浅析高速铁路预制后张法预应力混凝土简支箱梁技术特点和质量控制要点

浅析高速铁路预制后张法预应力混凝土简支箱梁技术特点和质量控制要点

姜艳红

中铁十局集团第三建设有限公司  安徽省 合肥市230000

摘要：

现代化技术的发展，促进了高速铁路施工技术的发展，全面提升了铁路施工水平。其中，预制箱梁施工技术作为高速铁路施工质量重要影响因素，有关人员必须明确掌握高速铁路预制后张法预应力混凝土简支箱梁技术特点以及质量控制要点，以期提升我国高速铁路施工技术发展水平。鉴于此，本文首先分析了高速铁路预制后张法预应力混凝土简支箱梁的主要技术特点，后对其施工质量控制要点进行了详细的探究。

关键词：

高速铁路；混凝土简支箱梁；技术特点；质量控制要点

前言：

我国高速铁路事业的飞速发展，在世界范围内取得了瞩目的成绩，强力推动了我国的经济建设以及发展水平，现实意义十分深远。高速铁路对于速度、舒适性、安全性以及连续运营等方面的要求较高，因此其土建工程必须严格遵守相关规范进行施工，而应用预制后张法预应力混凝土简支箱梁技术可在工厂集中生产预制箱梁，运梁车将其运输至施工现场，采用架桥机进行架设形成桥梁，能够有效提升桥梁施工进度，因此被广泛应用在了高速铁路桥梁工程中。施工人员必须明确掌握高速铁路预制后张法预应力混凝土简支箱梁施工特点，并强化其质量控制措施，以期提升高速铁路工程的使用寿命与适用性，推动我国高速铁路行业的进一步发展。

1 预制后张法预应力混凝土简支箱梁技术特点

第一，刚性大、整体性强。高速铁路对于行车的速度、舒适性以及安全性等方面的内容要求较高，因此高速铁路的刚度以及整体性必须重视，以免桥梁挠度与振幅过大。通常而言，高速铁路桥梁设计结构由刚度控制，但是设计内容与结构强度相关性不大。虽然高速铁路活载相对于普通铁路相对较低，但是实际应用过程中，高速铁路的桥梁高度与重量都高于普通铁路。

第二，关注结构变形问题。为切实增强轨道的平稳性，施工人员需要加强对混凝土徐变上拱的控制，明确混凝土原料、级配、水泥用量、养护处理等方面对于混凝土徐变的影响。

第三，耐久性要求较高。我国对于高速铁路的设计规范中，明确提出桥梁主体结构设计使用寿命必须在100年以上，对于箱梁的耐久性要求也相对较高，因此施工人员需要从源头入手，加强对混凝土原料质量的控制，优化混凝土配合比，增强混凝土施工过程的质量管理力度，以期切实提升混凝土抗渗、抗冻以及抗侵蚀能力，强化混凝土结构的耐久性。

2 质量控制要点

2.1 制存梁台座

制梁与存梁施工过程中，台座是一项必不可少的基础性结构，因此施工人员必须重视对于台座的设计，严格控制台座的刚度、强度以及整体稳定性，确保台座施工质量能够满足预制后张法预应力混凝土简支箱梁施工荷载与工艺要求。在制作与存运箱梁的过程中，使用人员必须将所有支点与吊点控制在同一平面，保障各处受力的均匀性，尽量将误差控制在2毫米之内，以期提升台座稳定性。主要由于预制箱梁施工期间产生的荷载较重，对于地基的承载力需求较大，施工人员必须对地基进行加固强化处理，提升地基承载力，降低地面沉降现象，加强对不均匀沉降的控制。若工程施工区域地质条件不良，为保障工程的质量以及经济性，施工人员可选择制作钢筋混凝土灌注桩，提升制梁与存梁区域地基强度，并进行预压处理，降低发生非弹性变形的可能，并获取该区域的弹性变形值，增强施工质量控制水平[1]。

对此，施工人员可提前规划沉降观测方案，及时检测区域地面沉降问题，并在制梁台座周边设置6个观测点，存梁台座周边设置四个观测点，分别详细的观察制梁与存梁前后地面沉降情况，增加前期观测频率，在地面沉降现象较为稳定后，即可适当降低观测频率，一月观测一次台座情况，对台座的稳定性有更加深刻的掌握。

2.2 模板施工质量控制要点

预制后张法预应力混凝土简支箱梁的模板施工环节，施工人员可引进工艺先进且技术相对成熟的自动液压模板，这种模板装卸操作较为便捷，操作简单，劳动强度相对较低，能够显著缩短制梁周期，有助于生产效率的提升。实际应用期间，施工人员需要加强对结构变形以及固件紧固程度的检查，保证能够及时发现问题并进行纠正。为确保高速铁路实际运行期间的平整性，施工人员可综合分析二期恒载以及后期收缩徐变对线路产生的不利影响，并在底部模板上支设反拱，加强对张拉上拱度的观测，并保障反拱度设置的合理性，一旦发现异常情况需要及时进行调整，以免影响整体高速铁路工程施工质量[2]。

2.3 混凝土原料配合比

应用于预制后张法预应力混凝土简支箱梁施工期间的混凝土，在耐久性与承载力等方面的要求较高，而混凝土配合比是控制结构耐久性和承载力的重要因素，因此必须多加重视。箱梁混凝土设计强度一般需要控制在C50以上，需要合理选择原料，科学的控制配合比，施工人员可在前期进行多次试验，选取试验性能最好的参数应用于正式施工环节。施工人员需要严格遵守高速铁路预制后张法预应力混凝土简支箱梁以及混凝土设计规范，严格控制凝胶材料量、水胶比、氯离子、含碱量等情况，将凝胶材料总量控制在每立方米500千克以内，水胶比不超过0.35，水泥用量适宜，以免加大混凝土开裂的风险，对混凝土结构耐久性产生不利影响。施工人员需要在尽量满足工程结构性能需求的基础上，尽量减少混凝土单方凝胶材料用量。

一般情况下，氯离子含量最好不超过凝胶材料总量的0.06%，主要是由于若混凝土中的氯离子含量到达一定水平，将会破坏钢筋的钝化膜，加快钢筋的锈蚀。预应力钢筋对于氯盐腐蚀的影响较为敏感，腐蚀作用更强，因此必须严格控制混凝土中的氯离子含量。混凝土的含碱量最好控制在每立方米3.5千克以内，避免含碱量过大引发碱集料反应，导致混凝土出现不均匀膨胀、裂缝、强度与弹性模量下降等问题现象，危害高速铁路工程结构。

2.4 混凝土浇筑

高速铁路预制后张法预应力混凝土简支箱梁施工在混凝土浇筑环节需要使用专门的设备泵送混凝土，并保障混凝土浇筑作业的连续性，尽量达到一次成型的效果，防止发生堵管问题影响浇筑作业的连续性，还有引发冷缝的可能。施工人员需要尽量将浇筑时间控制在6小时之内，并在混凝土达到初凝阶段之前完成混凝土的振捣施工。混凝土浇筑质量与振捣的密实性有直接关系，通常箱梁都是实行插入式振捣。梁端锚后、底部支座等部位的钢筋相对密集，施工人员的布料与振捣施工难度较大，因此也容易产生蜂窝和孔洞等质量问题，施工人员必须加强对其的关注，严格控制施工质量，确保振捣操作的密实性[3]。

2.5 养护

施工人员需要结合施工区域实际温湿度情况，采取适当的保温保湿措施，一般情况下，保温保湿养护时间必须在14天以上，若处于冬季，环境温度较低，施工人员还需要在梁体表面喷洒养护剂，并在其外部覆盖棉被，保障混凝土温度。

2.6 施加预应力

这一环节是预制后张法预应力混凝土简支箱梁的关键施工环节，直接影响梁体的承载力与耐久性，因此必须加强对预应力环节的质量控制。传统张拉环节效率不高，效果也无法保障，因此可应用预应力自动张拉系统，实现梁体两端同步张拉，保障预应力张拉的平衡性，更加精准的施加预应力，同时还能便于各种数据信息的存储与传输。施工人员需要结合实际要求对预应力施加过程产生的损失进行测试。

2.7 压浆封锚

管道压浆可应用真空工艺提供辅助，一次性完成同一管道的压浆施工。压浆之前，将管道真空度控制在-0.06~-0.08Mpa之间，带管道内布满浆体后，将其压力控制在0.5~0.6Mpa下持续三分钟。为防止水泥拌和成半圆形密封，不满足设计真空度，导致管道内浆液密实度不足，施工人员可使用真空密封罩，将锚头整个包裹，形成双层密封的状态，保证真空度与注浆压力都能满足设计要求，提升注浆的密实度。

3 结束语

总之，高速铁路施工过程中，通过应用预制后张法预应力混凝土简支箱梁技术，可显著提升工程施工效率，对于工程质量的强化效果也非常明显，可有效缓解传统施工工艺中存在的质量问题，保障高速铁路的舒适性、安全性，切实能够推动我国高速铁路工程的发展。

参考文献：

[1]张俊存.预应力简支箱梁制架装备改进研究与应用[J].国防交通工程与技术,2020,18(02):61-65.

[2]胡帅.关于高速铁路预制箱梁施工技术探究[J].建设科技,2017(09):112-113.

[3]贾卫华.武广高速铁路双线整孔简支箱梁预制技术[J].铁道科学与工程学报,2010,7(02):74-78.