中铁二十二局哈尔滨铁路建设集团有限责任公司 150001
摘要：随着我国城镇化进程的发展，城市基础设施建设越来越多，尤其是市政道路桥梁工程建设如雨后春笋，遍地开花。桥梁工程中箱梁的预制则是在市政道路工程中的重难点项目，尤其是北方严寒地区道桥施工，其中桥梁预制工作往往是制约整个工程工期的最关键因素之一。本文通过工程实例分析了箱梁预制工艺，通过优化工艺措施，大大缩短工期，很好地解决了因气候因素带来的施工影响，值得借鉴。
关键词：严寒地区；箱梁预制；工艺措施；工期
1 前言
北方严寒地区市政基础设施建设存在工期短任务重、措施费用高等不利因素，尤其是涉及城市内与铁路相交叉的地方进行市政桥梁建设时更加困难，涉铁施工审批手续繁杂，往往造成跨年施工，节点封闭时间长，给城市交通带来拥堵压力，给市民经济生活造成困难，社会影响巨大。怎样在有限的时间内尽快通车减少影响是摆在工程人面前的一道难题，下面本文就阐述如何通过优化箱梁预制工艺达到缩短工期的要求。
2 工程概况
北安市乌裕尔大街铁路跨线桥工程是2014年黑龙江省与哈尔滨铁路局共同投资为解决北安市交通瓶颈问题的重大民生工程，由于北安地处寒温带，冬季漫长，最低气温达-35.9°C，该工程贯穿市区，是交通主干道，如果当年不能通车，冬季冰雪天气将造成北安市交通瘫痪，社会影响重大。该桥全长1138.953m，18跨，预制砼箱梁92片，开工日期当年7月24日，北安供暖期为每年10月15日，若想当年通车工期非常紧。其中箱梁预制是能否保证顺利通车的关键。
3.1施工准备
3.1.1梁场选址：要为了后期施工便利，考虑运输成本及工序要求。
3.1.2材料准备：为保证预制梁的质量和进度，对使用的材料要进行详细的调查和试验，驻地监理复检合格后再投入使用。
3.1.3设备准备：施工所需设备提前进行检修，保证施工中正常运行。
3.1.4技术准备：要求技术人员熟悉施工图纸，掌握各工序工种搭配关系后，再进行具体施工，项目部对职工进行岗前培训和施工安全教育。
3.1.5预制梁场分别设置在西侧引道起点、东侧引道终点，合理设置梁台座。30m梁的跨中向上设置预拱为13mm，28.3m梁的跨中上设置预拱12mm，其余各点按照二次抛物线分配。
3.2钢筋施工
3.2.1钢筋加工及安装
钢筋在钢筋场内集中下料、加工，使用时运到现场，工人直接安装。钢筋的存放、加工、质量应符合设计及《公路桥涵施工技术规范》要求，在受拉区同一断面上的焊接接头不超过50%并均匀布置，错开距离为1m，并保证相连接头搭接长度设置，搭接长度大于35倍钢筋直径；砼保护层均采用标准垫块，保护层厚度应满足设计要求，交错均匀分布。腹板和底板钢筋安装结束后，穿入波纹管，波纹管的施工应确保波纹管线形平顺、牢固。在绑扎腹板筋的同时，将预应力波纹管坐标定位。波纹管安装时严格按照设计图纸要求设置定位钢筋（定位钢筋在曲线部分间隔为50cm，直线段间隔80cm设置一道，顶板负弯矩钢束的定位钢筋间隔100cm设置一道）。穿波纹管时应使之穿入锚垫板内，并用海绵堵塞波纹管与锚垫板间隙，波纹管应位置准确，弯起平顺，固定可靠。为了防止波纹管在混凝土浇注过程中变形及管道漏浆，预先在波纹管内穿入抽拔管。波纹管接头采用大1号的同型波纹管作为接头管套接，管两端用胶带裹严密。钢筋保护层采用塑料保护层垫块。
3.2.2穿束
张拉前将下料后的钢绞线编号挂牌，注明束号、长度，编好束的钢绞线应平铺在适当的物体上以免污染，穿束时应将钢束端头用布料包裹。
3.3模板制作及施工
3.3.1模板制作
根据本工程需要，定制侧模4套，面板厚度7mm的钢板，模板要有足够的刚度，保证重复使用不变形，板肋的焊接应符合钢结构焊接规范的要求，。芯模采用4cm*25cm木板、5cm角钢拼装，内模支架每80cm设置一道。
3.3.2模板施工
箱梁模板采用定型钢模，进行分片组装；内模采取“分段装拆式”，在场外拼装成块整体吊装就位。每套模板加工完毕后，按整片梁在台座进行试拼装，对不合适的地方应该及时修理、校正，然后编号，以免安装时混淆。模板用过后及时清理表面混凝土浆，涂脱模剂，模板的支撑构件刷防锈漆。
模板的施工过程中要设有专人按规范标准检查，合格后再报项目部质检工程师及监理工程师检查，确认无误后方可进行下道工序。
3.4砼浇注施工
砼采用分层浇注，浇注顺序采用底板、腹板、顶板全断面由梁一端向另一端斜向循环渐进的方法进行浇注，浇注过程中配专人在内箱负责箱梁底板和腹板的混凝土振捣。振捣时应确保砼密实，不漏振、不过振；砼振捣一定要密实，其标志是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈平坦、泛浆。梁的端部钢筋密集一定要注意捣固质量。砼在捣固时要注意振动棒与模板保持一定的距离，以保证梁的外观尺寸；振动棒要避免碰撞波纹管、预埋件等，以保证其位置符合设计要求，施工过程中严格控制梁的顶板、底板厚度。砼浇注结束后，梁顶面进行人工抹平初凝后进行拉毛；砼浇注过程中，必须注意观察模板有无异常现象，防止跑模等情况发生。
3.5砼蒸汽养生
为了保证质量及完成节点工期要求，我们项目部决定采用蒸汽养生来缩短箱梁的养生工期。在梁场内安置锅炉，铺设蒸汽管道，主管道使用40mm钢管，送气管使用15mm软式胶皮管。在梁体的顶面放置加工好的移动钢筋骨架，上覆盖彩条布，再在彩条布外覆盖土工布，已形成梁的蒸汽养生室，在蒸汽养生室内安置电子测温仪，安置在梁体的两端及中部各两个，把数字显示仪安在蒸汽养生室外侧进行观察。在梁体浇筑完成后8个小时以后拆除芯模，在16-18个小时后才能将边模拆除。也就是至少在梁体浇筑完成后18个小时才能进行蒸汽养生，试块也要同体养生，定为50度恒温养生，为了保证蒸汽养生的效果，养生时，设置三根胶皮软管送气，心腔内放一根胶皮软管，腹板两侧放两根胶皮软管，胶皮软管均匀设置蒸汽孔，保证梁体养生温度均匀。升温期间，要求每0.5小时监测一次，恒温期间，要求每一个小时监测一次并做好记录，温度必需安排专职人员进行监测，及时与司炉工沟通，控制好温度。通过同体养生的试块实验及梁体回弹仪测试强度，蒸汽养生三天梁体强度能达到设计强度的100%。需注意的是，在梁体达到设计强度后，不要马上停止蒸汽养生，温度降低不能过快，每小时降温不能超过10度，不然梁体由于温度和湿度急剧下降会出现裂纹，所以建议温度要逐步地降低，直到关闭蒸汽。蒸汽养生结束后还要进行洒水养生，直到满足张拉条件方可张拉。
3.6预应力筋施工
3.6.1前提条件
箱梁砼的抗压强度达到设计强度的100%且凝期不少于7天时方可进行张拉，张拉前必须持有砼试压报告（由实验室提供）。
3.6.2张拉
张拉前的千斤顶和油表必须经过校验；确定钢绞线、锚具、夹具、锚垫板符合设计要求。对油泵、压力表、千斤顶进行检查，按照标定时的编号配套使用。箱梁张拉均采用应力、应变双控法（即油表读数及伸长量），两端对称张拉。张拉过程中以应力控制为主，伸长量控制为辅；钢绞线张拉锚固后，不得有外力撞击锚具。预应力张拉的实际伸长值∆L（mm），
按下式计算：
∆L =∆L l+∆L 2－∆L 3
∆L l——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm）；
∆L 2——初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相邻级的伸长值；
∆L 3——混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。
注意：当气温低于-5℃严禁对预制箱梁施加预应力
3.6.3孔道压浆
钢绞线张拉完毕后要尽早压浆，压浆采用活塞式压浆机；水泥宜采用硅酸盐水泥或普通水泥，水泥浆的水灰比一般宜用0.4～0.45；压浆前应先用水冲洗孔道，将管道内的杂物和铁锈冲净，以保证水泥浆的流动性，孔道内的积水应用吹风机排除；压浆过程中及压浆后的48小时内，砼的温度不得低于5℃；当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行；水泥浆的稠度应控制在14～18s；水泥浆自调制至压入孔道的时间一般不超过30～45分钟，水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动；压浆必须一次压完，如中间因故停顿时，应立即将已压入孔道的水泥浆用水冲净，以后重新压浆；压浆完成后，预留的工作钢绞线用切割机割除，割除后钢绞线露出夹片的长度不得少于30mm；压浆结束后应尽快进行封锚等后续工序施工，以保证预应力筋使用寿命。
4 结束语
通过对箱梁预制工艺优化，北安市乌裕尔大街铁路跨线桥工程从开工到主桥通车共计不到100天时间，不仅保证了施工安全质量而且使工期大大缩短，从而克服了北方严寒地区施工周期短，施工复杂的不利影响，很好地解决了市政桥梁工程施工中的关键因素，为其它相似工程提供了宝贵经验。也为加快我国城镇化进程奠定了基础。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011 人民交通出版社 2011 北京
[2]浅谈后张法预制箱梁施工质量控制《黑龙江交通科技》 2011（6）：161-161
论文作者:朱孔于
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
标签：钢筋论文; 蒸汽论文; 水泥浆论文; 北安市论文; 工期论文; 腹板论文; 波纹管论文; 《基层建设》2017年第20期论文;