8预制协会交流材料之8：槽型梁施工工艺和静载试验介绍――中铁2局

新建兰新铁路槽型梁生产工艺和静载试验介绍中铁二局集团新运工程有限公司兰新项目部2010年8月全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八目录一、概述............................................................1二、槽型梁结构设计简介..............................................21、适用范围.....................................................22、结构形式.....................................................23、预应力体系...................................................3三、槽型梁预制场规划简介............................................4四、槽型梁施工工艺简介..............................................61、总体施工工艺介绍.............................................62、模型施工工艺介绍.............................................73、钢筋施工工艺介绍.............................................84、混凝土施工工艺介绍...........................................95、预应力施工工艺介绍..........................................106、槽型梁的吊装及存放..........................................11五、槽型梁静载试验介绍.............................................121、试验梁概况..................................................122、试验目的....................................................123、试验方案....................................................134、试验结果....................................................15全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.081一、概述新建兰新铁路第二双线正线全长1776km，其中新疆境内线路长度710km，建成后将是亚欧大陆桥快速通道的重要组成部分。线路通过甘肃境内安西风区和新疆境内的烟墩风区、百里风区、三十里风区、达坂城风区五大风区。全线大风区线路的长度合计579.599km，占线路总长的32.8%。新疆境内线路通过大风区长度462.409km，占新疆段线路总长的64.8%。本线大风区自然条件恶劣，人烟稀少，多为戈壁，是我国乃至世界上铁路风灾最严重的地区之一。百里风区，风速高、风期长、季节性强、变化速度快，大风突如其来，具有较强的破坏性。因此铁路必须采取保障性更强的抗风措施,通过现场试验和验证结果分析表明，槽形梁能适应高速铁路线路运营需要。兰新线上，采用槽型梁腹板保护大风作用下的列车，再通过槽形梁主梁上设轻型钢结构棚架，覆盖开孔波形钢板的方案解决接触网防风要求。16m槽型梁设双侧7m防风屏横截面渲染图全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.082二、槽型梁结构设计简介1、适用范围（1）设计速度：适用于200km/h及以上铁路。（2）线路情况：双线，直、曲线，最小曲线半径7000m，正线线间距为5.0m。（3）环境类别及作用等级：考虑风区磨蚀环境，作用等级为M2。（4）设计使用年限：正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年。（5）施工方法：预制梁适用于工地集中预制、运输到桥梁工点后,采用龙门吊或汽车吊架设，如有专用架桥机也可采用架桥机架设施工；（6）地震烈度：本结构适用于设防烈度8度及以下（地震动峰值加速度Ag≤0.2g）地区。（7）养护维修方式：桥上不设人行道检查车。（8）槽形梁的设计抗裂安全系数1.852、结构形式（1）本方案采用分离式预应力混凝土槽型梁，每线设置1个“U”型槽，两主梁分离。每线槽型梁由二片主梁和道床板组成，二者为刚性联结，在连结部设置梁胁，整个联结部称角隅。主梁为等截面实心矩形，高2m，宽0.5m，梁跨之比16m槽型梁设双侧7m防风屏内部透视渲染图(骨架贯通)全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.0831/8。道床板的厚度为45cm—53cm，桥面横向排水坡由结构形成。在端部加厚至与主梁下缘平齐形成端横梁。槽型梁采用四点支承，支座分别设在二片主梁两端之下。槽型梁横截面尺寸见图。（2）桥面宽度：防护墙内侧净宽8.8m,主梁内侧净宽11.61，梁底外层净宽12.81m。3、预应力体系预应力钢绞线为1x7-15.2-1860-GB/T5224-2003。锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉设备采用与之配套的机具设备，预制梁管道形成采用抽拔管成孔，采用全预应力理论设计。主梁采用8根9φs15.2mm低松弛钢绞线，锚具采用M15-9，抽拔管外径为80mm。道床板采用7根7φs15.2mm低松弛钢绞线，锚具采用M15-7，抽拔管外径为70mm。腹板下层预应力筋中心线到腹板下缘的距离为15cm，上下层预应力筋中心间距18cm。底板预应力筋到底板下缘距离为12cm，跨中截面预应力筋布置见图，锚固截面预应力筋布置见图。槽形梁跨中截面预应力筋布置图全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.084槽形梁梁端截面预应力筋布置图三、槽型梁预制场规划简介中铁二局新运公司兰新项目部承担75孔槽型梁制架任务，分布在DK1496+162～DK1514+415范围6座大桥，约18.2km。地处著名的沙尔～红旗坎百里风区，预制场设在阿其库克都克2号大桥桥位处（24孔）。梁场布置分为5个区域，即生活办公区、制梁区、存梁区、钢筋预制及模型修整区。2台225t龙门吊跨桥墩布置，制梁区、存梁区、钢筋预扎区、模型修整区均涵盖在龙门吊吊装范围内，梁场设置制梁台座6座，底模配置6套，侧、内、端模各配置3套，在制梁区布置钢筋预扎台座1个，新建10个存梁台座，同时利用正线桥墩存梁，最大存梁能力64榀。槽型梁预制场混凝土拌和站全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.085槽型梁桥墩宽14.1m中铁二局新运工程有限公司鄯善七克台制梁场平面布置图全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.086四、槽型梁施工工艺简介1、总体施工工艺介绍槽形梁作为铁路预制桥梁的一种类型，其总体施工工艺仍然由模型工程、钢筋工程、混凝土工程、预应力工程组成。（1）模板采用大型钢模板，具有足够的强度、刚度和稳定性；保证梁体各部形状、尺寸及预埋件的准确位置。（2）槽形梁底腹板钢筋在专用绑扎胎具上进行绑扎成型，整体吊装。（3）梁体采用泵送混凝土连续灌注、一次成型，灌注时间不超过6h并不得超过混凝土的初凝时间。（4）预制梁拆模时的混凝土强度符合设计要求，即必须达到设计强度的60％以上。（5）预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。预张拉应在梁体混凝土强度达到设计值65%后进行，初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值80%后进行，终张拉应在梁体混凝土及弹性模量达到设计值后且龄期不得少于10天时进行。脱模时梁体强度达到设计强度80%的条件下，也可将预张拉和初张拉两个阶段合并为一个阶段进行。预施应力采用两端同步张拉（同步张拉时应有专人统一指挥），符合设计张拉顺序。预施应力过程中保持两端的伸长量基本一致。（6）后张预制梁终张拉完成后，在48h内进行管道真空辅助压浆。压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5℃，否则应采取养护措施以满足要求。全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.0872、模型施工工艺介绍槽形梁模板采用定制钢模，由底模、外侧模、内侧模、端模、撑杆等构件组成。底模采用整体固定式，侧模采用螺栓连接组装方式，外侧模、底模中间段和端模安装附着式高频振动器，在底模端头下安装附着式工频振动器。槽型梁外侧模安装图槽型梁内侧模安装图全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.088槽型梁模型组装图3、钢筋施工工艺介绍钢筋弯制成型主要在钢筋加工棚内完成，钢筋绑扎在预扎架上进行。腹板与底板钢筋（含防落梁挡块、防风预埋件、接触网基础预埋件、制孔胶管、竖墙预埋钢筋、防护墙预埋钢筋）一同在预扎架上实施预扎。槽形梁采用外径为Φ70mm和Φ80mm的橡胶抽拔管成孔，横向预留孔采用Φ40mm铁皮管成孔。槽型底腹板钢筋预扎架全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.089底腹板钢筋整体吊装入模4、混凝土施工工艺介绍梁体混凝土强度等级为C55，封锚采用强度等级为C55的干硬性补偿收缩混凝土，防护墙、遮板及电缆槽竖墙混凝土强度等级为C40；电缆槽盖板采用RPC混凝土。梁体混凝土灌注系统采用混凝土搅拌站＋混凝土输送泵＋布料杆＋振捣设备的灌注系统，分层连续推移的方式，连续灌注，一次成型。灌注时间应控制在6h以内，并不能超过混凝土的初凝时间。梁体混凝土灌注采用插入式振动棒振捣成型，并辅以侧振和底振，以确保混凝土密实。混凝土灌注时，先灌注两侧主梁混凝土，再灌注底板混凝土。混凝土灌筑过程中应注意加强防风措施，混凝土灌筑完后，混凝土表面还应做多次赶压抹平，保证桥面线型良好，并应及时覆盖。终张拉前，桥面应予以覆盖洒水养护。在梁的生产及养护过程中，应特别注意环境湿度、温度及风力的影响，采取切实可靠措施加以保证，养护时间应结合具体养护措施及环境条件确定。全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.0810槽型梁混凝土灌注5、预应力施工工艺介绍槽形梁纵向锚固体系采用自锚式拉丝体系，锚具采用夹片式群锚，预应力钢绞线为1×7-15.2-1860GB/5224-2003,根据气温和混凝土施工情况采用三次张拉工艺；横向预应力筋采用PSB预应力混凝土用钢筋，抗拉屈服强度fpk=830MPa，弹性模量ES=2.0×105MPa，采用单端张拉工艺。槽形梁纵向预施应力应按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。预施力应采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序按照图纸要求进行。预施应力采用双控措施，张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致。预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核。全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.0811纵向预应力施工横向预应力施工6、槽型梁的吊装及存放槽型梁在制梁台座上经过初张拉后，通过2台龙门吊将槽型梁调运至存梁台座上存放，存梁台座采用钢筋混凝土扩大基础。存放支点采用不小于50mm厚的橡胶板进行支垫，且需满足四个支点相对高差不大于2mm。全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.0812吊运槽型梁五、槽型梁静载试验介绍1、试验梁概况试验梁为新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线无砟轨道16米后张法全预应力混凝土等高度简支槽形梁，横向为两片梁并排布置，桥梁全长16.5m，桥梁计算跨度为15.9m。桥梁宽度为6.38m，跨中道床板厚度为0.45m，支点处加厚为0.8m。试验梁于2010年12月23日灌注，2011年1月12日终张拉，2011年3月16日进行静载试验。2、试验目的（1）落实2010年8月25日铁道部工程设计鉴定中心关于“兰新铁路第二双线常用跨度简支梁的设计审查”会议精神。全国铁路预制桥梁技术协会第六届一次会议交流材料之八2011.0813