高速铁路桥面附属设施预制装配式桥面系施工关键技术

高速铁路桥面附属设施预制装配式桥面系施工关键技术1[]引言在高速铁路铁路桥面附属设施施工过程中，传统的防护墙和电缆槽采用现浇法施工，工作面较少，施工循环周期较长，效率较低，沿线土体及水源易被污染，施工质量一次成优率相对较低，耐久性较差，使得工程进度较慢，同时也会造成成本过多，存在隐患较多。通过研究和探索，采用预制装配式桥面系施工技术，可以有效解决上述问题，桥面附属设施施工效率显著提高，施工质量更好，为后续工程施工奠定了坚实的基础。2[]工程概况新建福州至厦门铁路设计速度目标值为350公里/小时，迳江特大桥为直线桥，全桥1003.27m，共31孔。桥面附属设施采用预制装配式桥面系，共968块。预制设施由防护墙、竖墙、边墙、底板、电缆槽盖板组成，栏杆、声屏障通过预埋件安装在边墙上。防护墙、竖墙、边墙、底板预制为整体构件，通过螺栓与桥面相连，预制件与桥面使用M35收缩补偿砂浆填充。预制件标准块为B1、C1，长度1.98m；接触网位置为B8、C8，长度1.98m；拉线位置为B6、C6，长度1.98m；梁端位置为B4、C4，长度2.31m。预制件宽1770mm，底板外边缘与箱梁桥面板外边缘一致。预制件防护墙顶部宽150mm，底部宽190mm，栏杆块边墙顶部宽160mm，底部宽200mm，防护墙内侧距离桥梁中心线为4530mm，声屏障块边墙顶部宽200mm，底部宽240mm。底板上表面设置向内侧的3%排水坡，防护墙底板厚150mm，边墙根部底板厚191mm。图1预制装配式桥面附属设施布置示意图3[]施工关键技术预制装配式桥面系施工主要包括三个方面的内容：梁体套筒精准预埋、预制件标准化生产、预制件分区段安装。预埋套筒精准预埋固定架安装①固定架试拼：固定架采用节块式，钢构厂加工，现场试拼。试拼在平整的地面进行，试拼完成后按照顺序对各节块进行编号，线路左侧从小里程至大里程为左1-左8，线路右侧为右1-右8（备注：此顺序为 32m梁，24m梁左右侧分别为左1-左6，右1-右6）。图2节块式固定架 图3固定架试拼②固定架摆放：将固定架运至待制箱梁顶板，按照试拼时编号顺序摆放。图4固定架梁面摆放③固定架安装：用卷尺量出外侧纵向套筒位置，从梁中复测横向位置，水准仪确定内侧套筒高度。沿模板跨中位置向两侧依次安装固定架。图5固定架安装 图6固定架安装④固定架位置复测：安装完成后挂线复测两侧套筒横向，纵向位置，确认卡具对齐，无变形，套筒位置准确。图7固定架安装平面复测 图8固定架高程复测预埋套筒安装固定架安装完成后，在纵向杆上按设计位置开设的孔位中依次安装螺栓固定预埋套筒，安装时保证螺栓旋拧到位，以使套筒与固定架底面密贴，防止混凝土浆流入套筒。图9套筒安装接地钢筋焊接预埋套筒安装完毕后，进行接地钢筋焊接，防护墙侧套筒按照设计要求每个预制块一个需与纵向通长接地钢筋连接。连接次序为小里程向大里程：第一板块为小里程侧，其余均为大里程侧。接地钢筋采用φ16的圆钢。“L”钢筋与预埋套筒焊接，焊接长度单面焊10d、双面焊5d的接地要求。图10综合接地钢筋焊接套筒尺寸验收预埋套筒安装完毕后，对套筒横向间距、纵向间距、高度进行复测。复测合格的点位依次在防护墙侧非接预埋套筒底面增加2个Φ12锥形钢筋，增加稳定性。图11套筒位置验收 图12套筒位置验收混凝土浇筑混凝土浇筑过程随时查看预埋横向、纵向、高度有无变化。混凝土浇筑过程严禁人员踩踏定位工装，严禁振捣棒触碰套筒，避免预埋套筒位置改变。加强定位工装范围内收面控制，尤其注意定位工装方钢下方收面，严禁收面后留槽。预埋套筒防护混凝土浇筑完成后拆除定位工装，安装防护帽，防止杂物掉入套筒内影响后续预制件的安装。图13防护帽安装预制件标准化生产模具清理及脱模油喷涂为保证预制构件外观质量、强度和耐久性，每次脱模完成后及时对模板进行清理，采用角磨机打磨，土工布擦拭无污渍为止，并及时清理模板拼接处缝隙内漏浆残留的混凝土。模板清理完成后采用喷壶均匀喷涂脱模剂，待脱模剂干后模板表面均匀形成一层薄膜后才可使用。图14模板打磨图 图15喷涂脱模剂钢筋加工?钢筋加工在钢构厂进行，采用1台全自动数控弯曲一体机，1台钢筋弯曲机、1台调直机进行钢筋半成品的下料弯制加工。半成品钢筋验收合格后，统一分型号存放在托架上。预制件钢筋笼在绑扎胎具上进行焊接，采用C50强度梅花型垫块，竖墙A、竖墙B、防护墙每处放置2个垫块，底板四周放置4个垫块。钢筋笼验收合格后运至半成品存放区待用。预埋件定位安装将栏杆（声屏障）边墙预埋件、连接钢垫板定位安装在钢模固定位置，预埋垫板采用定位工装固定，预埋垫板下部的横向井字钢筋与垫板底部焊接固定，确保井字钢筋位于垫板下方。接地端子与接地钢筋焊接，接地钢筋与预埋垫板焊接，焊接长度满足双面焊5d要求。钢筋骨架入模经监理检查通过后，将加工好的钢筋骨架用龙门吊放入钢模，注意安放位置正确，检查预埋件位置是否与钢筋骨架冲突，如有冲突进行适当调整，并绑扎保护层垫块固定。模具固定在模板清理完成后在模板拼接处位置贴发泡橡胶进行密封，在钢筋骨架放入模具后预埋PVC管，安装模具套筒。然后将模板端模及侧模关上，使用手持电动扳手对模板螺栓进行加固，防止漏浆。对模板尺寸检查合格后进行混凝土的浇筑。图24橡胶条密封混凝土浇筑?构件预制时采用倒模法施工，混凝土连续灌筑、一次成型；灌筑时，模板及钢筋温度宜为5℃~35℃，混凝土入模温度宜为5℃~30℃。Ф50振捣棒，边墙、B墙采用Ф30振捣棒振捣。振动至混凝土表面无明显塌陷、有水泥浆出现、不再冒气泡后停止。振捣完成后进行刮平，底板下表面宜在混凝土初凝前拉毛处理。图25混凝土浇筑预制构件养护混凝土初凝后及时取出成孔杆，并对底板混凝土表面进行拉毛处理，拉毛完成后覆盖塑料薄膜保湿，防止早期裂纹产生，及时覆盖土工布、洒水养护，直至规定养护时间。操作时不得使混凝土受到污染和损伤。带模养护2天，达到脱模强度后进行脱模，脱模完成后运输至喷淋养护期进行喷淋养护5天，喷淋养护完成之后运输至成品存放区进行自然养护。图26带模养护 图27喷淋养护区养护预制构件脱模、翻转构件脱模前，混凝土强度不宜小于25MPa，构件脱模时，应避免模板磕碰构件，确保防护墙、竖墙、边墙边缘完整无破损。在灌造混凝土后初凝后要将成型空杆旋出。在凝固10小时左右将端模板拆开，在砼达到脱模强度后松开边模，收紧活动底模调节杆，对称调节杆必须同时收紧和涨开，不然将造成活动底模旋转不一致，模具变形无法修复；最后把预制构件从底板上吊起，构件脱模后，缓慢翻转构件，使底板在下、墙体在上，防止翻转过程中构件与地面或其他物体磕碰破损，随后转入产品存放区进行后期养护。图28脱模 图29翻转构件吊装、移运、存放和运输构件吊装采用可靠连接措施，吊点位置满足设计要求。预制构件从模板中取出时前期强度相对较弱，混凝土收缩徐变发生在头几天，因此，错误的存放会使预制构件发生隆起和弯曲变形。构件宜水平存放，支撑在防护墙及边墙下方。构件叠放时，可在防护墙和边墙顶面上设置垫块。预制件分区段安装施工准备复测桥面预埋套筒孔位及梁面标高，偏差过大时及时进行处理，构件安装就位前，梁面进行进行凿毛处理，露出新鲜的混凝土面，凿毛后对梁面进行冲洗，确保梁面洒水湿润，不积水，并至少保湿2h。清洗完成后取出预埋套筒内的保护塞，清理堵塞的预埋套筒。图30面凿毛 图31梁面冲洗测量放样预制件安装前，进行测量放线，根据测量数据统一进行标高、线性控制，每次放线不少于5孔梁。放线时，在边墙及防护墙位置每隔2m植入短钢筋，钢筋上挂线定位标高差并设置通长连接钢筋。预制件运输及存放预制件装车运输时应采用可靠连接措施，吊点位置应满足设计要求。预留边墙吊装孔与防护墙吊装孔位于同一水平高度。预制件移运过程中，应固定牢靠，避免磕碰、损伤。预制件运输至现场后进行水平存放，在防护墙及边墙下方沿纵向垫放枕木，支撑面积不宜过小。标高带浇筑依照测量结果推算出预制件底部安装标高及线型偏距。挂线定位安装标高带模板，标高带采用M35补偿收缩砂浆，施做后及时对标高带顶面及侧面进行收面处理。预埋套筒孔位复核制作专用标准卡具，提前将螺杆对位拧入预埋套筒内，模拟预制件安装全过程，确保螺杆与预埋套筒精准配套。图40预埋套筒孔位复核导向杆安装预制件安装前，在梁面预埋套筒位置扭入带PVC管（PVC管防止砂浆污染预埋套筒）的全丝拉杆进行导向。图41导向杆安装导向板安装、挂线定位为保证预制件整体线型，预先安装梁端块作为本跨导向板，梁端预制件安装完成后，在边墙及防护墙顶面挂线，对整跨安装线型、标高进行定位导向。摊铺砂浆砂浆摊铺与预制件吊装交替进行，砂浆层采用M35补偿收缩砂浆，由拌合站集中拌和运送至现场，为保证坐浆密实，砂浆摊铺平整后高于砂浆带高度5mm。图43砂浆摊铺预制件吊装预制件采用20t吊车安装，人工配合。吊装采用专用吊具，将预制件依次摆放在导向块线控规定的位置上，相邻预制件间设置2cm断缝，吊装时板缝采用专用卡具填塞隔离，直至整孔梁安装完成。垫板及连接螺杆安装垫板安装前移除导向杆，旋入连接螺杆，螺杆旋入预埋套筒深度不小于10扣（5cm），后对连接螺杆施加紧力。图47注浆孔 图48注浆工装封锚采用支座重力灌浆料通过薄壁钢管注满螺栓孔，待垫圈部位出浆后停止灌浆。采用C50收缩补偿混凝土对内侧螺栓槽进行封堵，采用M40环氧砂浆对外侧螺栓凹槽进行封锚。经济效益高速铁路桥面附属设施预制装配式桥面系，采用工厂化生产，施工现场建筑垃圾大量减少，土地污染减少，与传统施工方法相比更加环保。采用本工法施工投入的设备、人员较少，工序简单，劳动强度低，可以