京唐铁路首片预制箱梁混凝土浇筑施工要点探讨

刘健

摘 要：预制箱梁首片梁混凝土浇筑好比路基试验段铺筑，不仅能够充分验证既定施工方案、技术措施是否可行，还可提前对施工中易于出现的问题予以针对性解决、防范，对后续的大规模施工极具指导意义。对此，以京唐铁路首片预制箱梁混凝土浇筑为例，对预制箱梁混凝土浇筑过程中的相应施工要点予以简要探讨，供广大同仁阅览参考。

关键词：预制箱梁;首片梁;混凝土浇筑;施工要点

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2022）08-0025-03

1 工程概况

京唐铁路某特大桥的2联（48+80+48）m连续梁及其间的16孔40 m简支梁采用节段预制胶拼法建造，桥长1.01 km。首片梁选择T523#～T522#墩间6#段，梁体混凝土强度等级为C55，现场实测混凝土坍落度为180 mm、200 mm，扩展度为490 mm、510 mm，入模温度24.9℃，入模含气量3.1%、3.3%，梁身混凝土用量为69 m³，配备3辆12 m?混凝土运输罐车，从宝坻2#制梁场运输至胶拼梁场，路程10 km，运输时间在15～20 min之间，现场浇筑采用20T小龙门吊+料斗进行浇筑，机械+人工振捣。

2 首片预制箱梁混凝土浇筑施工要点

2.1 混凝土原材

对预制箱梁施工用水泥、骨料、外加剂等各类混凝土原材的出厂合格证予以严格检查，并根据各类材料的质检项目、批次规定予以严格进场验收，进场后按要求进行平行检验与见证抽样检测。

水泥应优先选择品质稳定、强度等级≥42.5的低碱硅酸盐水泥，水泥熟料中C3A的含量應<6%，其余各项参数应满足铁路施工的相关标准要求。

混凝土用骨料应级配良好、质地坚固，其中细骨料应选择具有较小孔隙率的天然河砂，其细度模数为2.6～3.0，含泥量≤2%，硫化物及硫酸盐含量≤0.5%，粗骨料应选择线膨胀系数较小的洁净碎石，其最大公称粒径≤25 mm，紧密孔隙率<40%，吸水率<2%，含泥量≤5%，针片状含量≤5%[1]。

同时，粗、细骨料均应根据施工单位抽检次数的5%进行见证抽样检测，以有效保证施工用骨料的质量。

外加剂应采用具有较高减水率、坍落度损失较小、耐久性较高、可适量引气且质量稳定的产品，外加剂均质性及技术要求均应满足国家相关规范要求，并按要求对其质量进行见证检验。

2.2 混凝土配合比

结合该项目原材料特点、混凝土强度及耐久性等参数，以及预制节段梁工艺对混凝土工作性能的要求，通过计算确定混凝土配合比，并通过试验进行优化调整，进而保证混凝土的配合比能够满足预制节段梁的施工要求。

预制节段梁用混凝土中胶凝材料用量应不得超过500 ㎏/m?，水胶比不得超过0.35，掺加外加剂的总量应满足铁路桥梁高性能混凝土的相关性能要求[2]。

开盘前，应再次对骨料含水率予以检测，并根据实际检测的实际含水率调整施工配合比，然后结合规范设计要求对混凝土配合比予以审查，对配合比调整进行见证，确保其能够满足预制箱梁混凝土的耐久性要求。

混合料拌制时，应对水泥、粉煤灰、外加剂、水等予以精准称量，各原材料掺量应精准到±1%，砂石骨料的称量应精准到±2%，配料时应采用自动计量装置，混凝土拌制完成后不得私自加水稀释。

2.3 混凝土拌制

该项目梁场采用2台HZS180型双卧轴强制式搅拌机进行混凝土生产，单盘可搅拌混凝土量为3 m?，每盘搅拌用时4～5 min，TB/T3432-2016要求箱梁浇筑不宜超过6 h，6 h两台搅拌站可生产混凝土432～540 m?，设计能力可完全满足要求。在进行混凝土的拌制时，须严格依照试验室下达的配料单予以拌制，对拌制完成的首盘混凝土予以鉴定，确保其坍落度、含气量、出机温度等各项参数均能满足节段梁施工的相关要求。在完成混凝土的拌制后，采用混凝土搅拌运输车进行混凝土运输，运输至施工现场后将搅拌罐车高速旋转20～30 s后喂入受料斗，采用20 t小龙门吊提升料斗供料进行浇筑。完成拌制的混凝土要保证出机时的和易性，输送过程中应做好防离析措施，试验室监督、协调好混凝土的搅拌事宜，保证混凝土质量满足施工要求。各节段梁浇筑即将结束前，应提前计算尚需用的混凝土数量，并及时告知混凝土拌合站，以最大限度减少混凝土的浪费。

2.4 混凝土浇筑

2.4.1 浇筑顺序

节段梁混凝土浇筑前，应做好施工现场协调安排，促使混凝土拌制、运输、灌注以及振捣各个环节做到有序衔接，以确保混凝土灌注的连续不间断。浇筑顺序为：底板→腹板→顶板，浇筑时须严格按照分层、分步实施浇筑。

首先，底板混凝土浇筑。底板混凝土浇筑分为两步进行：第一步，通过两侧腹板浇注底板混凝土，浇注时沿箱梁轴线中部部分混凝土不浇，防止浇注腹板时因混凝土压力而从底板涌出过多混凝土。跨中段底板混凝土全部通过腹板浇筑，底板浇筑完后用木板反压，防止浇筑腹板时返浆。第二步，当腹板混凝土浇注到高于底板下倒角时，改从梁端端面将底板混凝土补齐。提前安放好溜槽，采用插入式振动棒振捣，注意不得对已浇筑下倒角混凝土产生扰动，以免造成倒角处气泡、蜂窝。锯齿块位置混凝土从低端向高端浇筑。

其次，腹板混凝土浇筑。腹板混凝土按要求进行分层浇筑，分层厚度应控制≤30 cm，采用龙门吊提升料斗对称进行两侧腹板混凝土浇筑，浇筑时应保持同步上升，两侧混凝土高差不得超过30 cm[3]，浇筑完成后采用插入式振动为主、附着式振捣为辅予以振捣密实。

最后，顶板混凝土浇筑。顶板混凝土浇筑时，应自箱梁轴线两侧由一端向另一端实施浇筑，浇筑后采用插入式振捣，并用4 m靠尺沿端模对梁面进行赶压、抹平，确保梁体平面平整度与横坡度能够满足相关标准要求。混凝土完成初凝后，将梁顶混凝土面用竹扫把扫毛，并用塑料薄膜或麻袋进行覆盖保护，禁止人员来回走动。

2.4.2 浇筑方法

第一，节段梁梁体混凝土浇筑应采用一次连续浇筑成型，浇筑时间不得超过6 h，浇筑时采用龙门吊提升料斗供料，每层浇筑时间不得超过混凝土初凝时间，每车混凝土拌制完成后应在60 min内用完。

第二，首盘混凝土运输至施工现场后，应组织试验员对混凝土坍落度、含气量、入模温度等予以检测，确保混凝土各项性能参数均能满足梁体浇筑施工要求。混凝土浇筑过程中，应安排专人对节段梁梁体预埋件、预应力孔道以及模板进行检查，一旦检查发现问题应立即停止浇筑。

第三，预制节段梁混凝土浇筑时的模板温度应控制在5℃～35℃，夏季高温季节进行混凝土浇筑时，应采取妥当遮阳措施，防止模板与混凝土受阳光直射升温，并控制浇筑前模板与钢筋温度不超过40℃[4]。

第四，节段梁浇筑时的分层厚度为30 cm，为防止倒角出现过多泛浆，两层浇筑的时间间隔应控制在1.5 h，使下层已完成浇筑的混凝土流动性降低，同时在倒角位置布设压浆板，控制第一层浇筑厚度为30～40 cm，即第一层浇筑完倒角混凝土，便可在第二次浇筑时有效控制倒角处翻浆，且能够有效保证倒角处混凝土浇筑的密实度，减少倒角处气泡现象。

第五，整个浇筑过程应保证连续性，因故不得不停止时，应控制停机时间在10 min以内，停止最长时间应不得超过30 min，停机过程中应每间隔2 min开动料斗搅拌器，以防止料斗内的混凝土出现离析。如若停机时间过长或混凝土发生离析，应将料斗中混凝土清除，并清洗料斗重新浇筑。

2.5 混凝土振捣

完成节段梁体混凝土的浇筑后，采用插入式振捣棒为主、附着式振动器为辅的方式进行振捣。其中，在钢筋布置较为密集以及腹板下方的倒角位置设置附着式振捣器，每侧两台。在混凝土浇筑及振捣完成后开启附着式振捣器，振捣时间约为12 s。顶板混凝土采用插入式振捣棒，振捣时应严格控制不得与模板、预埋件等发生碰撞。对于支座位置的预埋套筒以及防落梁预埋钢板位置，由于钢筋布置较为密集应按要求加强振捣，进而有效保证混凝土振捣的密实性。

底板设置2台φ50 mm，振捣棒，腹板设置4台φ50 mm振捣棒，钢筋密集位置采用φ30 mm插入式振捣棒，在混凝土浇筑入模后，应及时予以全面振捣，节段梁底板倒角位置的混凝土浇筑时，应同步打开附着式振捣器，边浇筑边振捣，确保混凝土能够充分进入倒角并振捣均匀、密实，振捣棒振捣时应与侧模保持约5～10 cm的间距，防止振捣棒开启时与模板、波纹管以及预埋管件等发生碰撞，且不得采用振捣棒靠模板实施振捣，以免混凝土外表面产生色差。

插入式振捣棒振捣时应按要求快插慢拔，以垂直方向插入混凝土，不得用力硬插、斜推或平拉，不得欠振、漏振，保证振捣得充分、均匀。振捣时应控制振捣棒移动距离不得超过1.5倍振捣棒作用半径，每点振捣时间应控制在20～30 s，振捣时插入下层混凝土的深度应不得低于5 cm[5]，以充分消除混凝土分层位置的接缝，同时，对于倒角处、交界面等位置的混凝应加强振捣，保证混凝土振捣的充分密实。

2.6 混凝土养护

混凝土浇筑后的养护也是影响节段梁梁体质量的关键工序，合理的养护措施能够保证梁体混凝土后期强度稳定增长，减少温度裂缝、干缩裂缝等质量缺陷。梁体浇筑完成后，应按照不同梁体位置要求采取合理的养护措施。其中，拆模前顶板采用蓄水养护，梁体外漏部位采用覆盖洒水养护。移梁后顶板采用蓄水养护，腹板、内腔、梁底采用自动喷淋养护，梁端采用覆盖洒水养护，保证相对湿度达到90%，自然养护时间不小于14 d。

2.6.1 蓄水养护

夏季温度较高条件下，在完成梁体顶板混凝土的浇筑后，只是洒水可能会在一定程度上导致顶板出现裂缝，因此，可以存一部分水采取蓄水养护，使梁体顶板表面不会过快失水而出现干缩裂缝。

采用蓄水养护的过程中，应对蓄水量与蓄水深度予以控制，蓄水养护用水应采用可饮用不含危害梁体结构的自来水，且应尽量与混凝土拌合用水保持一致，养护用水温度与混凝土表面温差应<15℃，避免温差过大而导致出现温差裂缝。

蓄水养护的围挡措施应不得存在渗漏，以免蓄水深度不达标而影响养护质量。蓄水养护能够有效避免表面养护材料覆盖不足或覆盖不均而产生的影响，其能够有效减小混凝土芯部与外表面温度差，起到较好的保温保湿效果。

2.6.2 喷淋养护

在夏季温度较高时，为避免阳光照射造成梁体不同位置出现温度差，可通过搭设梁体养护棚，在完成混凝土浇筑的2～3 h后，采用喷水系统或喷雾器予以喷淋养护，塑料薄膜或麻袋片覆盖保湿。一般温度条件下（15℃）的前3 d，日间每间隔2 h洒水一次，夜间按要求洒水2次;3 d之后每个昼夜至少洒水4次，对于温度较高、干燥多风的情况下，应适当增加洒水频次并做好温度测量[6]，以最大限度减少混凝土内外温度差，防止温差过大而形成温差裂缝，保证混凝土处于良好的养护条件下，促使其强度稳定缓慢增长。

在春季、秋季温度适宜（5℃～25℃）的季节，可在完成混凝土浇筑12 h后，直接覆盖塑料薄膜或麻袋片（不搭设养护棚）予以保湿保温养护。喷淋养护用水温度与混凝土外表面温度差应≤15℃，喷淋养护过程中应对混凝土芯部、外表面以及环境温度、湿度做好实时监测，并结合混凝土内外温度情况以及环境温度变化调整养护措施，以最大限度减少混凝土内外温度差。

2.6.3 洒水养护

在环境温度较高的条件下，应对完成浇筑的混凝土采取塑料薄膜覆盖保湿，并采用喷雾器进行洒水保湿养护，养护用水应采用满足规范标准且无污染的自来水。

混凝土完成初凝后，应在混凝土面使用吸水性好、透水性强且不褪色的麻袋片予以覆盖，并在其表面洒水保持湿润，梁体表面与内箱底板顶面混凝土均采用洒水自然养护。

具体洒水次数应结合梁体混凝土表面的实际湿润情况予以确定，通常日间间隔1～2 h洒水一次，夜间每间隔4 h洒水一次;自然洒水养护时间应从完成浇筑开始，在养护环境湿度<60%时，洒水养护时间应≥40 d;养护环境湿度>60%时，洒水养护时间应≥7 d，移梁后应继续洒水养护至规定养护时间[7]。

在进行梁体洒水养护过程中，应按要求对随梁体养护的混凝土标养试块予以洒水养护。

3 结语

预制箱梁的混凝土浇筑不仅关系着箱梁施工质量，更是影响着整座桥梁的建设质量。而箱梁浇筑涉及环节、工序众多，无论是混凝土原材质量或是混凝土配合比、混凝土拌制、混凝土浇筑、混凝土振捣等任一施工环节、工序出现问题，都将会致使预制箱梁出现相应质量缺陷。因此，务须抓好各个关键环节、重点工序的施工管控，施行“精细化”管理，落实规范施工，从而促使箱梁建设质量优质达标。

参考文献

[1] 王远.预制箱梁高性能混凝土的质量控制[J].佳木斯职业学院学报，2019（5）：231-232.

[2] 耿树成.铁路高架桥箱梁节段预制胶拼施工关键技术[J].施工技术（中英文），2022，51（6）：41-45.

[3] 刘凯，闫彬彬.桥梁预制箱梁施工工艺及质量控制要点探析[J].黑龙江交通科技，2021，44（10）：119-120.

[4] 田海燕.高鐵特大桥简支箱梁预制施工技术[J].工程机械与维修，2021（6）：192-193.

[5] 苟号平，彭刚.某跨湾大桥75m箱梁预制混凝土浇筑施工技术[J].广东土木与建筑，2020，27（5）：61-63.

[6] 于丹.梁场特大桥箱梁预制施工探讨[J].广东水利电力职业技术学院学报，2021，19（2）：14-18.

[7] 刘子伟.桥梁工程预制箱梁施工技术及质量控制[J].交通世界， 2021（35）：103-104.