高速铁路架梁施工中自流平支座砂浆的研究及应用

1、24铁道建筑RailwayEngineeringApril，20111995（2011）04-0024-03文章编号：1003-高速铁路架梁施工中自流平支座砂浆的研究及应用张勇，杨富民100081）（中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京市铁锋建筑工程技术开发公司，北京摘要：桥梁铺架质量是保证梁体受力均匀的重要环节。国内梁体架设已逐步采用测力千斤顶作为临时在支承垫石与支座底面之间采用自流平砂浆材料灌入填实后再落梁就位的施工工艺。本文结合支点，2h抗高速铁路工程，对影响自流平砂浆性能的因素进行了试验分析，研制出施工性能好，早期强度高，24h抗折强度>10MPa，压强度>20MPa，无锈

2、蚀、微膨胀、不泌水、耐久性能好、自流平、自密实，满足施工进度要求的TK-Z系列支座灌浆材料。关键词：高速铁路桥梁铺架灌浆材料桥梁支座+中图分类号：TU579；U443.36文献标识码：B支点的反力差在5%之内，在支承垫石与支座底面之间采用灌浆材料填实后落梁就位。桥梁铺架质量是保证桥梁梁体受力是否均匀的重要环节。传统的预制梁体铺架方法是将梁体直接安放在支承垫石上的干硬性砂浆上，依靠自重压实干硬性砂浆，然后锚固支座螺栓。这种方法往往导致梁体四产生三点受力现象，而不能个支点不在一个水平面上，桥梁保证四支点受力完全相同。大量科研成果表明，支座四支点不平整将使梁体横向承受附加应力，当不在平整量较大时会引

3、起梁顶板和底板的开裂。因此，高速铁路架梁时不再采用这种铺架方式。目前，国内的桥梁铺架主要根据国外的桥梁铺架成功经验，也就是采用先将梁落放在按架梁高程调平然后在与支座的缝隙间填充自的墩台上的千斤顶上，流平无收缩灌浆料（或采用调高支座进行调整），避免三点受力现象的产生。国内梁体架设相关的技术标准确保梁四已逐步要求采用测力千斤顶作为临时支点，收稿日期：2010-10-21；修回日期：2010-12-20作者简介：张勇（1974），男，山东聊城人，副研究员，硕士。1铁路灌浆材料的技术要求我国自流平灌浆材料开发比较晚，在20世纪90年代以前大部分采用的都是国外进口材料，大约20世国纪90年代后国内才逐渐

4、自行开发这类产品。目前，内灌浆材料已发布的标准有1998年冶金工业部建筑研究总院起草编制的水泥基灌浆材料施工技术规（YB/T926198）和2005年发布的中华人民共和程国建材行业标准水泥基灌浆材料（JC/T9862005），这两个标准对指导我国灌浆材料的生产制造已广施工技术和质量验收等方面起到了巨大的作用，地脚螺栓锚固、混凝土结泛应用于设备基础二次灌浆、构加固、修补和改造等方面。在铁路桥梁铺架安装的灌浆施工中，桥梁底端支一般仅有20座与桥墩支撑垫石之间的施工空间狭窄，30mm的施工空间，要求材料具有较高的早期强度6结束语采用高空行走式龙门吊技术架设跨铁路梁，解决2001.参考文献1.北京：人

5、民交通出版社，周水兴.路桥施工计算手册M2.北京：国防工业出版社，苏善根.贝雷架使用手册M1998.3齐红军.跨越京杭运河特大桥现浇箱梁门式支架设计与受J.铁道建筑，2009（5）：9-11.力分析了桥下作业空间小和桥区范围内有多条光缆不利于大增大了跨铁路吊梁的安全系型施工机械作业的问题，数，同时减少了铁路要点次数。按此种施工技术安全顺利地完成了河北省沿海高速铁路K24+028跨京哈电气化铁路立交桥钢箱梁吊装任务，受到业主及监理的一致好评。（责任审编孟庆伶）2011年第4期高速铁路架梁施工中自流平支座砂浆的研究及应用和更好的流动性，以满足施工进度和施工质量要求。因此，铁路相关部门参考相关行业标

6、准，针对铁路支座安装灌浆的特点，对支座灌浆材料的某些性能指标做了规定。主要指标如下：浆体水灰比不宜>0.34，且不得泌水，流动度320mm，30min后流动度不应<240mm；抗压强度，28d50MPa，56d和90d后强度不降低；弹性模量，28d30GPa；抗折强度，24h10MPa；标准养护条件下浆体28d膨胀率为0.02%0.10%。2铁路灌浆材料的试验研究2.1原材料原材料主要有水泥、减水剂、石英砂、矿物掺合料、增稠组分、调凝组分和高分子聚合物。2.2性能测试1）流动性能试验，铁路支座灌浆材料由于其施工部位的特殊性，必须是一种高流态的浆体材料，流变性的好坏至关重要，也可以说

7、，高流态是可施工的先决条件。影响流动性能的主要因素有：用水量、减水剂的减水率及用量、石英砂的粒形及级配。2）浆体的凝结时间是支座灌浆材料的一项重要指标，凝结时间的长短，既关系到浆体的可操作性时间，也对灌浆材料试件的早期强度有影响。根据桥梁的施工进度要求，一般要求2h后灌浆材料要有一定的强度。环境温度及浆体自身温度对浆体的凝结时间有较大影响，相同条件下，温度高，可操作时间和凝结时间缩短，早期强度高；温度低，可操时间和凝结时间延长，早期强度低。凝结时间测定除采用在标准试验条件下进行外，还要求模拟工地实际温度范围进行测试和配方的调整。3）浆体匀质性能的试验研究。匀质性好的浆体材料，应该具有较好的流态

8、性和黏聚性，不泌水、不分层。可以通过掺加增稠组分、高分子聚合物和矿物掺合料等手段来改善浆体的匀质性。4）力学性能试验。两种类型早强自流平灌浆材料（试验编号ZYY05，用水量14%，初凝60min）和（试验编号ZYX05，用水量14%，初凝100min）。224h的抗折、抗压强度，及其随时间的发展变化曲线见图1，长期强度主要测试结果见图2。结果表明：抗压强度和抗折强度在早期发展迅速，24h抗压强度超过了40MPa，抗折强度达到了11.3MPa。浆体的早期强度发展迅速，浆体长期力学性能良好，后期强度继续增加，没有出现强度倒缩现象。2.3现场模拟试验为了较真实地模拟灌注现场情况，试验采用尺寸铁表1道

9、建筑April，2011灌浆材料技术指标及试验结果抗折强度弹性模量自由膨流动度/mm项目抗压强度/MPa/MPa技术2h28d56d90d24h要求205028d56d10结果26.075.279.885.512.53铁路灌浆材料的施工应用在初步定位后下落箱梁，箱梁下落至距支承垫石50cm时减缓下落速度，检查箱梁底部十字线与支承垫石顶面十字线之间的偏差，调整天车后下落箱梁至墩顶上，采用测力千斤顶作为临时支点，确保箱梁四支点的反力差在5%之内，利用精确定位装置和4台500t千斤顶将箱梁调整至设计位置。然后采用重力灌浆方式对支承垫石与支座底面及锚栓孔处空隙进行灌注，灌浆从支座中心部位向四周注浆，直至从模板与支座底板周边间隙处观察到灌浆材料全部灌满为止。灌浆前应初步计算所需浆体体积，实际灌注浆体数量不应与计算值产生过大的误差，防止中间缺浆。灌浆材料达到规定强度后，拆除模板，检查是否有漏浆处，对漏浆处进行补浆。拧紧下支座板地脚螺栓，拆除上、下支座板连接角钢，拆除临时千斤顶。铁路预制梁铺架见图3，重力灌浆施工示意如图4。图3高速铁路预制梁铺架目前，项目研制生产的TK-Z系列支座灌浆材料产品已广泛应用于合武、武广、温福、福厦、哈大、京沪、郑西等多条高速铁路客运专线上。使用单位普遍反应产品质量稳定、使用方便，产