节段预制箱梁冬期施工全封闭养生棚设计与应用论文_任飞

摘要：本文结合青连铁路跨胶州湾特大桥节段箱梁冬期养生棚的设计与应用工程实例，介绍了节段箱梁养生棚的设计理念及安装操作程序，通过在冬期节段箱梁施工过程中的实际应用，验证了其良好的养生效果，确保了节段冬期施工质量，值得推广应用。

关键词：节段箱梁 冬期养生 养生棚 全封闭

1 引言

新建青岛至连云港铁路位于胶东半岛南部，国家Ⅰ级建设，设计时速为每小时200公里，客货并重，兼顾疏港、城际铁路运输功能。其中跨胶州湾特大桥主要为跨越胶州湾而设，跨胶州湾部分上部结构为40孔50m简支箱梁，采用节段预制拼装法施工。

为方便节段拼装架桥机的架梁施工，在胶州湾东岸节段拼装起点设置一节段梁预制场，负责节段的预制施工。海中节段拼装施工作为全线的施工重点，为发挥节段预制拼装法施工能够实现上部结构与下部结构同时施工的特点，缩短施工总工期。节段预制施工需要进行冬期施工，为保证冬期混凝土施工质量，在节段预制施工过程中，因地制宜的设计并应用了活动式养生棚，以满足冬期施工要求。

2 节段箱梁养生棚设计

2.1 节段箱梁施工流程

节段预制场由节段预制场钢筋加工区、钢筋绑扎区、制梁区、存梁区组成，依次线性流水排列。

钢筋加工区两侧原材区和半成品区采用移动式顶棚，中部加工区采用固定式顶棚，钢筋加工区后续工序区为节段预制区；制梁区设置4个制梁台座，分别为1#节段制梁台座1个、2#节段制梁台座1个，3#-6#标准节段制梁台座2个，每个制梁台座对应设置一套自动液压模板；制梁台座外侧对应设置相应的养生棚，内设夏季喷淋养生、冬季蒸汽养生装置。节段梁钢筋在钢筋绑扎区域内进行数控加工，加工完成后在钢筋绑扎胎具上整体绑扎，整体吊装至钢筋加工台座，进行混凝土浇筑施工。

2.2 节段箱梁养生棚设计说明

跨胶州湾特大桥节段箱梁最大块段结构尺寸为4.2m×11.6m×4.3m（长×宽×高），相较于铁路常用的预制箱梁其结构尺寸较小，外侧模板是张开式模板，内模为轨道抽拉模式，基于以上的条件，在节段混凝土预制时可以实现采用轻型彩钢结构搭设封闭式养生棚的设想。

节段预制封闭式养生棚设计概述：①养生棚四周墙壁采用立柱结构固定支撑，立柱间采用保温材料封闭隔离；②上部顶棚采用可移动式顶棚，在竖墙上方主梁设置轨道，采用电机驱动，顶棚可沿内模移动方向退出开启；③在内模小车对应位置的竖墙设置卷帘门，内模退出时开启卷帘门完成此项工序；④封闭养生棚结构尺寸可满足外侧模板开启张合时的施工作业空间。

3 节段箱梁养生棚的安装

（1）施工放样，测量人员对养生棚四角点进行放样，四角中心点外扩12.5cm，找到预埋M20膨胀栓点，钻眼安装M20膨胀螺栓；

（2）安装立柱，每个养生棚共12根立柱，四角点4根；横桥向共8根，每侧4根，其中2根外伸出养生棚7m，作为顶棚外滑支撑。纵桥向每侧4根，由养生棚四角点向内5m，安放立柱，共8根。横桥向外伸2根立柱，及纵桥向中间4根立柱各安装一根100mm圆管斜向支撑固定，圆管底部与基础预埋钢筋焊接，顶部与立柱焊接。

（3）竖墙围囹安装，从上往下5道，每道间距1.5m，围囹所用材料为5 号槽钢，槽钢与每根立柱用2个螺栓固定。立柱顶部焊接横向轨道，轨道长度为18m。

（4）竖墙面板安装，面板采用A级耐火型岩棉板，东西两侧封闭，南北两侧中心预留6m，然后对每侧面板进行包边处理。

（5）竖墙卷帘门安装，卷帘门用1.2mm加厚型卷帘门，顶部设置2KW外置电机，电机由与立柱焊接的角钢固定，电机外罩铁质盒子，采用遥控器进行遥控控制。

（6）移动顶棚安装：先焊接顶棚两侧三角骨架，三角骨架内部焊接竖向支撑，竖向支撑间距90cm一道，竖向支撑之间焊接一个斜向支撑。焊接完成后上架10道横向支撑，横向支撑与三角骨架之间采用焊接固定牢固。顶棚骨架焊接完成后，用10mm圆钢以骨架纵向中心分成两块，做两道剪刀撑加固。顶棚骨架安装完成后，安装滑动装置，吊放到立柱顶轨道上，安装顶板，顶板采用A级防火石岩棉，用钢钉固定在横梁和纵梁上。

4 节段箱梁养生棚施工中的应用

4.1 顶棚开启工况

顶棚开启到最外侧，前后两侧卷帘门收起。在此工况下，进行节段箱梁模板、钢筋施工、混凝土浇筑施工。

①节段箱梁对模板进行打磨处理，外侧模板调整到位，进行钢筋绑扎施工。

②钢筋施工采用小龙门吊吊入到节段箱梁模板内部，进行绑扎施工，安装预应力管道，固定预埋件，底层及腹板钢筋绑扎完成后，内模小车到位，液压油缸顶起，进行顶板钢筋施工。

③钢筋报检合格后，进行混凝土浇筑，节段箱梁浇筑混凝土施工过程中，首先将泵车顶头软管从模板与养生棚间隙下穿到底板上，浇筑底板混凝土，腹板混凝土从顶板倒角处滑下，顶板混凝土从模板一侧向另一侧逐步浇筑。

④混凝土浇筑完成后，进行封闭式养生，养生达到设计要求时，采用200T龙门吊将节段箱梁转运至存梁区。

4.2 顶棚闭合工况

混凝土浇筑结束后，用启动器将养生棚顶棚关闭，两侧卷帘门关闭，养生棚内蒸汽发生器和火炉开启，室内温度达到20℃，开始进行混凝土养生。

混凝土强度达到75%后开始拆模，开启顶棚、两侧卷帘门及两侧小窗，将腹板预应力孔道内的衬管从小窗中抽出，然后将卷扬机固定在预埋好的地锚上，拆除节段箱梁两侧端模。拆除完毕后，关闭顶棚、两侧卷帘门及两侧小窗，混凝土继续养护。

5 结论

跨胶州湾特大桥节段预制场通过使用全封闭养生棚对节段箱梁进行冬期施工，为冬期施工提供了强有力的技术保障，不仅加快了施工进度，同时确保了施工质量，提升了现场标准化作业的程度，此施工工艺值得推广使用。

论文作者:任飞

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/11/13

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