铁路客运专线24m后张法单线箱梁现场预制工法
王晓光 伍国安 袁 俭 龚志明 郭建波 王 芹 张立军 邓寿军
1前言
秦沈客运专线是我国第一条设计时速160公里以上的快速客运专线，其桥梁上部结构采用国际上先进的双线、单线箱形梁型，横向、竖向均为普通钢筋混凝土结构，纵向为单向预应力结构。该梁型结构新颖，施工工艺复杂，且自重大，运输困难，需现场预制。我公司在辽宁省葫芦岛市组建现场制梁场，科学管理，精心组织，结合我公司沙城、吉安现场制梁经验，积极地借鉴国外箱梁施工的先进技术经验，研制出了国内首创半自动化液压系统模板体系，并建立起一套较完善的施工工艺,经总结形成本工法。
2工法特点
（1）砂、石料就地取材，成本较低；
（2）在现场筹建预制场建场周期短，建场费用较低，降低了工程造价； （3）模板采用整体行走式外模，半自动化液压系统内模，大大提高了箱梁施工的机械自动化程度，提高了劳动生产效率，降低了工人的劳动强度，改善了工人的劳动条件。
（4）梁的预制工艺达到程序化、流水化、标准化作业，质量控制良好。 （5）采用液压水平千斤顶滑移梁存放，滑梁工作安全、迅速。
（6）采用自制吊重160T、跨度18米龙门吊（仿苏万能杆件组拼）装梁，快速高效。 3适用范围
一般地区的公路梁、铁路梁预制，最低气温不低于5℃的季节内都可借鉴本工法。利用桥头路基或桥头路基附近作预制场，建场的规模视铺架工期、流水化的作业要求而定。
4材料和锚具性能
（1）水泥采用强度等级不低于42.5Mpa的普通硅酸盐（或硅酸盐）水泥，其技术质量标准应符合GB175-99规定，并按TB10210-97检验验收。进场水泥应附有产品合格检验单，并经检验确认合格后方可使用；水泥从出厂到使用不得超过三个月，否则须经试验室重新鉴定标号后，视情况决定是否使用以及使用范围。
（2）细骨料应符合TB10210-97的有关规定。其碱含量应符合CECS53：93《混凝土碱含量限制标准》的要求，每立方米混凝土碱含量不得超过3kg；当骨料为活性时，应采用含碱量小于0.6%的水泥；粗骨料的抗压强度与混凝土强度比应大于2。
（3）外加剂采用平顶山NF-2型高效减水剂，掺量0.6%，质量要求符合GB8076-1997的有关规定。
（4）拌和用水采用饮用水。
（5）非预应力钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-91）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-98）以及《低碳钢热轧圆盘条》（GB701-97）的规定；20MnSi钢筋碳含量应符合要求；钢筋的闪光对焊连接按200个接头为一检验批抽样检验；钢筋应有出厂合格证，钢筋外观要求无裂纹、重皮、锈坑、死弯及油污。
（6）预应力钢绞线采用标准型强度级别为1860Mpa，公称直径为15.24mm高强度低松弛钢绞线，其技术性能应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-1995）的规定；钢绞线应有出厂合格证，试验报告。钢绞线的弹性模量试验按每批号进行。
（7）锚具应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-93）的有关规定。
（8）配件应符合《碳素结构钢》（GB700-88）的规定。
（9）桥面系防水层采用TQF-I型防水层其技术要求应符合TB/T2965要求；保护层采用C40级聚丙烯纤维网混凝土，其技术要求、施工方法应符合专桥（01）8161图纸要求。
5施工工艺
秦沈线后张法预应力混凝土简支24米箱梁为国内首次设计施工，断面为单箱单室箱型断面，中部空间较大、端部加厚而空间较小，内模的设计难度大;施工工序环节多，工艺复杂，技术难度高，故合理选择工艺流程和施工方法，完备检测手段，对产品质量、施工安全、生产进度和经济效益控制及混凝土施工技术水平的提高至关重要。
5.1施工工艺图（见图1） 5.2施工方法 5.2.1钢筋加工安装
（1）钢筋调直：φ8mm盘条采用电动传送平台正（反）牵引，到位后卷扬机单控冷拉调直，I级钢筋冷拉伸长率≤2%。
（2）钢筋连接：采用闪光对焊。
（3）钢筋切断：槽钢切口横加挡板，固定于台架上控制下料长度，切断机下料。 （4）钢筋弯曲：弯筋机弯制成型。采用操作平台大样图控制成型质量。 （5）定位网制作：∠50mm×50 mm×4 mm焊制模具。φ8mm钢筋电焊成型，严格控制成型尺寸，保证焊接牢固，确保张拉管道定位准确无误。
（6）主体钢筋骨架绑扎与安装：
主体钢筋在自制的绑扎台座（见图2）上整体绑扎成型。台座基础高340 mm，上部100 mm为C10混凝土，并预埋铁件以固定角钢及钢管；下部四周砖砌三七墙，中间为素填土夯实。
台座顶面横向每2米设横向角钢（∠75×50×6）长300mm，设通长纵向角钢（∠50×6）并按箍筋位置开口以合页连接于固定角钢上；钢筋绑扎时将角钢翻上以槽口控制
箍筋的位置，钢筋笼吊移时将角钢翻下在两根横向角钢之间位置设φ48长200mm的插管，插管位置避开纵筋及横筋；绑扎主体钢筋时，插管上插内径φ50mm钢管，钢管长2219mm，上按纵筋间距开孔插φ8mm短筋以控制纵筋的高度。
主体钢筋绑扎完毕后用龙门吊和钢筋吊架整体吊装就位，钢筋骨架（见图3）采用钢管φ114×4作纵上弦并在吊点两侧局部加固，4根φ60×4做下弦，∠40×4做纵腹杆，两端1/4长度处设吊点，吊点下以∠40×4做下平纵联，∠50×4做横向受力下弦杆；以φ14圆钢上部挂于桁架上，下部挂于主体钢筋笼下部，吊钩间距不大于1米，以Q=10T、Lp=16m龙门吊吊装至生产台座就位。
（7）支座板的制作及安装：支座板面板严格控制平整度及几何尺寸，每米平整度≤1㎜，边长允许误差－3～0mm；支座板在定型工装上焊接加工，确保下料精度。
（3）试验加载力：
试验应在全部施工均达到入库条件后进行，一般应在压浆完毕28d后进行。试验梁与日期确定后，根据梁的设计抗裂安全系数，考虑来完成的预应力损失补偿弯距，防水层及加载设备重量对试验产生的影响因素，计算出各加载级的外力，换算为压力传感器读数。复核无误后，每位加载司机各执一份。
（4）其它准备工作：
①标加力位置：在梁顶面沿纵向画出腹板中心线，并在跨中和沿跨中向两边每4米画横向线，即为加载中心十字线。铺上干砂垫层及钢板，座板用水平尺找平，放入千斤顶。千斤顶、垫板十字线应与梁体十字线重合。
②试验前用不低于5倍放大镜检查梁体表面收缩裂纹，以兰色铅笔表示出。若在加载过程中出现的或原有裂纹加宽的以红色铅笔表示。
③在梁跨中两侧及两端支座中心两侧布设百分表测量加载过程中的梁体下挠度。 (5)试验程序：
加载分为两个阶段：第一阶段加至1.00级，第二阶段加至1.20级。加载及卸载程序如下图9：