重庆市跨座式轻轨PC轨道梁的预制工艺浅谈

重庆市跨座式轻轨PC轨道梁的预制工艺浅谈刘坤林摘要：本文系统地介绍了跨座式轻轨PC轨道梁的预制生产流程和主要工序质量控制要点。关键词：轻轨工程PC轨道梁预制工艺专用模具1前言重庆市轻轨较新线是我国西部大开发十大重点工程之一，总长17余公里。沿途共有18个车站、两个主变电所、一个车辆段、一个控制中心。该工程采用跨座式单轨交通系统进行设计，其线路情况为：最大设计时速80Km/h，最小平曲线半径R=100m，最小竖曲线半径R=1000m，最大纵坡为6%。线路中9~24米跨度采用PC轨道梁，道岔梁采用钢箱梁，大跨度梁采用现浇倒T梁，小于9米的梁采用RC现浇梁。PC轨道梁混凝土设计强度等级为C60，梁体内设计预埋有通讯、信号、供电及车挡系统预埋件。PC轨道梁类型根据线路线形变化主要分为直线、平曲线、竖曲线及复合曲线4种类型梁。在跨座式交通系统中PC轨道梁既作为车辆运行轨道，有作为承重结构梁，梁体质量和线形直接关系到结构安全和车辆运行的舒适性。因此，PC轨道梁制作不仅要考虑它的受力情况，还要充分考虑线路线形的变化和砼的收缩徐变影响，并在制作时针对每榀梁在线路不同位置编制一对一的作业指导书，明确每榀梁的制作梁长、梁高、梁宽、梁端倾角及转角等技术参数。由于PC轨道梁制作质量要求特别高，如宽度误差为±2mm，局部不平度2mm，所以PC轨道梁预制生产对生产场地、设备及生产工艺都有特殊的要求，生产场地不但要满足流水线生产布置，而且要满足流水线3个月的产量的存放场地。设备要求满足PC轨道梁特殊工艺要求的专用模具和活动底模台车。2PC轨道梁生产工艺流程钢筋及预应力筋的制作支座、钢筋、内模及预应力筋的安装指形板座及端模安装台车进入模具室定位及和侧模浇注混凝土拉毛、蒸汽养生脱模检测一次张拉二次张拉、压浆封锚检测存放3施工工艺由于PC轨道梁制作精度要求高，其钢筋保护层厚度必须满足设计要求，所以钢筋下料及制作必须满足设计及PC轨道梁制作专用标准的要求，特别是宽度误差为±2mm，故对箍筋制作要求特别严格，加工成型尺寸过大或过小不但影响钢筋保护层大小，而且会影响预应力筋的安装精度，造成摩阻力增大，导致预应力筋有效应力减小，直接影响结构安全。因此，PC轨道梁的钢筋和预应力筋的制作和安装必须满足标准规定。3.2支座钢筋预应力筋及内模的安装3.2.1支座PC轨道梁的支座分为橡胶支座和铸钢支座两个大类，铸钢支座又分为大位移支座、曲线活动(固定)支座和直线活动(固定)支座几个类型。根据线路曲线半径不同安装不同的支座，并且不同的PC轨道梁的支座安装转角也不同，但支座安装必须水平，不平度不大于1mm当模具台车进入指定安装位置后，使用相关检测工具，精确确定支座在台车上的位置，经检查无误后支座吊装就位，安装完毕后应再次严格检查安装位置后固定。3.2.2钢筋、芯模、力筋安装检查支座位置安装无误后，将在底台车上划线确定底部纵筋和箍筋位置，然后进行钢筋安装，在顶部钢筋安装前先将芯模吊入钢筋骨架内，钢筋组装完成后将芯模定位固定。箍筋安装时应严格按设计位置安装波纹管，波纹管安装位置要求精确、牢固、顺直。3.3模具台车进入模具室定位、调整模具3.3.1模具台车进入模具室前，应对钢筋、埋件位置数量进行再次检查，主要检查钢筋、埋件位置是否符合设计要求；支座安装位置是否正确、牢固；端模固定位置及倾角是否符合要求等，每关键部位检查无误后将模具台车推进模具室固定。由于PC梁质量制作精度高，梁种类多，如果采用普通模板制造梁，则不能满足由于线型变化而梁类型随之变化、梁模板形状随着变化的要求。如果用一套或几套模板来生产各种类型PC轨道梁，那模板必须是柔性的，一但模板调整到所需要的几何尺寸时，又要求模板不变形，当模板松动调整装置时又能恢复到原有形状。重庆某公司承接轻轨PC轨道梁预制工程任务后，从日本引进了专用模具，该模具加工精度高，柔韧性好，能够弯曲到最小半径100米，能够生产各种类型的PC轨道梁，但如何调试该模具来适应生产各类PC轨道梁是生产工艺的关键技术之一。台车进入模具室后按照设定位置固定，然后严格按照作业指导书规定的相关参数调整模具，调整完成后经检测无误后固定模具装置等待浇注混凝土。3.3.2混凝土浇注（1）混凝土配制混凝土设计强度为C60，由于对线形有严格要求，因而张拉前对混凝土的强度和弹模有严格要求，弹模过大或过小对线形控制都不利；有由于PC轨道梁设计耐久性为100年，所以对梁体混凝土的密实度要求极严格，梁体混凝土收缩和徐变也不能过大，必须严格控制水灰比。经过多次试配和优化配比设计，最后选出最佳配比为：水泥：细骨料：粗骨料：水：外加剂=1：1.59：2.36：0.33：0.006，采用石灰石碎石和复合粗砂，坍落度为9±3cm。（2）由于PC轨道梁混凝土质量要求高而梁体钢筋密集且预埋件多，为保证混凝土的内实外光，浇注时坍落度控制尤为重要，振捣宜用Φ30、Φ50振捣棒结合振捣。浇注方法采用水平分层，纵向分段进行，浇注完成后在混凝土初凝前按照线形修整混凝土表面，使其满足设计线形要求，同时在终凝前拉毛表面增大摩察力。3.4混凝土养生浇注完成后按技术要求进行养护，养护分为5个阶段：（1）静停-浇注完成到开始蒸汽养护阶段，（2）升温阶段-供蒸汽到恒温阶段，（3）恒温阶段，（4）降温阶段-降温到环境温度阶段（温差小于10℃），（5）室外自然养护阶段。在模具室内针对不同环境温度进行养护，养护温度与时间的关系如下：气温静停升温降温15℃3~4小时2~3小时3~4小时15~25℃2~3小时1.5~2小时3~4小时25℃以上2~3小时1.0~1.5小时3~4小时恒温时间的长短和室内蒸汽养护时间长短的控制是关键。恒温时间应根据设计时间内混凝土需要达到的强度指标而定，并与结构体型有关。PC轨道梁体积较大，因此恒温温度不能过高，应控制在60℃以下。脱模后为防止温差裂纹的产生，在室内蒸汽养护基础上增加保温二次养护，既避免了裂纹的产生，又有效提高了混凝土产品的早期强度和弹模，为后续工序争取了时间。3.5张拉压浆及封锚由于对成品PC轨道梁的几何外形尺寸要求精度高，对张拉后的变形控制也很严，所以混凝土在各阶段达到设计规定强度后应及时进行预应力筋的张拉。在张拉完成后及时进行压浆和封锚，防止预应力筋被锈蚀。4结论PC轨道梁制作的每个工序控制标准都很严格，生产中应严格按照设计文件要求制订工艺细则和内控质量标准，并编制一对一的作业指导书指导施工。模具设备不但要求具有可以灵活调整长度的活动台车底模，而且要求在横向可以弯曲和扭转，竖向可调整线形高度的侧模。在每个工序施工方面必须严格按照要求进行控制才能生产出合格的PC轨道梁。