浅析高速铁路双线预制箱梁技术特点和质量控制要点

浅析高速铁路双线预制箱梁技术特点和质量控制要点

王希

单位：中铁十二局集团第三工程有限公司

摘要 近年来我国高速铁路建设快速发展，获得引人注目的成绩，对我国社会经济建设与发展进步都有着重要的影响，并且起到了重大的推进作用。高速铁路具有四高，分别是高舒适性、高速度、高密度持续运行以及高安全性等特征，对它的土建工程提出了严格的要求。双线整孔预制箱梁可以集中工厂预制，具有迅速运架组成桥梁的特点，还可以加速桥梁施工作业的速度，所双线整孔预制箱梁已经普遍使用在高铁桥梁工程之中，充分了解双线整孔预制箱梁的技术特征，把控箱梁预制的施工质量，对于保障桥梁结构在预计的应用年限内能够正常发挥出它的适用性和耐久性具有重大意义。

关键词：预制箱梁；技术特点；质量控制

1. 高速铁路双线整孔箱梁技术特点

1.1刚度大、整体性好

目前我国列车行驶的速度、舒适性以及安全性都在世界上名列前茅，这也要求高速铁路桥梁需要具备充足的刚度以及优异的整体性，来避免桥梁出现比较大的振动幅度。通常来讲，高速铁路抢粮的设计关键是由刚度把控着，强度差不多不能对高速铁路桥梁设计产生控制^[2]。高速铁路的活荷载虽然要比普通铁路的小，但是高速铁路的实际桥梁在梁高和梁重上都要高于普通铁路。

1.2耐久性要求高

按照高速铁路设计标准，桥梁主体构造的设计使用寿命是100年，这就要求预制箱梁要具有良好的耐久性。应该从根源上把守住，优先选择混凝土原材料，将混凝土的配合比例进行科学合理的计划，加强混凝土施工管理，提升混凝土抗冻、抗渗透以及抗侵蚀的功能，进而提升混凝土构造的耐久性。

1.3需要严格控制结构变形

为了保证轨道的高乘坐舒适性，必须严格控制混凝土产生的徐变拱。从施工方面来看，混凝土原材料的质量和等级、水泥掺量、养护、荷载龄期等都会对混凝土的徐变产生影响。

2. 高速铁路双线整孔箱梁质量控制要点

2.1制存梁台座

台座是制梁、保梁施工的基本结构，应该经过对台座专门的设计，让台座的强度、刚度和整体稳定性能够满足每个施工阶段的负荷以及工艺技术的需求。在制梁与箱梁储存的时候，应该确保每个支点或者是吊装点的受力平均，预制箱梁支点也应该在同一个平面里面且偏差不应该超过2毫米，这也就要求台座需要具备比较高的稳定性^[1]。因为施工的符合过重，地基承载的要求高，所以务必要选择科学合理的地理处理计划，通提升地基的承载能力，来降低沉降并且把控不均匀沉降的现象。

2.2模板

预制箱梁应该优先选用拥有先进技术以及成熟工艺的自动液压模板，因为其装货卸货都比较便利，节省时间和劳力，减少劳动强度，压缩了质量的施工周期，提升了生产的效率。在使用的时候，应该按期对零部件的变形与紧固情况进行检修，一旦在检修过程中发现了问题，就应该及时的修复并且纠正。为了确保线路在运转形态下依然具有平顺性，应该把二期恒载与后期收缩徐变的影响综合起来考虑，应该在底模上预设反拱，并且在终张拉的前后以及终张拉后的30天对上拱度进行观察，检查反拱度的设置是否合理，如果有不一致，就应该及时调整。

2.3混凝土原材料及配合比

桥梁混凝土满足耐久性和承载力要求的同时，配合比设计是保证混凝土承载力和耐久性的重要步骤，设计混凝土箱梁强度等级通常在C50级及之上，原料的选择和配比控制非常关键，要尝试多次经验配方才能确定，应该尽快进行。按照《高速铁路预制后张预应力混凝土整孔预制箱梁》与《铁路混凝土耐久性设计规范》，应该充分注意并且严格控制胶凝材料总量、水胶比、氯离子含量、最大碱含量等指标^[2]。

胶凝材料的总量不应该超过每立方500公斤，水胶比例不应该超过0.35。水泥用量不能够太多，如果用量太多，不但会提升混凝土的开裂情况出现，而且还极易引起混凝土灌浆分层，反而对耐久性没有益处。在满足混凝土胶凝性能和工作性能的条件下，应该尽量减少混凝土单胶凝材料的使用材料。

除此之外，电助焊剂和气体含量也应满足相关要求。电通量值能够反映混凝土抗有害离子侵蚀的能力。按照相关规定标准，箱梁混凝土的电通量应不超过1000C。经过在混凝土中添加蓄气剂，能够调节含气量(控制在2% ~ 4%)，进而有效改进混凝土和易性，增强抗渗、防冻能力。

2.4混凝土浇筑

使用泵送进行混凝土连续浇筑，一次浇筑成型，应该防止因为管道堵塞而引起浇筑中止，不得有冷接头，浇筑时间不应该高于6小时，务必要严格控制在混凝土初凝时间浇筑完成。振动压实是混凝土浇筑的重要步骤。箱梁结构用插入振动为主，附着振动为辅。梁端锚固后，梁支座底部钢筋密集，布面和振动困难，易产生蜂窝状、孔洞等缺陷。因此，一定要注意仔细施工，确保充分振动和压实。

2.5养护

使用自动喷水系统，定期喷水进行保养，补水保养时间不少于14天。在冬季温度较低时，在梁体表面喷涂固化剂，盖被保温养护^[3]。

2.6施加预应力

预应力是箱梁施工中的重要环节，它关系到箱梁能否达到设计承载能力和耐久性，是箱梁质量控制的核心。

传统张紧设备人工干预较多，张紧偏差比较大，应该优先使用预应力自动张紧系统。这个系统具有较高的智能化和自动化程度，能够精确实现梁体两端同步平衡张紧，准确应用预应力，张紧数据自动存储，方便传输和信息管理。应该按照规范标准进行各种预应力损失试验。

在预制梁在试生产期间，至少对身体的两个束管，锚摩擦阻力，锚板锥形摩擦锚固收缩和预应力损失测试正常生产后，每100件损耗测试，以确定实际的预应力损失，如果有必要，请由设计人员调整张力控制应力。

在张拉过程中，混凝土的强度、弹性模量和龄期必须满足设计要求，张拉应严格按照设计张拉顺序和加载程序进行。张拉期间，“四大控制”的张拉压力，压力，时间和同步率必须按照以下执行质量控制序列：也就是说，在张拉、油压力表的读数应当作为主要的阅读，和钢链的伸长值作为检查。在σ K作用下，保持负载2min，两端伸长率的异步率应小于10%。张拉前，布置好测量梁上拱和弹性压缩的测量点。梁上拱试验点布置在桥面端部和跨中，共6个试验点。测试点应经久耐用，引人注目。正常生产条件下，每隔30根梁设置上拱观测点。实测值不应大于计算设计值的1.10倍。

结语

高速铁路双线整孔预制梁预制技术要求很高。箱梁的整体质量必须满足结构设计的强度要求，误差必须控制在很小的范围内。并且箱梁预制的整个过程中，每一项施工环节完成之后都需要进行严格的检查，以保证整体施工质量和进度^[4]。对于高速铁路项目的建设，施工质量是关键的考核和检验指标。双线整孔预制箱梁作为高速铁路轨道施工中最重要的部分，必须严格执行双线整孔预制箱梁预制过程中的技术标准、技术指标及注意事项。

参考文献

[1]张弛宇.高铁双线整孔预制箱梁预制技术[J].智能城市，2019，5(19)：155-156.

[2]刁伟.高速铁路预制箱梁内模的结构分析与优化设计[D].安徽建筑大学，2017.

[3]李海，张驰，柴子贺.高速铁路工程质量无损检测技术及应用[J].铁道建筑技术，2015(10)：122-125.

[4]肖能立.高速铁路整孔预制箱梁预制拼装施工设计[D].重庆交通大学，2011.

[5]齐红军，曹新刚.高速铁路双线整孔预制箱梁高性能混凝土灌注功效控制技术[J].铁道标准设计，2009(12)：71-74.