高速鐵路施工橋梁混凝土施工技術解析

【摘 要】 橋梁是在路線經(jīng)過特殊地理位置時如跨越江河、深溝、山塹時為道路跨越天然或人工障礙物而修建的建筑物。橋梁按結構體系可分為：梁橋、拱橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋五大類。結合著我國橋梁建設現(xiàn)況，接下來主要給大家介紹鋼筋混凝土梁橋的施工技術要點。

【關鍵詞】 高速鐵路；橋梁；混凝土；施工要點

隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，以及混凝土高效減水劑、礦物摻和料的研究、開發(fā)、應用，混凝土施工技術有了大幅的革新和提高。2010年鐵道部發(fā)布一系列文獻，其中混凝土的耐久和施工技術的要求更是推動的鐵路橋梁混凝土施工技術的發(fā)展。

一、高速鐵路橋梁特點

1. 耐久性要求高，便于檢查和維修。高速鐵路是極其重要的交通運輸設施，橋梁結構物應盡量做到少維修或免維修，因此，設計時需要將改善結構物的耐久性作為設計原則，統(tǒng)一考慮合理的結構布局和構造細節(jié)，并在施工中加以嚴格控制，保證質(zhì)量

2.橋梁縱向剛度。高速鐵路采用的是跨區(qū)間無縫鋼軌，因此對橋梁的縱向位移要求很嚴。即高速鐵路橋梁必須有足夠的縱向剛度，在使用荷載作用下不產(chǎn)生過大的縱向位移。

3.跨度大。受國情路況的制約，我國客運專線中，跨度達100m及以上的大跨度橋梁很多。據(jù)統(tǒng)計，在建與擬建客運專線中，100m以上跨度的高速橋梁至少在200座以上。

高速鐵路橋梁的主要特點決定了施工單位在施工過程中必須嚴格控制混凝土原材料質(zhì)量，加強混凝土施工過程控制，提高橋梁結構混凝土的耐久性，才能最大限度地延長橋梁的使用壽命。

二、高速鐵路施工橋梁混凝土施工技術解析

施工概況：

1、基礎施工。橋梁基礎明挖、沉井、鉆孔樁或打入管樁，均按常規(guī)方法施工。

2、墩臺施工。橋梁工程墩身帽施工為達到內(nèi)實外光，線條流暢、棱角分明的效果，在施工中采用精加工的鋼模板一次澆筑成型，不設對拉桿。整個管段內(nèi)墩、臺身混凝土均采用一次立模，整體一次澆筑成型。墩、臺身模型委托專業(yè)模板公司進行制造，每節(jié)模型的高度，則考慮同一截面形式的墩身不同高度的模數(shù)進行確定。

3、支承墊石高程及間距控制墩、臺混凝土澆筑正如前述的一次澆筑成型。在墩臺的支承墊石及間距的控制上具體的作法如下：①首先在已制作完成的墩、臺托盤模型上，精確測定墊石的平面位置，同時確定墊石模型的模架平面位置。②在平面模架與托盤模型相交處，設置固定連接結構。③在平面模架上精確測定并設置模架與墊石模型間的連接結構。④澆混凝土前，在地面拼裝好模架和墊石模型。⑤當混凝土澆至墊石下鋼筋網(wǎng)位置時，將模架用汽車吊吊至托盤模型上固定，同時將墊石模型與模架連接，精確測定模型頂面標高，使模型與模架間的連結緊固、牢靠。逐層安裝墊石鋼筋并澆注混凝土。⑥混凝土澆注完畢后，采用人工二次收光抹面。⑦墩、臺頂面其它預埋件，亦采用模架法進行預埋固定。

施工步驟：

（一）原材料的選定

1、選用堅固耐久、級配合格、粒型良好的潔凈骨料。

2、使用優(yōu)質(zhì)粉煤灰、礦物渣等礦物摻合料或復合礦物摻合料，除特殊情況外，礦物摻合料應作為耐久混凝土的必需組分。

3、在使用水泥的時候必須區(qū)分水泥的品種及強度等級掌握其性能和使用方法根據(jù)工程的具體情況合理選擇與使用水泥，這樣既可提高工程質(zhì)量又能節(jié)約水泥。

4、檢查粗、細骨料的品種、規(guī)格、粒度級配等是否符合要求，檢查廠家的自檢合格證和隨車質(zhì)量證明書。

（二）配筋混凝土主要配合比參數(shù)

混凝土原材料經(jīng)檢驗合格后，應根據(jù)不同的環(huán)境等級進行混凝土配合比設計。混凝土配合比設計需經(jīng)試驗監(jiān)理工程師、總監(jiān)理工程師及咨詢單位簽署意見方可使用。根據(jù)官方出臺的標準以及施工路段的特點來確定配合比參數(shù)。

（三）混凝土拌合

高性能混凝土拌制要求采用二次投料法，基本流程為：混凝土原材料計量后，先向攪拌機投入細骨料、水泥和礦物摻合料，攪拌均勻（攪拌至少30s），接著投入拌和水和液體外加劑攪拌成砂漿（攪拌至少30s），然后再向攪拌機內(nèi)投入粗骨料攪拌均勻（至少攪拌60s）。

（四）出現(xiàn)問題及預防措施

質(zhì)量問題及現(xiàn)象：

1、在灌注砼過程中，由于導管拔脫，泥漿進入導管內(nèi)，致使孔內(nèi)泥漿豁然迅速下降。

2、由于導管接頭處密封不好，致使泥漿進入導管，若繼續(xù)灌注，則會在砼中出現(xiàn)泥漿夾層。

3、由于導管埋置過深、當砼堵塞導管時處理時間過長、或灌注時間較長使先期灌注的砼凝固，導致導管不能提起。

4、在無破損檢測中，樁的某一部位存在夾泥層。

預防措施：

1、導管使用前，要對導管進行檢漏和抗拉力試驗，以防導管滲漏。每節(jié)導管組裝編號，導管安裝完畢后要建立復核和檢驗制度。導管的直徑應根據(jù)樁徑和石料的最大粒徑確定，盡量采用大直徑導管。

2、下導管時，其底口距孔底的距離不大于40-50cm，同時要能保證首批砼灌注后能埋住導管至少1m。在隨后的灌注過程中，導管的埋置深度一般控制在2-4m范圍內(nèi)。

3、砼的坍落度要控制在18-22cm、要求和易性好。若灌注時間較長時，可在砼中加入緩凝劑，以防止先期灌注砼初凝，堵塞導管。

4、在鋼筋籠制作時，一般要采用對焊，以保證焊口平順。當采用搭接焊時，要保證焊縫不要在鋼筋內(nèi)形成錯臺，以防鋼筋籠卡住導管。

5、在提升導管時要通過測量砼的灌注深度及已拆下導管長度，認真計算提拔導管的長度，嚴禁不經(jīng)測量和計算而盲目提拔導管，一般情況下一次只能拆除卸一節(jié)導管。

6、關鍵設備要有備用，材料要準備充足，以保證砼能夠連續(xù)灌注。

7、當砼堵塞導管時，可采用拔插抖動導管，當所堵塞的導管長度較短時，也可用型鋼插入導管內(nèi)進行沖擊來疏通導管，也可在導管上固定附著式振搗器進行振動來疏通導管內(nèi)的砼。

8、當鋼筋籠卡住導管后，可設法轉動導管，使之脫離鋼筋籠。

（五）混凝土保養(yǎng)

混凝土振搗完成后，及時對混凝土暴露面進行緊密覆蓋，采用草簾、無紡布、塑料薄膜等進行覆蓋，減少混凝土暴露時間，防止表面水分蒸發(fā)。混凝土帶模養(yǎng)護期間，采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水或蒸汽等措施進行保濕、保潮養(yǎng)護。

混凝土的拆模時間除考慮混凝土的強度符合規(guī)范和設計要求外，還需考慮結構芯部混凝土與表面混凝土之間的溫差、表層混凝土與環(huán)境機間的溫差不大于20℃時方可拆模。

混凝土在硬化過程中，對溫度濕度的變化很敏感，如果養(yǎng)護工作不當、不及時，混凝土表面水分散失太快，混凝土在拆模前，甚至終凝前就會出現(xiàn)裂紋。這直接影響混凝土的強度和耐久性，甚至危機工程結構的安全。因此，混凝土在凝固養(yǎng)護期間，必須按照規(guī)范要求和下面措施認真落實混凝土的養(yǎng)護，以確保混凝土構件的質(zhì)量，防止混凝土開裂。

墩柱拆除模板后先向墩柱表面灑一次水，然后用封閉的塑料薄膜筒包裹，養(yǎng)護至7天以上。要求塑料薄膜必須將墩柱包裹嚴實頂口扎實不漏氣漏水，塑料薄膜表面附著水珠方有養(yǎng)護效果。

參考文獻

[1] 中華人民共和國鐵道部，新建時速300-350公里客運專線鐵路設計暫行規(guī)定

[2] 張義軍，淺論我國高速鐵路橋梁建設的設計特點與關鍵技術[J].中國高新技術企業(yè)，2009.1

[3] 曾敬東、李貞新、李小珍，我國告訴鐵路橋梁的結構形式及特點[J].四川建筑，2005.8

[4] 陳開御，鐵路橋梁混凝土性能的探討[J].橋梁建設，2008.4