標準化施工在高速鐵路預制梁場建設中的應用

摘要：為解決當前高速鐵路預制梁場單樁承載力較低，影響整體安全性和穩定性的問題，開展高速鐵路預制梁場標準化施工研究。首先確定規模與平面布置，其次對制梁臺座與存梁臺座結構進行設計，最后對制梁工藝進行設計。通過實例驗證，新的建設方案可以有效促進預制梁場單樁承載力提升。

關鍵詞：標準化；高速鐵路；建設；預制梁場；施工

0" "引言

為了保證高速公路工程項目的施工的安全、提高施工質量、優化施工效率，工程方提出了將“推進施工標準化”作為工程建設的前提條件。預制簡支梁是橋梁上部結構中應用最為廣泛的一種，其標準化建設與制梁施工是工程中的一個重要環節[1]。在以往研究中，已有不少學者對制梁場和制梁施工展開了研究，并結合項目的實際情況進行了大量的標準化方案設計，現有的成果可為工程安全生產和高質高效預制箱梁的建設提供有力保證。本文在結合現有成果基礎上，對標準化施工與建設方案設計展開研究。

1" "標準化施工在高速鐵路預制梁場的應用

1.1" " 確定規模與平面布置

高速鐵路預制梁場規模的確定，需要考慮項目總工期、施工組織、制梁能力等多方面影響因素，并結合建設區域內的地質條件，對技術經濟的比選，最終確定最佳方案。制梁速度的快慢，主要取決于制梁所占制梁臺的時間，時間越短，速度越快，所需的制梁臺也就越少。綁扎鋼筋不會占用制梁臺座，因此在這一過程中不需要考慮綁扎的耗時[2]。采用后張法進行施工，單制梁臺座的循環使用時間一般為4～5天。根據以上內容，確定制梁臺座的數量如下：

e=w·a （1）

上述計算公式中：e代表制梁臺座的數量，w代表預制梁場每天的生產力量化數值，a代表臺座循環時間，a取值為4或5。在確定規模時，需要按照公式（2）確定箱梁占用存梁臺座的最少時間：

T_min=A₁+A₂+A₃ （2）

上述計算公式中：T_min代表箱梁占用存梁臺座的最少時間，A₁代表達到10d齡期時箱梁在存梁臺座上的存放時間，A₂代表終張拉和壓漿工藝的總工時，A₃代表箱梁跨距、箱梁上拱等指標在最終張拉后進行驗收和測量的時間。由于單臺座的循環時間較長，因此要配備充足的存梁臺來滿足箱梁的儲存要求。

針對平面的布置，采用多條生產線縱列布置形式。預制梁場的大型機械設備主要包括1臺或多臺2×450t的輪軌式門式起重機（要求有轉向功能）、一臺工程起重機[3]。典型多條生產線縱列布置形式如圖1所示。該梁場能夠為體梁門吊提供轉向功能，可以在不同區域發揮作用[4]。需要注意的是，在進行平面布置時，要確保其結構緊湊。

1.2" " 制梁臺座與存梁臺座結構設計

制梁臺上部結構通常分為條形連續墻和框架式兩種。盡管框架結構的結構質量輕，節約了材料，但施工過程復雜，且工人在模板底部的出入不便。條形連續墻具有受力明確、剛度大、施工方便等優勢。按模板的構造形式，條形連續墻應設置3～4個，3層連續墻是常見的一種結構形式[5]。預制梁場制梁臺座正面與側面圖如圖2所示。

根據施工情況，樁基礎分為鉆孔樁、挖孔樁、預應力混凝土樁等。樁基中段的受力較低，承載力基本可以滿足，但要降低沉降則必須進行更換。制梁臺座的設計對預制箱梁的質量、生產效率和梁場的投資都有很大影響[6]。制梁臺座的設計，關鍵在于制梁臺的變形控制，制梁臺的變形量越小，制梁臺的外形和質量就越好[7]。

1.3" " 制梁工藝設計

1.3.1" "模板安裝與拆除

底部模板按照設計需要預設反拱，并按照拋物線排列。在第一批箱梁預制過程中，每次完成一孔大梁，都要對其進行測量和監測。外模采用可調式撐桿進行準確定位，底腹筋綁扎、吊裝就位后，再進行內模裝配。內部模板采用分段裝配、整體吊裝的方法，裝配完畢的內部模板，用寬幅膠條粘貼于各個連接處或刮灰，防止漏漿。完成模板安裝后，需要對安裝質量進行驗收。在拆模過程中，首先要拆卸模板，然后將內部模板放松，最后再進行預拉伸。模板安裝驗收標準見表1。

1.3.2" "鋼筋綁扎

按圖紙上的要求，在橫梁上，箍筋接頭應該在縱軸方向上交錯排列。用于加固的鋼絲應向內彎曲，不可伸進防護層。將網片與梁體底的腹板鋼筋連接在一起。由預應力鋼筋束穿過的水泥管，由橡膠拉出管成型。鋼筋骨架在綁扎完成后，才能穿膠管。穿插時要注意：穿管由一人拉，通過對應的網孔，由另一人再后推。在穿管時應注意避免管道斷裂。

1.3.3" "混凝土澆筑

采用整體澆筑方案，要求混凝土澆筑必須在6h以內完成。混凝土的澆筑工序為：采用水平分層、縱向分段對稱的連續澆注，從一端到另一端依次澆筑的施工工藝。澆注的厚度不能超過25cm，澆注的間隔應小于混凝土允許的持續時間。布條從箱梁頂部的下料口經內模板天窗，從一頭到另一頭澆入底板，之后澆注腹板，最后澆注頂板。

1.3.4" "張拉施工

進行初拉時，梁體不得存在任何對承載力有不利影響的缺陷，否則應預先進行修補，待其達到指定的強度后再進行預應力處理。對鋼絞線的初始張拉時，應力按公稱抗拉極限強度的50%進行控制，并在正常張拉時進行補強。進行最后張拉時，梁的混凝土應滿足100%的設計強度，并在10天內完成。在張拉至受力極限后，將一端進行緩慢地卸載，并測量收縮；另一頭加載，緩慢卸載，測量收縮量。錨桿結束后，對夾板的外露量進行測量，每一端的回縮量要小于6mm。

1.3.5" "孔道壓漿

打開真空機，直到孔道中的真空度在-0.06～0.10MPa之間，真空不會再升高時，即可開始壓漿。在第一次壓漿時，要用低速擋，如果壓力沒有異常，可以馬上更換高速擋來壓漿。在水泥漿從真空泵出口時，要關閉與真空泵連接的閥門、水泵，并打開排氣管道，使水泥漿從排氣管道中排出。在流出的漿液濃度適宜時，將排氣閥關閉。

2" "實證分析

2.1" " 概況

某高速鐵路預制梁場建設項目概況如表2所示。設計預制梁場箱梁模板承載見表3。

2.2" " 施工現場水文地質條件

本項目位于一片地勢平緩、略帶起伏的沖積平原，局部為洼地、沼澤濕地。由技術人員在現場進行勘探，掌握現場巖土結構層的分級標準與承載力。現場巖土結構層的分級標準與承載力見表4。

2.3" " 施工難點與重點

高速鐵路預制梁場地質情況復雜，因此在建設中需要對地基進行加固處理。此項工作屬于一項難度較高的工作，根據設計需求，需要將梁場與存梁平臺的沉陷范圍控制在2mm范圍內。預制梁場建設施工具有占地面積大、投資高等特點，這無疑給施工企業帶來了較高的管理風險。預制梁施工需要輔助多臺50t門式起重機，其吊運和運輸設備均采用900t大型起重機。在使用起重機械使用、作業中，存在著較多的安全隱患，這些隱患給施工現場管控帶來了一定難度。

2.4" " 承載力檢驗

結合場地地質條件和已有的施工條件，制梁臺座采用全混凝土預制管樁，基礎結構為條形承重墻體。由于制梁臺基處的初張拉梁身，初張拉后，箱梁的中部起拱，所有的質量都是由兩端來承載，因此需要在完成建設施工后，對制梁臺的端部PHC樁進行校核。

制梁臺座端部地基預制管樁的每一端，設置9個直徑為400mm的混凝土預制管樁，管樁之間的間隔為200cm×

150cm。參照樁基技術規范文件，計算單樁承載力如下：

上述計算公式中：R_a代表制梁臺的端部PHC樁的單樁承載力；K代表單樁安全系數，取2.0；Q_uk代表單樁在主體結構的豎向承載力標準值。

參照相關標準文件，在Ragt;900kN時滿足工程質量驗收需求，以此為依據，進行預制梁場單樁承載力檢測。預制梁場單樁承載力檢測結果如圖3所示。從圖3可以看出，此次共抽樣檢測了10根制梁臺的端部PHC樁， PHC樁的單樁承載力gt;900kN，說明該方法在應用中滿足工程質量驗收需求。

3" "結語

為解決當前高速鐵路預制梁場單樁承載力較低，影響整體安全性和穩定性的問題，本文以某梁場建設為例開展高速鐵路預制梁場標準化施工研究。首先確定規模與平面布置，其次對制梁臺座與存梁臺座結構進行設計，最后對制梁工藝進行設計。通過實例驗證，新的建設方案可以有效促進預制梁場單樁承載力提升。

為保證此類工程的順利實施，梁場建設施工中必須加強對高鐵各大通道的監測，有必要情況下可安排值班人員，在現場對作業區域進行24h的不間斷監控。確保持有許可證的車輛才能通行，其他車輛不能隨意出入工地，否則會對施工產生不良影響，同時可在施工周圍安裝大量的安全警示標志。針對現場出現的問題要及時采取必要措施，以此提升現場整體管理水平。

參考文獻

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