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摘要:在采用预制箱梁进行高速铁路桥梁施工时,预制箱梁的质量直接影响着桥梁工程整体的施工质量和施工总成本。因此,箱梁的预制工艺施工管理在优化高速铁路桥梁施工有着非常重要的地位。精细化管理想对于传统的粗放式施工管理,其标准化程度更高,施工管理的可控性更强。本文从箱梁预制施工工艺入手,第一部分简单介绍了箱梁预制的施工工艺及流程,第二部分以汕头至汕尾铁路SSZQ-2标陆丰制梁场为例,探讨了高速铁路箱梁预制施工过程中精细化管理的应用。旨在为预制箱梁的精细化施工及管理提供一些参考。
关键词:预制箱梁;精细化管理;施工技术;标准化
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-120
引言
随着我国桥梁施工技术的发展,桥梁的结构的类型越来越多。在各类桥梁结构中,箱梁组合结构的桥梁堪称高速铁路桥梁中的经典类型。箱梁因内部为空心状,上部两侧有翼缘,形似箱子而得名。预制箱梁因在独立场预制好后通过架桥机施工,可省去现场施工所耗费的时间。因而,在一些工期较为紧张的高速铁路桥梁常用预制箱梁施工。预制箱梁的应用能有效的节约工期,加快施工进度,确保工程能够在工期内完成。研究箱梁预制精细化施工技术对促进预制箱梁实现标准化有着重要的意义。
一、箱梁预制施工工艺概述
(一)预制箱梁施工工艺
箱梁预制的一般工艺流程为:原材进场检验→钢筋制作→钢筋绑扎→模板清理、打磨→钢筋吊装入模→安装内模、端模→钢筋调整、预埋件安装→混凝土浇筑→梁体养生→拆模→张拉→压浆→封锚→防水层涂刷→外形检查→入库存梁。
(二)施工准备
箱梁预制要求施工技术人员拥有较高的专业水平,熟悉图纸及标准内容,熟悉所有相关的规定及参照标准。施工所用材料包括钢筋、钢绞线、水泥、砂、碎石、锚具等。因对箱梁的标准化程度要求较高,在箱梁预制施工期间建议做好施工人员的责任划分,以便于对施工各环节做精细化管控及责任问题。
二、箱梁预制精细化施工技术管理的应用
(一)工程概况
汕头至汕尾铁路SSZQ-2标陆丰制梁场,位于广东省汕尾市陆丰市上英镇海口村,占地114.8亩。梁场位于线路中心里程DK15+000处左侧。陆丰制梁场承担新建汕头至汕尾铁路SSZQ-2标范围内7座桥共计606榀简支箱梁的预制任务,总产值约3.7亿元。
(二)箱梁预制主要工序施工技术要点
1.钢筋工程
箱梁钢筋采用整体绑扎,底、腹、顶板钢筋在自行设计加工的整体钢筋绑扎胎卡具上完成。在腹板槽钢上焊接角钢并在角钢边缘钻半孔形成U型卡控制,底板角钢竖直面的肢上割槽,将钢筋正好卡在槽里,以保证钢筋的位置。在绑扎胎具上标出了定位网片、腹板分布筋、挡砟墙、竖墙及吊孔的位置,并在泄水孔等位置预设了通风孔与泄水孔模型,方便相应部位钢筋的绑扎,与相应部位孔洞的预留。底、腹板钢筋绑扎时,因箱梁支座板结构较复杂,而底板筋于梁体两端十分复杂,考虑底、腹板筋就位困难,在胎具四个支座板相应中心位置上安装1:1支座板模型。施工中為确保腹板、顶板、底板钢筋的位置准确,得根据实际情况加强架立钢筋的设置,可采用增加架立筋数量或增设W形或矩形的架立钢筋等措施。
2.模板工程
预制箱梁模板主要由底模、侧模、端模及内模组成,根据设计要求底模预留反拱度及压缩量,模板平整度达到设计要求。底模与制梁台座钢桶顶部工字钢之间采用钢板支垫,形成反拱,并将其焊牢。侧模和底模利用连接螺栓连接。在侧模底部放置千斤顶,通过水准仪和钢尺配合测量调整侧模上口宽度及高度,调整完毕后拧紧侧模和底模的连接螺栓,并将侧模底部用千斤顶支撑牢固。
内模为整体液压缩放内模,单遥控双操作,即在两内模之间任意切换。钢筋绑扎好吊装就位后,开始安装内模。利用卷扬机牵引滑入台位,依靠油缸的驱动使模板张开和收缩,其张开状态的外形尺寸与箱梁的箱室尺寸吻合,其收缩状态小于箱梁端隔的内腔,便于整体内模通过梁端。
在支立端模前,先清理端模表面及密封胶条处混凝土浆,吊装时,端模要水平。端模靠拢前,逐根将胶管从锚垫板中穿出,并且边穿边进,端模两侧的移动要同步跟进。端模到位后,将端模与侧模、底模、内模连接和固定。且保证螺旋筋与锚垫板应同心安装。
2.混凝土工程
在混凝土施工工序中,高性能混凝土配合比选定是保证箱梁施工质量的特殊工序。混凝土配合比考虑强度、弹模、初凝时间、坍落度等因素,力求既经济又能满足有关要求的前提下,尽量减少水泥用量。根据原材料品质、混凝土设计强度等级、28d强度弹模、混凝土耐久性以及施工工艺对工作性的要求,通过计算、试配、调整等步骤选定。
在混凝土灌筑前,对首盘混凝土进行拌和物性能检验,满足规定方可灌筑混凝土。混凝土入模温度控制为5℃~30℃,含气量2%~4%,模板温度为5℃~35℃。严格控制混凝土原材料的温度以降低混凝土拌和物的温度。利用混凝土输送车把混凝土运到台位浇筑地点,混凝土浇筑滞留时限不超过60min,且坍落度损失不大于10%。同时混凝土浇筑时间间隔不得超过2h。开始泵送前用水、水泥砂浆对混凝土泵和输送管内壁润滑,润滑水及砂浆严禁浇筑于梁体,泵送过程中,混凝土拌和物始终连续输送。泵送管选用无龟裂、无凹凸损伤和无弯折的管段。输送管的接头严密,有足够强度并能快速装拆。管道接头卡箍处不得漏浆。
浇筑时采用斜向分段,水平分层的方法,斜向分段斜度不大于45°,水平分层厚度不得大于30cm,混凝土浇筑的间断时间不应超2h,整孔箱梁浇筑时间不宜超过6h。混凝土振捣采用插入式振捣棒和附着式振动器配合施振,插入式振捣棒振捣为主,附着式振动器振捣为辅。插入式振捣器操作时要快插慢拔,垂直点振,布点均匀,严禁漏振,谨防过振。混凝土振捣完成后,采用提浆整平机抹平混凝土裸露面,待初凝后再进行第二遍压光。抹面时严禁洒水,防止过度操作影响表层混凝土的质量。混凝土振捣密实的条件是:无气泡、无下沉、表面泛光。
4.预应力工程
在箱梁预制施工中,预应力张拉、压浆工艺是影响箱梁制作质量的关键因素。为了提升预应力张拉、压浆环节各项参数的精细化管理,在这两个环节采用智能化设备来加强施工管控。在预应力张拉环节中,利用智能张拉设备、整束梳编式穿束装置来加强预应力张拉环节中的自动化控制,来提升对预应力张拉信息控制的精准性。进行压浆时,采用智能压浆台车,集制浆、排气、注浆一体化,并能够实时监控注浆压力、注浆量以及浆体温度等信息,提升对压浆参数的自动化、精准化控制。
数字化的管理有利于施工过程中及时对各环节的参数执行精细化调整,确保箱梁预制过程中各项要素得到有效控制。针对制梁场的需求,构建施工标准化体系,应用自动化、智能化设备对施工全过程执行系统化、标准化的管理,能有效的提升箱梁预制管理标准化程度,以及施工过程的精准化控制,从而提升了箱梁预制产品的质量。
三、结语
本文针对箱梁预制的精细化施工,提出加强施工各环节动态化监控、数字化管理,并构建统一的施工标准。通过引入智能控制技术、数字管理技术来强化施工细节管理,提升箱梁预制全系统的自动化、标准化管理。在此基础上,对施工工艺流程不断优化,确立一套标准化的施工体系,按照标准化施工体系对箱梁预制施工从材料、施工工艺到质量检查,实施更加精细化的管控,不断的优化制梁场箱梁预制的综合水平。
参考文献
[1]李晓丹.铁路大型预制箱梁施工现状与探索[J].施工技术,2016(S1):308-310.
[2]张华.高速铁路箱梁预制“精细化”施工技术研究[J].铁道建筑技术,2016(09):42-44+49.
[3]赵国堂.中国高速铁路通用建造技术研究及应用[J].铁道学报,2019(01):87-100.
中铁三局广东建设工程有限公司 广东 广州 511400
关键词:预制箱梁;精细化管理;施工技术;标准化
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-120
引言
随着我国桥梁施工技术的发展,桥梁的结构的类型越来越多。在各类桥梁结构中,箱梁组合结构的桥梁堪称高速铁路桥梁中的经典类型。箱梁因内部为空心状,上部两侧有翼缘,形似箱子而得名。预制箱梁因在独立场预制好后通过架桥机施工,可省去现场施工所耗费的时间。因而,在一些工期较为紧张的高速铁路桥梁常用预制箱梁施工。预制箱梁的应用能有效的节约工期,加快施工进度,确保工程能够在工期内完成。研究箱梁预制精细化施工技术对促进预制箱梁实现标准化有着重要的意义。
一、箱梁预制施工工艺概述
(一)预制箱梁施工工艺
箱梁预制的一般工艺流程为:原材进场检验→钢筋制作→钢筋绑扎→模板清理、打磨→钢筋吊装入模→安装内模、端模→钢筋调整、预埋件安装→混凝土浇筑→梁体养生→拆模→张拉→压浆→封锚→防水层涂刷→外形检查→入库存梁。
(二)施工准备
箱梁预制要求施工技术人员拥有较高的专业水平,熟悉图纸及标准内容,熟悉所有相关的规定及参照标准。施工所用材料包括钢筋、钢绞线、水泥、砂、碎石、锚具等。因对箱梁的标准化程度要求较高,在箱梁预制施工期间建议做好施工人员的责任划分,以便于对施工各环节做精细化管控及责任问题。
二、箱梁预制精细化施工技术管理的应用
(一)工程概况
汕头至汕尾铁路SSZQ-2标陆丰制梁场,位于广东省汕尾市陆丰市上英镇海口村,占地114.8亩。梁场位于线路中心里程DK15+000处左侧。陆丰制梁场承担新建汕头至汕尾铁路SSZQ-2标范围内7座桥共计606榀简支箱梁的预制任务,总产值约3.7亿元。
(二)箱梁预制主要工序施工技术要点
1.钢筋工程
箱梁钢筋采用整体绑扎,底、腹、顶板钢筋在自行设计加工的整体钢筋绑扎胎卡具上完成。在腹板槽钢上焊接角钢并在角钢边缘钻半孔形成U型卡控制,底板角钢竖直面的肢上割槽,将钢筋正好卡在槽里,以保证钢筋的位置。在绑扎胎具上标出了定位网片、腹板分布筋、挡砟墙、竖墙及吊孔的位置,并在泄水孔等位置预设了通风孔与泄水孔模型,方便相应部位钢筋的绑扎,与相应部位孔洞的预留。底、腹板钢筋绑扎时,因箱梁支座板结构较复杂,而底板筋于梁体两端十分复杂,考虑底、腹板筋就位困难,在胎具四个支座板相应中心位置上安装1:1支座板模型。施工中為确保腹板、顶板、底板钢筋的位置准确,得根据实际情况加强架立钢筋的设置,可采用增加架立筋数量或增设W形或矩形的架立钢筋等措施。
2.模板工程
预制箱梁模板主要由底模、侧模、端模及内模组成,根据设计要求底模预留反拱度及压缩量,模板平整度达到设计要求。底模与制梁台座钢桶顶部工字钢之间采用钢板支垫,形成反拱,并将其焊牢。侧模和底模利用连接螺栓连接。在侧模底部放置千斤顶,通过水准仪和钢尺配合测量调整侧模上口宽度及高度,调整完毕后拧紧侧模和底模的连接螺栓,并将侧模底部用千斤顶支撑牢固。
内模为整体液压缩放内模,单遥控双操作,即在两内模之间任意切换。钢筋绑扎好吊装就位后,开始安装内模。利用卷扬机牵引滑入台位,依靠油缸的驱动使模板张开和收缩,其张开状态的外形尺寸与箱梁的箱室尺寸吻合,其收缩状态小于箱梁端隔的内腔,便于整体内模通过梁端。
在支立端模前,先清理端模表面及密封胶条处混凝土浆,吊装时,端模要水平。端模靠拢前,逐根将胶管从锚垫板中穿出,并且边穿边进,端模两侧的移动要同步跟进。端模到位后,将端模与侧模、底模、内模连接和固定。且保证螺旋筋与锚垫板应同心安装。
2.混凝土工程
在混凝土施工工序中,高性能混凝土配合比选定是保证箱梁施工质量的特殊工序。混凝土配合比考虑强度、弹模、初凝时间、坍落度等因素,力求既经济又能满足有关要求的前提下,尽量减少水泥用量。根据原材料品质、混凝土设计强度等级、28d强度弹模、混凝土耐久性以及施工工艺对工作性的要求,通过计算、试配、调整等步骤选定。
在混凝土灌筑前,对首盘混凝土进行拌和物性能检验,满足规定方可灌筑混凝土。混凝土入模温度控制为5℃~30℃,含气量2%~4%,模板温度为5℃~35℃。严格控制混凝土原材料的温度以降低混凝土拌和物的温度。利用混凝土输送车把混凝土运到台位浇筑地点,混凝土浇筑滞留时限不超过60min,且坍落度损失不大于10%。同时混凝土浇筑时间间隔不得超过2h。开始泵送前用水、水泥砂浆对混凝土泵和输送管内壁润滑,润滑水及砂浆严禁浇筑于梁体,泵送过程中,混凝土拌和物始终连续输送。泵送管选用无龟裂、无凹凸损伤和无弯折的管段。输送管的接头严密,有足够强度并能快速装拆。管道接头卡箍处不得漏浆。
浇筑时采用斜向分段,水平分层的方法,斜向分段斜度不大于45°,水平分层厚度不得大于30cm,混凝土浇筑的间断时间不应超2h,整孔箱梁浇筑时间不宜超过6h。混凝土振捣采用插入式振捣棒和附着式振动器配合施振,插入式振捣棒振捣为主,附着式振动器振捣为辅。插入式振捣器操作时要快插慢拔,垂直点振,布点均匀,严禁漏振,谨防过振。混凝土振捣完成后,采用提浆整平机抹平混凝土裸露面,待初凝后再进行第二遍压光。抹面时严禁洒水,防止过度操作影响表层混凝土的质量。混凝土振捣密实的条件是:无气泡、无下沉、表面泛光。
4.预应力工程
在箱梁预制施工中,预应力张拉、压浆工艺是影响箱梁制作质量的关键因素。为了提升预应力张拉、压浆环节各项参数的精细化管理,在这两个环节采用智能化设备来加强施工管控。在预应力张拉环节中,利用智能张拉设备、整束梳编式穿束装置来加强预应力张拉环节中的自动化控制,来提升对预应力张拉信息控制的精准性。进行压浆时,采用智能压浆台车,集制浆、排气、注浆一体化,并能够实时监控注浆压力、注浆量以及浆体温度等信息,提升对压浆参数的自动化、精准化控制。
数字化的管理有利于施工过程中及时对各环节的参数执行精细化调整,确保箱梁预制过程中各项要素得到有效控制。针对制梁场的需求,构建施工标准化体系,应用自动化、智能化设备对施工全过程执行系统化、标准化的管理,能有效的提升箱梁预制管理标准化程度,以及施工过程的精准化控制,从而提升了箱梁预制产品的质量。
三、结语
本文针对箱梁预制的精细化施工,提出加强施工各环节动态化监控、数字化管理,并构建统一的施工标准。通过引入智能控制技术、数字管理技术来强化施工细节管理,提升箱梁预制全系统的自动化、标准化管理。在此基础上,对施工工艺流程不断优化,确立一套标准化的施工体系,按照标准化施工体系对箱梁预制施工从材料、施工工艺到质量检查,实施更加精细化的管控,不断的优化制梁场箱梁预制的综合水平。
参考文献
[1]李晓丹.铁路大型预制箱梁施工现状与探索[J].施工技术,2016(S1):308-310.
[2]张华.高速铁路箱梁预制“精细化”施工技术研究[J].铁道建筑技术,2016(09):42-44+49.
[3]赵国堂.中国高速铁路通用建造技术研究及应用[J].铁道学报,2019(01):87-100.
中铁三局广东建设工程有限公司 广东 广州 511400