高速铁路客运专线简支箱梁整体预制施工研究
摘要：本文介绍了高速铁路客运专线简支箱梁整体预制施工流程,重点对模板制作与安装、钢筋绑扎与吊装、混凝土浇筑过程控制进行了阐述，总结出了一套具体的高速铁路预制箱梁施工工艺，为今后客运专线同类型预制箱梁的施工提供借鉴。
关键词：高速铁路，简支箱梁，整体预制
1、概述
为适应经济高速发展，减小区域限制，高速铁路应运而生。与既有铁路相比，其具有速度高、安全稳定等特点，在许多国家的公共交通中得到了广泛应用。目前我国客运专线大量采用32m简支箱梁，并主要采用现场预制的施工方法。由于跨度32m简支梁体积大、桥面宽，其预制工作在国内处于起步阶段，同时为了提高桥梁的耐久性，预制梁采用高性能混凝土。中铁大桥局一公司承担了津秦铁路客运专线汉沽3#梁场533孔预应力混凝土双线简支箱梁的预制任务后，对箱梁的预制进行了一系列施工工艺研究，成功地解决了模板的制作与安装、钢筋整体吊装、混凝土的浇筑过程质量控制等重大技术问题。
2、施工工艺流程及总体方案
2.1箱梁预制施工工艺流程：（见图）
箱梁预制施工工艺流程图
2.2施工总体方案
根据箱梁施工特点及现场的地质条件，结合我公司京津城际梁场和哈大梁场的施工经验，为了加快制梁台座的周转，节约梁场大临建设投资，以及尽量少占用耕地。汉沽梁场采用了900t提粱机移梁方案,底模及侧模不动,模板与台座采用1：1布置，内模采用整体液压式内模，整体入模，整体脱出。梁场设两个钢筋加工车间。钢筋集中绑扎，一次成型，钢筋采用两台50t龙门吊及特制吊架将钢筋整体骨架整体吊装模式，吊至制梁台位上安装。梁体混凝土采用一次性连续浇筑成型。
2.3模板
为保证梁体结构尺寸、预应力孔道位置及梁体外观质量，梁体模板必须具有一定的强度、刚度及面板的平整度。预制箱梁的模板由底模、内膜、外模和端模组成。汉沽梁场采用侧模、底模与端模、内模为2：1。
2.3.1底模。梁体在混凝土浇筑和施加预应力后，其受力形式由全底模分布转变为端部受力。因此，支撑梁体荷载的台座形式为：梁端3m,范围内采用PHC管桩扩大基础，中间部位为水泥搅拌桩扩大基础，底模骨架为[20，支于台座的条形基础上，并与其预埋件焊接，面板为8mm钢板.底模分段制造，在台座上组拼成整体。底模安装要求：底模四个支座相对高差不大于4mm，同一支座四角高差不大于2mm，每米高低差不大于2mm（反拱除外）。
2.3.2侧模。外模面板为8mm厚钢板,骨架为桁架式。侧模与底模采用螺栓连接，每隔3.5m用一个M39的大螺栓拉紧侧模骨架，其余部位每隔200mm用M20螺栓连接，以保证侧模与底模密贴，模板接缝处应严密，焊缝采用熔透焊，焊缝打磨平整，预留工地整拼的接缝须采用刨边对接，预拼后对接缝不大于2mm，错台不大于1mm，板面不平整度2mm/m。并用骨架按要求支撑固定好。
2.3.3内模。内模采用液压式内模，整体入模,整体脱出。内模面板采用8mm厚钢板，支架采用加液压顶式，拼装内模，在走行支撑上安装内模小车、液压顶、钢桁梁及面板。拼装完成后检查各部位尺寸、连接及油管接缝处是否有渗漏。生产台座底板上的泄水孔钢柱将作为内模在生产台座内的走行支撑，安装内模轨道钢轨，轨道平整其高差不得大于5mm。内模采用整体式滑入，入模时应对准位置，缓慢平移，当内模滑至移动滑座及台座内走行时，应特别注意，不得碰撞钢筋。内模滑到设计位置后，打开液压装置系统，向内模车立柱顶伸千斤顶供油，立柱升高至模板在台位上的安装高度，将内模撑开，随后用内模内附着的炮弹支撑固定来取代液压装置的支撑。液压千斤顶不得长期处于受力状态。调节支撑，使得内模尺寸在误差允许范围内;将内模按要求固定。
2.3.4端模。对梁长起控制作用，又是锚下垫板的固定装置，必须准确制作成整体，其底部置于底模上，用螺栓联结。端模安装时抽拔橡胶管应逐根与端模上锚垫板孔对应穿入，穿进时应缓慢平稳，端模两侧同步移动，不得强行推进。
2.4钢筋
钢筋绑扎根据施工方案采用整体成型。钢筋绑扎在钢筋绑扎胎具上进行，桥面板与底腹板钢筋在一起整体绑扎，梁场共设绑扎胎具6个，钢筋绑扎台位用型钢制作，其外形按梁体底腹板及桥面形状制作，纵向按钢筋的间距割槽口，以保证钢筋对位准确，操作方便。当梁体底腹板钢筋绑扎完成后，抽拔橡胶管直接在梁体底腹板钢筋上进行安装定位。为保证混凝土保护层厚度，在钢筋骨架内外侧分别绑扎细石混凝土垫块，垫块呈梅花形布置，其数量不少于4个/m2，绑扎垫块和钢筋的扎丝不得伸入保护层内。钢筋采用整体吊装模式，采用两台50t龙门吊及特制吊架将钢筋整体骨架一次抬吊至制梁台位上安装。
2.5混凝土施工
2.5.1砂、石、水泥、粉煤灰、矿粉的选用
砂子采用硬质、吸水率低、空隙率小的洁净河砂，细度模数为2.6～3.0。
碎石选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石，采用二级级配，5～10mm、10～25mm的碎石。以适应梁体钢筋最小净距的要求。
梁体混凝土和管道压浆用水泥应采用品质稳定、强度为42.5MPa级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥。
粉煤灰需水量比不应大100%，细度≤12%。
矿粉比表面积宜为350～500m2/kg。
2.5.2外加剂的选用
外加剂的选用及掺量应考虑以下几个因素：
（1）梁体采用C50高标号混凝土，水灰比应控制在0.32以下。
（2）要求混凝土早期强度高以缩短梁体占用台座的时间。
（3）梁体为箱形闭合结构，梁内温度高，浇筑时，混凝土失水严重，影响振捣，所以外加剂应具有缓凝作用。若初凝时间过长，混凝土对模板的侧压力增大，会导致模板变形影响梁体结构尺寸;初凝时间过短,分段、分层浇筑的混凝土间胶结不好，影响质量。初凝时间一般定为：夏季6～8小时，冬季4～6小时为宜。
综合以上3个因素，应采用减水率高，坍落度损失小，适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品。外加剂和水泥间应有良好的相容性，经铁道部鉴定或评审，并经铁道部产品质量检验中心检验合格。