淺談石濟客專箱梁架設支座砂漿灌漿質量控制

曹森森

摘 要：目前客運專線正線多以橋代路，橋梁主要采用32m預應力混凝土簡支箱梁，箱梁體積龐大，重達900噸。因此，箱梁在墩臺上安裝是否穩定直接關系到橋梁上部結構的穩定性及行車安全，而箱梁架設最關鍵的工序是箱梁支座無收縮水泥砂漿灌注，本文結合中鐵十九局集團六公司石濟客專900噸整孔雙線簡支箱梁架設工程，對支座灌漿試驗材料選擇、試驗方法及灌漿過程進行了分析與總結。

關鍵字：箱梁架設；支座砂漿；灌漿控制

客專鐵路推行橋梁和無砟道床技術，采用“以橋帶路”的建設方式，在形式上橋梁施工納為基礎建設，并同路基施工，主要體現在“先架后鋪”法，提出以橋梁工程施工建設為主題導向，這就對預制箱梁架設施工提出了更高要求。

1 工程概況

石家莊至濟南客運專線，是我國高速鐵路網中太原至青島客運專線的重要組成部分，線路全長323.112km。中鐵十九局集團六公司中鐵十九局集團石濟鐵路客運專線項目經理部第六分部負責架設新建石家莊至濟南鐵路SJZ-3標衡水梁場所有預制箱梁，共計788榀，其中24m預制箱梁55榀，32m預制箱梁733榀。

2 鐵路架梁施工中灌漿材料的技術要求

目前，我國鐵路橋梁鋪架安裝的灌漿施工中，橋梁底端支座與橋墩支撐墊石之間的施工空間狹窄，一般僅有20～30mm的施工空間，要求材料具有較高的早期強度和更好的流動性，以滿足施工進度和施工質量要求。因此，鐵路相關部門參考相關行業標準，針對鐵路支座安裝灌漿的特點，對支座灌漿材料的某些性能指標做了規定。主要指標如下：

（1）漿體水灰比不宜大于0.34，且不得泌水，流動度≥320mm；30min后流動度不應<240mm，

（2標準養護條件下漿體28d膨脹率為0.02～0.1%；

（3）灌漿材料可用早強快硬材料，常溫條件下，灌漿材料2h抗壓強度不宜低于20 MPa，56h抗壓強度不應小于20 MPa

3 原材料

3.1 自流平砂漿介紹

自流平砂漿是一種由膠凝材料、細骨料、填料及添加劑等組成，加水攪拌后具有流動性或稍加輔助性鋪攤就能流動找平的地面用材料。它具有流動度大、施工快速、表面光滑平整等優點。國外自流平砂漿的使用已比較普遍，技術也比較成熟。目前，國內灌漿材料已發布的標準《水泥基灌漿材料施工技術規程》（YB/T9261-98）和2005年發布的中華人民共和國建材行業標準《水泥基灌漿材料》（JC/T 986-2005）。

3.2 材料組成和技術指標

1）水泥：為滿足超早強的要求，應該首選快硬早強型水泥，常見的早強型水泥有快硬硅酸鹽水泥、高鋁水泥、磷酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等。根據早強型水泥的性能特點，選擇快低堿度鋁酸鹽水泥作為超早強支座砂漿的膠凝材料，試驗過程中選用了低堿度硫鋁酸鹽42.5R級水泥。

表142.5R級低堿度硫鋁酸鹽水泥礦物組成 %

表242.5R級低堿度硫鋁酸鹽水泥性能

2）砂子：試驗過程中為了提高超早強高鐵專用支座砂漿材料的流 動性、強度及外觀，選用了用潔凈、粒徑優良的白色石英砂。

表3高速鐵路專用支座砂漿材料用石英砂級配

3）輔助功能材料：在試驗研究過程中為了使超早強高鐵專用支座砂漿材料具有較好的流動性能、流動度保持性能及較高的2h強度，選用的功能性輔助材料及功能如下：減水組分，其功能主要為使支座 砂漿材料具有良好的流動性；緩凝組分為硼酸鹽，其主要功能在30min內保持支座砂漿材料具有良好的流動性，以滿足工程施工要求；早強組分為經高溫煅燒而成的特種早強劑，其主要功能是使支座砂漿材料在30min以后快速凝結硬化，達到2h抗壓強度大于20MPa的要求，同時提高1d的強度；消泡組分為有機硅類消泡劑，其主要功能是降低支座砂漿材料在加水攪拌過程中引入的微小氣泡，改善力學性能和抗滲性能；抗裂組分為6mm長的聚丙烯纖維，其主要功能是提高支座砂漿材料的抗裂性能。

4 支座砂漿灌漿施工質量控制

4.1 支座安裝

箱梁在預制梁場內完成盆式橡膠支座安裝后，提梁機提梁至運梁車上，采用運梁車運梁至架設現場，配合架橋機喂梁。架橋機落梁對位后，將箱梁放到四個臨時測力千斤頂（根據設計標高已調好千斤頂標高）上，使各支座反力與四個支座反力的平均值相差不超過±5%，支座底平面與墊石頂面的間隙為20～30mm后，采用重力方式向墊石錨栓孔內注入無收縮早強高強支座灌漿料，使箱梁通過支座與墊石連成一體。再進行支座底灌漿，完成箱梁的架設作業。

支座灌漿工藝：

1）砂漿攪拌

砂漿稱量完畢后先將砂漿倒入攪拌機內干攪2～3分鐘，然后邊攪邊加水。當加水至80%時，停止加水并繼續攪拌3～5分鐘，最后加入剩余20%的水，加完所有的水后繼續攪拌3分鐘。在攪拌過程中，用抹子將結塊的砂漿搗碎，使砂漿無結塊。砂漿攪拌時，要注意砂漿攪拌的時間，從開始加水攪拌至灌注完畢不能超過30min。

2）支座灌漿

灌漿前應初步計算所需漿體體積，實際灌注漿體數量不應與計算值產生過大的誤差，防止中間缺漿。砂漿攪拌完畢后，開始灌漿。灌注前，用少量的清水對灌漿管進行清洗，沖去灌漿管內壁上的砂子等雜物，并對灌漿管內壁進行潤滑。

在初步定位后下落箱梁，箱梁下落至距支承墊石50cm時減緩下落速度，檢查箱梁底部十字線與支承墊石頂面十字線之間的偏差，調整天車后下落箱梁至墩頂上，采用測力千斤頂作為臨時支點，確保箱梁四支點的反力并在5%之內，利用精確定位裝置和4臺500T千斤頂將箱梁調整至設計位置。然后采用重力灌漿方式對支承墊石與支座底面及錨栓孔處空隙進行灌注，灌漿從支座中心部位向四周注漿，砂漿從攪拌機內流入料斗時，應始終保持料斗裝滿90%。當灌入的砂漿距支座底平面10mm時，將攪拌機的出料口關閉，利用灌漿管內的砂漿注滿模板。當砂漿超過支座底平面5mm時停止灌漿。

4.2 檢測

支座砂漿攪拌均勻后應立即注漿，同時進行現場試驗試件制作，試件采用水泥膠砂試模，試模規格40*40*160mm?，F場制作試件5組，2h、24h、28d、56d及備用試件各一組，試件制作完成后做好及時收面和養護，待到有一定強度后，送至試驗室進行力學性能檢測。

標段內支座砂漿檢測統計表

4.3 拆模及砂漿層養護

支座灌漿料在凝固的過程中會產生大量的水化熱，灌漿料灌注完畢后需要及時的進行養護。養護前，需要對砂漿料的凝固情況進行觀察。養護時間夏天一般在灌注完畢后的5～10分鐘，冬天一般在灌注后的10～20分鐘，且冬天使用熱水進行養護，并用棉被進行保溫。灌漿材料達到規定強度后，拆除模板，拆模時，需小心謹慎，防止磕碰砂漿層表面。并檢查是否有漏漿處，對漏漿進行補漿。擰緊下支座板地腳螺栓，拆上、下支座板連接角鋼，拆除臨時千斤頂。拆模后，對砂漿層進行覆蓋養護。

5. 結束語

砂漿層主要用來支撐箱梁，砂漿層灌注質量的好壞直接關系到箱梁的穩定性及列車運行安全，因此支座灌漿應作為900噸箱梁架設的關健工序。由于采用無收縮早強高強灌漿料，屬于采用新材料、新工藝，目前，還沒有很成就的灌注工藝及檢測方法，需要不斷完善支座灌漿施工工藝及養護措施，特別是冬季養護措施，改進模板搭設及拆卸步驟，減輕工人勞動強度，使砂漿層的外觀及內在質量全部達到規范及設計要求。