新建鐵路橋梁遮板預制技術

楊 忠，劉士誠，韓志強，賈彥奇，楊道德，朱浩波

(1.中國水電集團，北京 100048;2.中國水電十四局有限公司，昆明 650041)

遮板是安裝在橋梁兩側邊緣的混凝土預制構件，作為橋梁欄桿或聲屏障的載體，影響橋梁外觀質量。某新建鐵路橋梁遮板需要100多萬塊。過去遮板預制往往采取就地澆筑，模板要求不高，混凝土養護不到位，預制的遮板產品平整度差、色澤不一、缺角掉塊頗多，嚴重影響橋梁整體質量。在新建鐵路建設中，按照工廠化要求，沿線遮板預制施工必須進行規模化、標準化施工，嚴格控制遮板預制質量。中國水電集團開發了遮板預制成套技術，率先研制各種遮板施工的小型工裝設備，建成了遮板預制場，取得了經濟效益和社會效益。

1 遮板場工裝設備

1.1 預制模板

遮板模板采用多塊模板組合形式(圖1)，每套模板包括1塊底板、3塊側板和1塊蓋板。模板的面板采用6 mm厚鋼板制作，背部采用8#和5#槽鋼作為支撐，保證了模板有足夠的剛度。與以往遮板模板設計最大的不同之處是遮板連接加固使用了彈簧拉扣，能很好地保證模板性密封性并緩沖振動對模板縫造成漏漿。模板底板與支架焊接在一起，使模板組裝時不直接接觸地面，而且可以在蒸養間內疊放。

1.2 鋼筋綁扎定位架

為嚴格控制遮板鋼筋籠尺寸和綁扎質量，自行研究設計了方便操作的鋼筋綁扎定位架。鋼筋綁扎定位架用鋼管焊接而成，并在鋼管上面設置鋼筋定位槽口，用于鋼筋籠制作時鋼筋和埋件的固定(圖2)。

圖1 模板組拼

圖2 鋼筋綁扎胎具

1.3 振動平臺和布料機

為使遮板混凝土的振搗密實，設計制作了包括平臺架、鉸接支撐系統和附著振動器的振動平臺(圖3)。附著式振動器的功率可選2.2 kW，通過螺栓安置在平臺架下。布料機是一個跨在振動平臺上的可沿軌道行走的料倉，它可以均勻地將混凝土分布到每個遮板模具內。

1.4 蒸養房

為了加快遮板混凝土強度的上升并保證顏色一致，遮板場建設了蒸養房，采用水蒸汽對混凝土進行提強養護。并在蒸養房內安裝測溫元件對溫度進行監控。

圖3 振動平臺

2 遮板場的規劃

遮板場按作用劃分為鋼筋加工區、模具組裝區、澆筑區、蒸養房、脫模區、存儲區及辦公區等七個主要功能區。在遮板場規劃時要充分考慮叉車的運行路線，能節省叉車工作量和提高功效。

鋼筋加工區:主要用于鋼筋原材料堆放、鋼筋彎截加工、鋼筋籠的綁扎及存放，一般不小于500 m2。

模具組裝區:模板清理干凈后在此刷脫模劑，叉車將鋼筋籠運來放進模板進行組裝，組裝后的模具短暫存放，等組裝數量到一個批次數量后開始澆筑。

澆筑區:澆筑區設置振動平臺和軌道式布料機，用于遮板的澆筑和振搗。

蒸養房:蒸養房用于遮板的蒸養。

脫模區:用于遮板模板的拆卸及打磨處理，并對實用過程中造成的遮板模板變形進行校正和檢驗。

存儲區:用于經檢驗合格的預制遮板成品的存放和自然養護，遮板存儲區面積要滿足遮板最大存儲要求。預制遮板的最大存儲數量可根據預制和安裝情況進行計算。

圖4為遮板場規劃圖。

圖4 遮板場規劃圖

3 遮板預制施工工藝

遮板預制流程如圖5所示。

3.1 遮板鋼筋加工和鋼筋籠綁扎

進場鋼筋原材料要先經初加工成各型號鋼筋后堆存。鋼筋籠綁扎使用鋼筋綁扎定位架，正常情況下一人一天可以綁扎鋼筋籠15個以上。鋼筋籠要進行短期存放，質檢員按批次對鋼筋籠的外觀尺寸進行抽檢。誤差要求為:鋼筋籠長、寬、高誤差范圍 ±10 mm，埋件位置誤差范圍±5 mm。

3.2 模具的組裝

鋼筋籠經叉車運輸，放置到刷過脫模劑的模板內組裝。鋼筋籠在組裝時靠圓弧模板面一側要綁上若干個保護層墊塊，保證鋼筋籠在澆筑后的保護層不變。

3.3 遮板澆筑

用叉車將組裝完成的模具運輸到振動平臺上進行澆筑(圖6)。每塊遮板的澆筑需布料機分兩次下料完成，第一次下料2/3，振動平臺傾斜，只用振動平臺振搗5～7 min;第二次下料1/3，振動平臺自動放平，插入式振動器配合振搗5 min。圖6為遮板場澆筑區設置的振動平臺。遮板混凝土坍落度控制在110～150 mm，含氣量 2% ～4%，擴展度≥350 mm，入模溫度5℃～35℃。

圖5 遮板預制流程

圖6 遮板澆筑振搗平臺

3.4 遮板蒸養

遮板在澆筑后放入蒸養房靜停30 min后進行拉毛，然后關閉蒸養房開始蒸養。遮板蒸養需14 h，包括升溫4 h，恒溫6 h，降溫4 h。恒溫溫度控制在50℃ ～55℃。注意控制遮板的內外溫差不超過15℃，以免遮板出現表面裂縫。

3.5 脫模

待蒸養房內溫度降到與外界溫差<10℃時開啟蒸養房，用叉車運出遮板到脫模區進行脫模。脫模時，先松開彈簧拉扣，拆除側模和蓋板，然后用叉車提起遮板。注意不要損害遮板的棱角。

3.6 遮板驗收

遮板場設置專職質檢員，遮板在脫模后進行初次驗收，加蓋批次號運至存儲區進行自然養護。養護到14 d后，對同條件養護試塊進行強度檢測，強度達到95%以上為合格，對該批次遮板加蓋合格章，準予出場。

4 應用效果分析

4.1 遮板集中預制的優勢

遮板采用小作坊預制施工時，人員分工很不明確，熟練程度差，混凝土等材料浪費嚴重。遮板建場集中預制能進行統一管理，分工合作有利于提高工人的技術水平，便于執行統一的驗收制度，使遮板質量得到保障(圖7)。

圖7 曲阜遮板場預制的遮板

4.2 模板設計提高工作效率

傳統模板拼接往往采用螺栓連接。由于振動的影響，螺栓有可能松動或脫落，模板在使用一段時間后漏漿現象會非常嚴重。為改善模板的密封效果，遮板場模板采用了輕便的彈簧拉扣連接，有效地適應了振動平臺的澆筑施工。每套模板的拆裝時間較普通螺栓連接模板節約一半的時間。

4.3 振動平臺和布料機的運用

遮板模具放置在振動平臺上后，裝載機為布料機加混凝土，布料機沿軌道為遮板布料，同時開啟振動平臺對混凝土進行振搗。比單純使用插入式振動器澆筑遮板，澆筑速度加快一倍，新工藝既保證了混凝土的振搗質量，又提高了澆筑速度。

4.4 蒸養加快了模板周轉率

自然養護遮板一般需要1～2 d，如果是冬季施工時間會更長，且質量無法保證。采用蒸養后遮板周轉時間不受氣溫影響，平均循1 d為一個循環。

5 結語

將遮板預制的標準化施工理念運用到實際施工中，運用工廠流水化作業的管理方法組織生產，采用新的遮板預制工藝，不但提高了遮板預制速度，而且有效地改善了遮板的外觀質量。

［1］吳信然，楊啟兵.秦沈客運專線箱梁和軌道工程施工新技術［M］.北京:中國鐵道出版社，2003.

［2］張文建.橋梁景觀設計在京津城際鐵路中的應用［J］.鐵道建筑，2008(增):109-114.