摘要：本文分析了铁路T梁预制施工技术要点，重点对铁路T梁预制过程中的混凝土拌合、浇筑施工，张拉、压浆技术，混凝土养护，这五种施工工序进行重点技术分析，为以后的技术升级提供工艺技术指导和理论基础。
关键词：铁路预制T梁；工序；混凝土拌合；浇筑；张拉；压浆；混凝土养护；施工；技术
一、引言
近年来我国铁路发展势头迅猛，随着渝利铁路、渝万铁路等线路逐步开通，区域交流和贸易往来将不断加大，对于重庆、湖北等旅游胜地的发展也具有重要意义。铁路的重要性从目前国家的投入程度、国民的热衷程度、企业的追随程度可见一斑，铁路建设重点还是要安全要稳定要能够给社会带来速度的同时保证人民群众的出行安全和出行体验，其中，铁路预制T梁的工厂化施工生产就具有重要的意义。
由于在铁路工程建设过程中，会有很多地区比如山谷、河流需要穿越，所以T梁的生产组织，对整个铁路工程的开展具有保障意义，其质量安全的稳定性，是整个铁路工程的核心之一，我们需要不断分析和论证铁路T梁施工工艺技术的相关问题，确保所有准备齐全操作正确到位。
二、工程概况
新建铁路重庆至利川线，里程范围：DK0+000—DK271+840，正线长267.50Km。
全线桥梁简支T梁共计2848.5孔，其中24米T梁334孔，32米T梁2513孔，道岔梁3片。根据工程规模及工期要求，安排3个制梁分部（重庆和长寿、利川凉雾），承担本标段的T梁生产任务。
三、铁路T梁工序施工技术
预应力混凝土T梁的生产工艺共有近20个工序，下面针对施工过程中的5种关键工序（主要为混凝土拌合、浇筑施工，张拉、压浆技术，混凝土养护）的技术控制要点、质量要求及注意事项进行详细说明：
1、T 梁预制中混凝土拌合施工技术
（1）优选配合比。按照混凝土设计强度等级要求试配，选定施工配合比，经现场监理批准后，在施工中严格执行。
（2）混凝土按理论配合比根据实际测定的砂、石的含水率换算成施工配合比时，由试验室出具配合比料单，确定出各种材料的实际用量，进行投料拌合。拌合站必须严格按照试验室当天的开具的配合比料单（施工配合比）进行投料。
（3）在配制拌合物时，水泥、水、减水剂及粉煤灰的称量偏差不应大于±1％，粗、细骨料的称量偏差不应大于±2％（均以质量计），混凝土的总碱含量不得超过3kg/m3，如发现不符时，须由试验人员查明原因后予以调整。在拌合过程中，试验室要对拌合机的计量准确度进行抽查，每一工作班不少于3次。
（4）混凝土拌制时，投料顺序为：先投砂、水泥和粉煤灰，搅拌均匀后，再投入水和减水剂，待砂浆充分搅拌后再投入碎石，且每一阶段的搅拌时间不得少于30s，混凝土的净搅拌时间不少于120s也不超过180s，根据季节可由试验室做适当调整，任何人不得随意增减搅拌时间。注：首次使用的配合比，不得一下把水加完，根据直接观察混凝土稀、稠后，逐渐添加，然后再结合实测坍落度由试验室进行调整。
（5）混凝土搅拌要均匀，颜色一致，确保混凝土运输至浇筑地点时的坍落度控制在140±20mm。开拌后的前3盘混凝土测量坍落度，以后每7-9盘检查1次。且混凝土含气量控制在3％－4％。施工中，试验人员根据气温变化、运输距离的长短等因素进行适当调整，以保证混凝土良好的施工性能。
（6）搅拌好的混凝土出机前，不得投入新料，出机后不得任意加水。根据坍落度的变化情况，如需调整用水量，须经试验室同意，适当加减用水量。
（7）混凝土拌制和灌注前，应仔细检查钢筋骨架绑扎和模型安装情况，需用的各种设备，尤其是拌合站的计量系统，待确认均符合施工工艺要求和技术质量标准后，方可进行施工操作。
（8）混凝土浇筑过程中，派专人守漏，负责随时检查浇筑过程中模型上的拉杆支撑及各紧固件等情况，发现松动及时拧紧，发现漏浆及时堵严，湿接缝等外露钢筋如有变形及时整修，并随时检查调整模型的垂直度，其目的是保证梁体模型在强烈振动条件下不偏斜、漏浆、宽度、长度无变化，保证其位置正确。
2、T 梁预制中混凝土浇筑施工技术
（1）梁体混凝土灌注分两步进行，第一步先灌注主梁部位，即桥面钢筋顶部相平的以下部位，包括下翼缘、腹板、隔墙、肋墙及桥面筋内的道碴槽板，第二步灌注桥面钢筋顶部以上部位，包括桥面、挡碴墙及端边墙。
（2）混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m；灌注入模时下料要均匀，一斗混凝土不允许集中一处下料，避免因混凝土层厚度太大振捣困难，使梁体产生蜂窝麻面及其他缺陷。
（3）灌注主梁从梁一端开始到另一端结束，当灌注至距离另一端6～8m时，则从另一端反向浇筑，然后合拢。混凝土灌注采用斜向分段、水平分层、循序渐进，一次灌注完毕的灌注方式，分段长度为4～6m，分层厚度不得大于30cm。混凝土灌注下料均匀，料斗口要对准腹板模型槽口正中，在吊车司机的密切配合下，每斗混凝土沿梁长方向拉开约4-6米，若一次放不完料，不得后退放料，盖在前一层未振实的料上，可在隔墙处多放或振实后向前层料上再放一层。灌注人员要特别注意混凝土流动方向，必要时用铁棒引导混凝土入模，严防缺陷发生。
（4）混凝土振动密实成型，采用侧模附着式振动器和插入式振动器相配合，混凝土表面采用平板式振动器振实振平。
（5）混凝土振动时间，必须保证混凝土获得足够的密实度（以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面浮浆为度），注意总结经验，掌握最佳的振动时间，达到梁体混凝土表面光滑。
（6）操作插入式振动器要快插慢拔，振动棒移动距离不超过振动棒作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度为5～10cm，每点振动时间约20～30秒，确保混凝土密实。
（7）混凝土振捣时应避免重复振捣，防止过振。加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，防止在振捣混凝土过程中产生漏浆，且不得碰撞模板、钢筋、预应力管道及其他预埋部件。
（8）当振动完毕需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置时，边振动边竖向缓慢提出振动棒，不得将振捣棒放在拌合物内平拖，不得用振捣棒驱赶混凝土。
（9）挡碴墙、端边墙及桥面表层灌注的混凝土不能为方便抹面而太稀,否则易造成施工困难和难以保证混凝土的质量。桥面混凝土要确保密实、平整、排水畅通，对桥面混凝土、挡碴墙混凝土进行二次收浆抹平（桥面抹面时严谨洒水），使其表面平整美观。挡碴墙用新鲜的混凝土灌注，不得使用桥面或收集起来的振动过的混凝土或砂浆灌注。
（10）混凝土自加水搅拌时起，滞留时间不得超过1h，浇筑间断时限不超过2h，当气温达30℃左右时，不应大于1.5h，一片梁的灌注时间不超过3.5 h。试验员可根据平时测定，对不同温度的初凝时间来加以判定调整。
（11）每浇筑一片桥梁，制作混凝土试件不得少于六组，其中两组用于生产过程中强度判断依据，另外四组用于混凝土28天强度评定。制作好的混凝土试件随梁体一起同条件蒸汽养护，蒸养结束后，用作28天强度评定的四组试件移入标准养护室养护，其余两组与桥梁同条件养护。
3. T 梁预制中张拉施工技术
（1）为了加快台位周转和避免脱模后梁体混凝土出现裂纹，桥梁张拉有二个阶段进行：即初张拉(早期张拉)和终张拉。
（2）初张拉张拉程序：
0→初始应力（20%σk）【测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量】→初张拉控制应力【测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量】→回油锚固。
（3）终张拉张拉程序：
a、对未进行初张拉过的钢绞线进行终张拉：
0→初始应力（20%σk）【测量千斤顶油缸伸长量、工具夹片外露量】→终张拉控制应力σk（持荷2min、保持压力）【测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量】→回油锚固【作伸长值标记】→【24h测回缩量】。
b、对已进行初张拉过的钢绞线进行终张拉：
0→初张拉控制应力【测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量】→δk(持荷2min、保持压力)【测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量】→回油锚固【作伸长值标记】→【24h测回缩量】。
（4）预应力张拉时，锚具中心要与孔道中心对准，调整千斤顶位置，使千斤顶与孔道、锚具位于同一轴线上，即千斤顶、锚具、孔道“同心”，并两端基本同步张拉，保持千斤顶加压速度相近，每Mpa呼应一次，使两端同时达到同一荷载值。
（5）将锚具套入钢绞线束(钢绞线不得交错扭转)，按钢绞线自然状态依顺时针方向插入夹片，并用直径φ20的套管轻轻将夹片打入锚具内(要求所有夹片外露基本一致)，再安装限位板，把千斤顶套进钢绞线束。
（6）工作锚环的定位。将工作锚环套在钢绞线上，将工作锚环放入锚垫板的凹槽内，装入工作夹片，并使工作夹片的尾部大致相平（位于同一平面内），工作夹片处的间隙大致相等，此时不能用过大的力敲打夹片，以免夹片破裂，从而造成滑丝。
（7）整个张拉工序完成，将在夹片处的钢绞线束做上记号，以供张拉后对钢绞线锚固的质量情况的观察，待24小时检查无滑丝现象即可割丝。
4. T 梁预制中压浆施工技术
（1）终张拉完毕，应在48h内及时进行管道压浆，压浆前需经检查无滑丝, 失锚及其它异常情况, 确认合格后才允许进行压浆。
（2）管道压浆前，由试验室事先对采用的压浆料进行试配，在配置浆体拌合物时，水泥、管道压浆剂、水等各种材料的称量应准确到±1％(均以质量计)。水胶比不大于0.33，经试验室验证试验合格后方可使用。计量器具均应经法定计量检定合格，且在有效期内使用。
（3）压浆前，堵塞钢绞线间的缝隙,堵缝材料系用42.5普通硅酸盐水泥加粒径小于0.3mm的细砂，按1:1.5的配合比适当加水拌匀，宜稠不宜稀。堵缝要耐心细致, 由手工操作。
（4）搅拌前应先清洗施工设备内的残渣、积水，并检查搅拌机的过滤网。
（5）浆体搅拌操作顺序为：首先在搅拌机内先加入实际拌合水用量的80%～90%，开动搅拌机，均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥；全部粉料加入后再搅拌2min；然后加入剩余的10%～20%的拌合水，继续搅拌2min。
（6）搅拌均匀后，现场进行出机流动度试验，每10盘进行一次检测；浆体在储料罐中应继续搅拌，以保证浆体的流动性，在施工过程中不应由于流动度不够额外加水进行调整。
（7）浆体压入梁体孔道之前，首先开启压浆泵，使浆体从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和稀浆。当排出的浆体流动度和搅拌罐的流动度一致时，方可开始压入梁体孔道。
（8）压浆的最大压力不超过0.6MPa。压浆充盈度达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度的相同浆体为止。关闭出浆口，保持不小于0.5MPa且不小于3min的稳压期。
（9）真空辅助压浆工艺，在压浆前首先抽真空，使孔道内的真空度稳定在-0.06MPa～-0.08MPa之间。真空度稳定后，立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆。
（10）压浆顺序先下后上，同一管道压浆应连续进行，一次完成，集中一处的孔道一次压完，以免孔道漏浆将临近孔道堵塞。
（11）压浆时浆体温度应在5℃～30℃之间，压浆及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5℃，否则用篷布对梁体覆盖或向篷布内加温；在环境温度高于35℃，选择温度较低的时间施工，如在夜间进行，当环境温度低于5℃时，按冬季施工处理且不得在压浆剂中使用防冻剂。
（12）每孔梁压浆试件，取出浆口的水泥浆制作试件4组，并注明制作日期及梁号，其中3组按标准养护进行养护，1组随梁养护用于提前架梁。
5、T 梁预制中混凝土养护技术
（1）振实成型的混凝土在硬化并产生一定的强度前，应避免振动、过载，水流大、风、阳光直射等的影响，需按蒸汽养护和自然养护的程序进行养护，养护有专人做好养护记录。
（2）冬季混凝土蒸汽养护采用蓬布跟踪蒸汽养护,使棚温与梁体水化热相适应。
（3）在桥梁试生产阶段，在桥梁两端头检测梁体芯部温度，梁体混凝土芯部温度由梁端中央深入300mm处，梁体芯部混凝土温度不大于60℃。在试生产期间收集整理棚内温度和梁体芯部温度的关系，并绘制出棚内温度和芯部温度关系的曲线；通过试验数据证明，采用跟踪梁体棚内温度监测来代替梁体芯部的温度检测。
（4）通过通桥（2005）2201芯部温度、环境温度、梁体表层温度对比试验结论分析：
根据温度对比曲线图显示在灌注后2小时用湿润的篷布覆盖梁体自然养护。在灌注后篷布温度达到47度时需要8小时，此时混凝土芯部温度57度左右，说明灌注后8小时内混凝土水化热产生较快。同时在环境温度升高的过程中，棚内温度也不断升高，此过程中混凝土芯部温度因水化热产生温度在53至57度波动，在环境温度降温过程中，棚内温度也不断下降，降温过程中芯部温度根据梁体表层温度降幅较大，说明此时混凝土水化热产生以很缓慢或停止产生水化热。
从梁体内部温度来看在自然养护过程中梁体芯部温度在混凝土水化热影响下较梁体表面温度高7到9度，并显示棚内温度控制在50度左右时能很好保证梁体芯部温度控制在60度以下。能达到TB/T3043—2005中梁体养护对棚内温度、梁体芯部温度的要求。
（5）养护制度分静停、升温、恒温、降温四个阶段。其中温度表的布置不得少于9处（32m）和7处（24m），内外侧交叉布置（外侧：梁端、1L/4、1L/2、3L/4；内侧：1L/8、3L/8、5L/8、7L/8），具体位置见下图。
a、静停阶段：混凝土浇灌完成后，按要求安放好蒸汽养护用温度表，并用篷布将梁体盖住，待混凝土初凝完成，并形成一定的强度，此即为静停阶段，静停阶段为4～6h；
b、升温阶段：升温速度不超过每小时10℃/h；
c、恒温阶段：恒温时梁体表层温度控制在40±5℃，恒温时棚内各部位的温度差不超过5℃，梁体芯部（梁端中央深入300mm处）混凝土温度不大于60℃。恒温养护时间由试验室根据混凝土强度增长情况确定。
d、降温阶段：降温速度不超过每小时10℃。
（6）在养护过程中, 自给蒸汽以后，每小时查温一次并做好记录。
（7）混凝土脱模前采用篷布覆盖养护，当梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差不超过15℃，方可撤除保温措施，气温急剧变化时不得拆模。蒸汽养护时，撤除保温措施后至拆模的时间间隔不得少于2h，以防梁体混凝土产生早期裂缝。蒸汽养护结束后应立即进入自然养护。
（8）梁体混凝土自然养护采用土工布予以覆盖洒水自然养护，洒水次数以能使混凝土表面保持充分潮湿为度，保湿养护不应少于14d，洒水养护的次数随天气变化而定，当环境相对湿度＜60%，1小时洒水一次；相对湿度60%～90%，2小时洒水一次；相对湿度≥90%，不对梁体混凝土洒水养护。
（9）在炎热或大风干燥季节，应采取逐段拆模、边拆边盖、边浇水的拆模工艺。
四、结束语
通过对渝利铁路T梁预制过程中施工工艺技术的分析,形成铁路T梁预制过程中关键技术的施工工艺,在保证施工质量的同时,实现了铁路T梁的工厂化生产,取得较好社会、经济效益。
参考文献
[1] 预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证实施细则.
[2] 孙金更，预应力混凝土铁路桥简支梁生产许可证.
[3] 黄银霞，陈晓东，铁路桥梁生产许可证发证细节.
论文作者:魏刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/8
标签：混凝土论文; 温度论文; 孔道论文; 千斤顶论文; 过程中论文; 铁路论文; 桥面论文; 《基层建设》2017年3期论文;