武广高铁箱梁现场预制施工技术总结

高速铁路双线箱梁现场预制施工技术总结一、工程概况1．工程概述：中铁四局五公司汨罗制梁场成立于2006年3月，负责武广客运专线XXTJⅡ标DK1483+379.17～DK1522+526.75段桥梁319孔箱梁预制施工，其中32m箱梁312孔，24m箱梁7孔。后张法预应力砼双线简支箱梁是由中铁咨询桥梁工程设计研究院设计的一种新型结构形式，它体积大、截面大、自重大、整体刚度大，耐久性要求高。2工期要求⑴、武广公司要求2007年4月开始架设箱梁；2008年6月进行无碴轨道施工。⑵、投标工期整孔箱梁预制：2006年10月20日—2008年1月31日整孔箱梁架设：2007年4月15日—2008年4月15日3质量目标⑴、杜绝施工重大质量事故。⑵、单位工程一次验收合格率100%。⑶、竣工文件做到真实可靠，齐全整洁，实现一次验交合格。⑷、实现主体工程质量零缺陷，全面满足运营需要。4工程特点及难点⑴、箱梁砼采用高性能砼一次浇注，浇注时间技术标准要求控制在6h以内。其原材料取样、试验及配合比设计程序复杂，技术含量高。⑵、箱梁使用寿命100年，施工时要严格控制箱梁混凝土养护温度、养护时间和防止梁体混凝土开裂等一系列措施。⑶、模型的加工制作精度标准高，采用整体式侧模及全液压收缩内模，施工工艺复杂。⑷、箱梁张拉分预张拉、初张拉和终张拉，预张拉、初张拉在制梁台座上进行，终张拉在强度、弹模和龄期达到要求后在存梁台座上进行，张拉工艺复杂。⑸、箱梁结构尺寸大，吨位重，防止箱梁在起顶、滑移过程中受扭破坏，起梁、横移梁施工要求高，技术难度大。⑹、制梁场场区规划，制、存梁台座及移梁滑道标准要求高，设计难度大。5、针对难点的对策⑴、向科研部门及局试验检测中心等对高性能耐久混凝土进行过深入研究的部门取经,尽量少走弯路。⑵、在混凝土施工过程中控制好水灰比及胶凝材料用量、做好砼养生、严格控制张拉力等措施确保梁体上拱度符合要求。⑶、制定科学合理的砼养生工艺、防止砼早期开裂。⑷、制定严格的张拉操作细则。⑸、临时工程设计、施工,按照永久工程进行施工控制，在施工中制定全面严格的控制措施。二、箱梁预制场布置及规划1、场地布置制梁场设置五个区：生活办公区、混凝土拌和区、箱梁生产区、横移存梁区、箱梁提升区。2、场区规划⑴、办公生活区规划人员组成：经理部人员50人，生产车间人员450人，共计500人。房屋分配：经理部管理人员及施工人员按3人/间分配，外协队伍人员按8人/间分配，行李存储按班组及部门分别统一存放。具体分布为：办公房屋30间计648m2，项目部生活房屋23间计756m2，外协队伍人员住房95间计2052m2。⑵、箱梁生产区规划根据计算，单片箱梁生产周期为8天。制梁台座：全场共布置8个，月生产箱梁24片。生产车间有：锅炉车间，钢筋存放场（2处）、钢筋加工车间（2处），钢绞线存放及放样区(1处)、波纹管加工车间（1处）。内模拼装及存放台座（4个）、顶板钢筋绑扎胎具（2个）、腹板钢筋绑扎胎具（2个）。(3)、箱梁存放区规划和布置每个制梁台座需对应设置8个存梁台座和2条横移梁滑道，共计存梁台座64个。考虑个别时段制梁台座可以兼做存梁台座用，全场最大存梁能力72孔。(4)、混凝土搅拌区规划搅拌站：2座，出料容量：2.0m3，双螺旋强制式，2套控制系统。胶凝材料储存罐：水泥6个、矿粉2个、粉煤灰2个，共计10个。料场：按存放10孔箱梁材料估算，存放高度按2m考虑，占地2145m2。(5)、运输道路规划制梁场入口至搅拌站、搅拌站至各制梁台座场内施工道路考虑有砂石料运输车辆、混凝土罐车等大型机械通过，其路面宽设为8m，其余场内施工道路路面宽度设为6m。均为混凝土路面。(6)、供电规划P计=1.1×0.6×1449=880.8kWP变=1.05P计/cosψ=1.05×880.8/0.75=1233kV·A故设置2×630kV·A变压器方可满足施工需要。为保证混凝土浇筑作业的连续性，混凝土灌注时设备总功率为579.8kW（同时保证蒸养），故需备用3台200kW发电机。(7)、供水规划本地区水系发达，生活、施工用水采用钻井取水，水样经检验合格。5口水井出水量300m3/d，经计算能满足生活、施工用水需求。搅拌站内设置100m3蓄水池一个，生活区和生产区各设置18m3水塔一座。梁场总体布置的原则要紧凑合理、功能齐全。便于制、存、运、架。兼顾地形、地貌、地基、交通等选择桥梁较集中的地段。我们在进行梁场选址时，主要根据以下原则确定场址：工程量相对较小；征地拆迁少；交通方便；综合运梁距离相对较短。梁场布置形式根据地形、投入机械、经济分析结果确定为横列式。生产台座、存梁台座及模板的配备数量根据梁场承担的任务和下部结构完成的情况而定。计算依据：总跨数、总工期、每套模板的使用周期，日生产能力1跨/d。其它布置如静载试验台座、内模拼装台位、钢筋绑扎胎具；龙门吊机、移梁滑道、混凝土拌合站、蒸汽锅炉、供水设施、备料场、试验室、生产及生活房屋等根据实际情况确定，总之梁场的设置必须满足施工各项功能要求。场地总体布置前，所选场地的宽度应尽量偏大，尤其要注意以下几点：(1)、不要离正线路基太近，提梁机基础外侧坡脚距离正线路肩至少10m，以保证提梁机基础的稳定；(2)、制梁台座间净距至少留足8m，方便施工机具进出，提高流水作业速度；(3)、场内主要道路宽度最好在8～10m，以利于材料运输车辆进出；(4)、箱梁内模要考虑整体拖拉，在制梁台座端部设置内模托架提高工艺效率；搅拌站规划时要考虑待检仓、备料仓和洗石场及污水处理设施；(5)、生活区规划要根据人力资源配置和公司三工建设的要求，并考虑富余系数；(6)、钢筋加工棚尽量宽敞些，并考虑半成品存放场地；(7)、因压浆用水泥和灌浆剂均为袋装材料，所以要考虑布置位置和面积合适的水泥库房。三、工程进度安排1进度计划说明（1）、制梁台座周转:8天/孔·台座（2）、运架设备一套2施工进度计划安排施工准备：2006年4月15日～2005年5月15日，历时1个月；梁场建设：2006年5月15日～2006年12月15日，历时7个月；工装设备：2006年8月1日～2006年10月30日，历时3个月；提升站基础：2006年11月10日～2006年12月10日，历时1个月；箱梁预制：2006年11月1日～2008年1月31日，历时13.3个月；箱梁供应：2007年4月15日～2008年4月15日，历时12个月。四、主要施工设备的选择及配置1、制梁区龙门吊吊重：两台龙门吊共同起吊，故选择2台45t龙门吊；净跨：38m；净高：14m（轨顶到主梁下缘）；走行方式:轮轨；门架形式:一侧固定、一侧绞接；数量：2台2横移梁台车选择按台座分两个作业区，施工高峰时每个作业区需完成生产一孔、喂梁到提升站一孔、梁体移位4孔的任务。自带电机的横向移梁台车走行速度最高6m/min，平均大约为5m/min，移动一孔梁最少需要42m距离，估计9min，考虑到起落梁等操作的时间，移动一孔梁按2h计，一天按12h工作时间计算，则需1组4个，全场需2组。顶推式横移梁台车效率减半，根据现场需要配制可能要加倍。3箱梁模型的配备侧模与内模：两个制梁台座共用一套，计4套；端模：与侧模和内模对应，计4套；底模：一个台座一套，计8套4千斤顶的选定箱梁预应力筋采用1860MPa钢绞线、锚具最大孔数12孔，单束张拉力约为12×0.75×1860×140/1000=2344kN；伸长量为200mm；按1.5～2.0倍张拉力选用，选用8台YCW3500型千斤顶，其最大行程不小于200mm五、主要检测量器具的选择及配置每批次钢绞线必须对其弹性模量及力学性能检验，所以配置：专用钢绞线试验机且附带弹模测量仪。试件试模约150组、弹性模量试模约40组。保护层厚度测定仪。其他略。六、工装设计1、龙门吊基础及存梁台座龙门吊基础的设计应计算每个走行轮上所承受的荷载，根据轨下枕木（或条形基础）的宽度和土的承载力确定基础的几何尺寸。存梁台座是箱梁预制和架设间隔期间的必备设施。箱梁在台座上等混凝土强度、弹模、龄期达到技术条件要求时进行终张拉，随后进行压浆、封锚以及桥面防水层和保护层的施工。由于架梁滞后和架梁速度大于制梁速度，因此存梁台位的数量要满足施工要求并考虑富余量。2、制梁台座制梁台座是预制箱梁的重要设施，从安装模板及钢筋、砼灌注、蒸汽养护至初张拉的施工工序均在制梁台座上完成。制梁台座将梁体砼、模板及各种设备的荷载传递于地基，要求不能产生大于3mm的不均匀沉降，以确保箱梁质量。制梁台座采用钢筋混凝土基础，顶面采用整体条形基础与箱梁底模连接，以获得较大的结构刚度和整体性。其设计要点和技术条件措施归纳如下：（1）施工中梁底支座四个平面的相对高差不大于3mm，反拱的预留要圆顺、使台座面成为一条光滑的曲线，每米范围内台座的高低误差不大于2mm。保证基础不均匀沉降与底模变形值之和不得大于2mm。（2）制梁台座在两端支座板下为地基承受荷载最大的部位，故制存梁台座两端均采用钻孔桩基础进行处理。（3）制梁台座的设计荷载包括梁体自重和模板施工设备等重量，对32m双线箱梁共计荷载不小于1200t，对24m双线箱梁共计荷载不小于800t。第一次循环两端地基沉降的残余变形控制在4～5mm以内。（4）底模下的基座高度尽量不要太高，以保证外模的稳定性。但要满足横移梁台车进出、蒸汽管道、外模拉杆及台座两侧排水系统的要求。3、模板制作及安装模板应有足够的强度、刚度、稳定性，确保箱梁在施工过程中各部位尺寸及预埋件的准确，并具有多次反复使用不产生变形的能力，同时便于拆装。模板的支承部位必须安置于可靠的基底上，模板和支架的弹性压缩及下沉量必须满足设计要求，底模、外模、端模均采用整体钢板和钢结构支撑体系。底模和侧模要根据梁型和设计要求预留压缩量。（1）底模32m普高梁底板宽度5.5米，重达900t，加上梁体模板重量252t和每平方米1.6KN的施工荷载，底模每延米承载力达39t以上。为达到底模刚度大且受力均匀的要求，模板由12mm厚的钢板与槽钢格子梁组成整体焊接结构。（2）外模32m双线箱梁高3.05米，翼缘板宽度3.35米，侧模同时承受灌注混凝土的侧向压力和翼缘板混凝土的竖向压力以及施工荷载。为保证混凝土的密实，还需在侧模上设置附着振动器。为保证混凝土的外观质量，外模面板设计为刚度较大的整体结构，面板由面板加劲槽钢及加劲立带加强，翼缘板外侧设计为刚度较大的竖向立腿，使翼缘板的悬臂受力转化为简支受力。为保证顶板混凝土浇注时外模的稳定，在立腿与条形基础间增设立腿调节支撑和调节拉杆。支撑保证其高度，拉杆对外模预施荷载压力，保证外模在浇筑混凝土时的双向受力稳定。在梁体初张拉前，将外模立腿支撑松掉，模板向外略倾，使模板脱离梁体混凝土面。待梁体张拉移出制梁台座后，再将模板通过侧模滑道纵向拖拉到位。（3）内模箱梁内模的结构是否合理对施工进度影响很大，合理的内模既省工又省时，由于箱室结构尺寸变化较大、拆装困难，因此内模的结构形式是箱梁预制中的一个重点。我场采用不分段整体拖拉式液压内模，其特点是钢模整体性好、整体刚度大、表面平整光洁、支模和拆除可一次完成，既省时又省力。但该型式内模由于安装精度高，加工制造困难、用钢量大（内模板、主梁及托架自重76t）、使用维修难度大、投资大（一套32m全液压内模单价104万人民币），其箱体内油顶数量多、难以保证同步运动，因此易变形且难以修复。（4）端模端模的结构以简捷、刚度大为前提，由于端模面板为多个平面互交，并有预应力留孔和预留钢筋，因此制作中刚度与轻捷成为突出的矛盾。七、保证措施1工期保证措施(1)、早进场，积极依靠地方政府，加快征地拆迁工作；(2)、集思广益、努力完善施组设计和技术经济核算；(3)、对大型工装、设备尽早招标，特别是模板、龙门吊、输送泵、布料机和拌和站；(4)、对梁体用的原材料要早确定料源、早试验；对混凝土配合比的设计和试配及早进行；(5)、人员要精干高效、加强培训、建立岗位责任制。2质量保证措施(1)、建立完善、科学的质量管理体系和岗位责任制；(2)、质检