，然后布放钢筋。绑扎时，腹板每 2 米留一个下灰位置，底 腹板、桥面钢筋横向每隔 1m，纵向每隔 0.5m 焊接支撑钢筋一道，保 证钢筋整体刚度。保护层垫块绑扎在钢筋十字交叉处，垫块呈梅花形 布置，底板及翼缘板底面间隔为0.8m，腹板侧面为1.2m，腹板底部为 0.4m。保护层厚度误差控制在 0～5mm 内。 2 钢筋整体吊装 在底腹板钢筋绑扎、内模安装完毕、顶板钢筋绑扎完成后，对内 模表面杂物采用高压水冲洗干净， 利用 2 台 80t 龙门吊通过专用吊具整 体吊装上台座。 特制吊具采用型钢制作主梁和分配梁， 主梁全长 31 米， 分配梁长 15 米。起吊时挠度不大于 1/250，吊点间距纵向 2.5m，横向 3.0m。 吊装钢筋前，在台座两端标识刻度线。吊装时，翼缘板部位用钢 丝绳和拉杆与吊具连接，腹板部位用钢丝绳和导链与吊具连接。起吊 后，观察对比分析钢筋每一个与吊具连接点的受力情况，通过拉杆和 导链调节受力，使吊具和钢筋受力均匀，防止局部受力偏大，导致箱 梁钢筋发生变形。龙门吊移动到位应略作停顿后钢筋笼对位。钢筋笼 对位有少量偏差时保持一台龙门吊静止，另一台略作移动调整。 3 预应力孔道成型 纵向预应力孔道采用抽拔橡胶棒和塑料波纹 管（32m 梁用抽拔棒，24m 梁用塑料波纹管）预埋成孔。纵向每50cm 设置一道定位环，定位网的网眼净尺寸大波纹管（抽拔棒）外径 5mm。 预应力定位环在加工场焊接在钢筋骨架上，骨架摆放在胎具后定位孔 道自然形成。 5.2.2 模板工程 1 底模为了便于运输，在工厂制作成小块模板，到工地后在制梁 台座条形基础上拼装成五节，两端支座及活动底模各两节，中间固定 底模一节。底模沿纵向按抛物线预设上拱度，根据箱梁设计尺寸、施 工用料及加载龄期等因素，上拱度跨中按 17mm 控制，向两端按二次 抛物线过渡。梁体压缩量 32 米箱梁上缘按 10mm 设置，下缘按 20mm 设置；24 米箱梁上缘按 6mm 设置，下缘按 12mm 设置。 2 侧模采用整体滑移式装置，由活动侧模板、走行轮、滑模轨道 和牵引设备组成。侧模采用大块模板，在工厂分节加工，现场用螺栓 连接组装后焊接成整体。面板采用 8mm 厚的 A3 钢板，纵肋采用[20a 槽钢，框架采用[20a 槽钢和 I20a 工字钢，框架底部安装 4 个滑模小车 手柄进行立模、脱模，用于调整模板尺寸。 侧模外每 1.5m 梅花型设置附着式振动器，振动器布置尽量靠近底 部，安设牢固。梁端钢筋较密部位每侧设置2 个底部附着式振动器。 侧模拼装步骤采用卷扬机牵引台车纵移对位→利用台车上水平 千斤顶推侧模靠近底模→侧模底部安装垂直千斤顶→调节侧模高度 →安装底模与侧模紧固螺栓→检查上翼缘内外侧尺寸。 拆除顺序拆除通风孔芯棒→拆除端模与侧翼模联接螺栓→拆除 端模两翼→拆除翼缘挡板上部→拆除侧模与底模联接螺栓及拉力螺杆 →调整侧模桁架底部千斤顶→侧模整体下移 120 毫米→侧模桁架落在 移模小车上→调整移模小车上千斤顶，侧模整体横移 100 毫米→牵引 卷扬机将模板沿轨道纵移至另一制梁台位； 3 端模端模面板厚14mm，端模为整体模板，用螺栓与外侧模板 联接，与侧模板、内模板间的间隙用橡胶条填充。端模板按中梁和边 梁分别加工制造。为运输方便，端模分为两件加工，运到工地后再焊 成整体，并用[20a 槽钢作骨架进行加固。 4 内模内模由走行系统、液压系统、内模板三部分组成。采用液 压、自动缩放，整体抽拔方式拆除。 内模板沿混凝土箱梁长度方向分为五个拼装段，标准段长24 米， 分 3 段每段长 8 米，两端变截面段各长 4.6 米。在横截面上对称分成五 块，一块顶模、二块上侧模、二块下侧模。顶模与上侧模间、上侧模 与下侧模间均采用铰销联接，依靠油缸伸缩带动模板绕销轴转动，实 现模板的张开与收缩。 内模小车由车架、伸缩支腿、车轮、手动换向阀、油缸油管等组 成。由设在车体上的液压站通过油路提供液压，操纵手动换向阀，控 制内模板的张开与收缩及内模车伸缩支腿的顶起和收回到达工作位置 或缩回到运送状态。 在浇筑混凝土前，可采用调整斜撑杆、竖撑杆、平撑杆三种撑杆 的长度保证内模板形状、位置的正确，并均匀承受混凝土对模板的压 力。 内模拼装在拼装台位上进行。从箱梁内脱出的模板块吊装到内模 拼装台位上，将内模车轮子与台位上钢轨对位