于傳威

（中鐵二十二局集團(tuán)第二工程有限公司，北京 100041）

0 引言

該文介紹了新建江蘇南沿江城際鐵路站前工程N(yùn)YJZQ-7標(biāo)中鐵二十二局集團(tuán)有限公司江陰東制梁場(chǎng)分公司的箱梁預(yù)制施工工程，江陰東制梁場(chǎng)負(fù)責(zé)預(yù)制跨京滬高速公路特大橋、跨疏港高速公路特大橋在內(nèi)的箱梁751榀，其中40.6 m雙線箱梁367榀，施工圖紙采用鐵路工程建設(shè)參考圖“時(shí)速350 km 預(yù)制無砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁 跨度：39.3 m （直、曲線） 沿江橋通-Ⅰ-35。

南沿江城際鐵路40.6 m預(yù)制箱梁是繼鄭濟(jì)鐵路、福廈鐵路后，第三條采用40.6 m預(yù)制箱梁并投入批量生產(chǎn)的鐵路建設(shè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目的順利施工并一次性通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體尺寸及靜載試驗(yàn)檢驗(yàn)及國(guó)家生產(chǎn)許可證審查的實(shí)地核查工作，成功為40.6 m箱梁的全國(guó)鐵路推廣打下強(qiáng)針劑。高速鐵路40.6 m預(yù)制箱梁的成功澆筑意義重大，其作為即將全面推廣應(yīng)用于高鐵建設(shè)的簡(jiǎn)支箱梁，在節(jié)省材料、減少土地占用、方便架設(shè)安裝以及提升跨越能力等方面具有較大優(yōu)勢(shì)。作為新型梁體的施工質(zhì)量控制方面最為關(guān)鍵，其中養(yǎng)護(hù)措施是否得當(dāng)在質(zhì)量控制方面起到了重要的作用。

1 新型養(yǎng)護(hù)方式的應(yīng)用環(huán)境

40.6 m預(yù)制箱梁作為高速鐵路預(yù)制施工技術(shù)最前沿、社會(huì)經(jīng)濟(jì)能效最明顯的新型梁型的投產(chǎn)應(yīng)用，合理應(yīng)用夏季施工混凝土的養(yǎng)護(hù)方式，能夠有效減少梁體的表面收縮裂紋，提高混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)速度，對(duì)梁體的整體耐久性及施工時(shí)效性具有明顯的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而決定梁體的使用壽命及后期維護(hù)費(fèi)用的投入。常規(guī)梁體預(yù)制施工采用的人工定時(shí)噴灑或梁體局部采用自動(dòng)噴淋的養(yǎng)護(hù)方式對(duì)梁體表面較易產(chǎn)生收縮裂紋的質(zhì)量通病不能夠得到有效控制，首先，傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方式對(duì)梁體養(yǎng)護(hù)滿足不了全覆蓋的整體性控制要求，同時(shí)，養(yǎng)護(hù)的連續(xù)性也滿足不了實(shí)時(shí)養(yǎng)護(hù)的需要。作為大跨度的梁體的抗裂性能，如果按照傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方式生產(chǎn)，極易導(dǎo)致抗裂性達(dá)不到靜載試驗(yàn)要求，為了避免梁體的施工實(shí)體質(zhì)量存在隱患，新型的養(yǎng)護(hù)方式的應(yīng)用顯得格外重要。

2 新型養(yǎng)護(hù)方式的施工及應(yīng)用技術(shù)

新型養(yǎng)護(hù)方式的應(yīng)用是為了確保梁體養(yǎng)護(hù)達(dá)到全覆蓋、無死角、實(shí)時(shí)養(yǎng)護(hù)的施工目的，進(jìn)而確保梁體橋面、箱內(nèi)、梁體兩側(cè)、梁底及梁端均滿足養(yǎng)護(hù)要求，下面結(jié)合40.6 m箱梁實(shí)體概況對(duì)其養(yǎng)護(hù)方式的基礎(chǔ)施工及應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。

2.1 40.6 m預(yù)制箱梁梁體概況

40.6 m（跨度39.3 m）箱梁為時(shí)速350 km預(yù)制無砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁，設(shè)計(jì)澆筑C50混凝土方量為370.86 m3，梁高3.235 m，梁寬12.6 m，全長(zhǎng)40.6 m，與常規(guī)32.6 m箱梁混凝土方量增加54.76 m3，梁高增加0.2 m，梁長(zhǎng)增加8 m。該梁型理論重量928 t，為名副其實(shí)的千噸級(jí)大型梁體，梁體施工為典型的大體積混凝土施工作業(yè)。

2.2 混凝土養(yǎng)護(hù)部位特點(diǎn)分析

因此，針對(duì)該梁型務(wù)必保證其無死角全覆蓋及其養(yǎng)護(hù)作業(yè)周期，是該工程養(yǎng)護(hù)作業(yè)的重點(diǎn)。

梁體混凝土養(yǎng)護(hù)的意義在于提供水泥水化作用必須的適當(dāng)溫度、濕度條件，保證正常的水化作用?；炷琉B(yǎng)護(hù)不及時(shí)，不充分，極易產(chǎn)生收縮裂紋、降低強(qiáng)度，從而影響梁體混凝土的耐久性和其他各種性能，最終無法滿足設(shè)計(jì)使用年限的規(guī)范要求。因此，對(duì)于國(guó)家重要級(jí)高鐵工程來說，梁體的各個(gè)部位均宜達(dá)到全面的養(yǎng)護(hù)狀態(tài)，才能更好地保證其整體性能，使中國(guó)高鐵技術(shù)走出國(guó)門，打造“中國(guó)制造”的高鐵精品工程示范典例。

根據(jù)《高速鐵路預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁》及其他規(guī)范要求，該梁體在此工程環(huán)境條件下進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)過程中，拆模后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)該不少于 14 d[1，4]。

因此針對(duì)該梁型，務(wù)必保證其無死角全覆蓋及其養(yǎng)護(hù)作業(yè)周期，是該工程養(yǎng)護(hù)作業(yè)的重點(diǎn)。

2.3 養(yǎng)護(hù)方式的施工

梁體養(yǎng)護(hù)方法按其養(yǎng)護(hù)的工藝分為自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)，該文重點(diǎn)對(duì)梁體自然養(yǎng)護(hù)應(yīng)用進(jìn)行說明。自然養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)該在梁體混凝土澆筑完畢后，及時(shí)地對(duì)混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)作業(yè)[2-3]。

因梁體的各部位的形式不同，對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的方式進(jìn)而也不同，橋面養(yǎng)護(hù)采用頂板蓄水方式、箱內(nèi)180°噴淋及蓄水養(yǎng)護(hù)、梁端覆蓋噴灑保濕養(yǎng)護(hù)、底板浸水養(yǎng)護(hù)、梁體兩側(cè)采用180°噴淋方法，滿足全方位養(yǎng)護(hù)的施工需要。箱梁養(yǎng)護(hù)示意圖如圖1所示。

2.3.1 橋面頂板蓄水養(yǎng)護(hù)

待梁體混凝土完成澆筑作業(yè)后混凝土初凝前，將尺寸為20mm×60mm（厚度×高度）橡膠條沿距梁端100 mm四周嵌入梁體混凝土內(nèi)3 mm～5 mm，膠條接茬處或嵌入深度不夠時(shí)，撒入少量干水泥進(jìn)行密封處理，橋面的泄水管及預(yù)留的吊裝空洞采用較相應(yīng)孔洞直徑稍大的泡沫球體進(jìn)行塞填，完成橋面的圍堰擋水及防水工作。

2.3.2 箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)

梁體混凝土澆筑完成，在終凝前及內(nèi)模未拖出前對(duì)箱內(nèi)進(jìn)行蓄水作業(yè)，底板泄水孔因與底模緊密接觸不存在外流問題，箱內(nèi)變截面處由于與底板高差較大，不具備蓄水條件，采用相同尺寸大小的土工布進(jìn)行灑水保濕養(yǎng)護(hù)。待梁體箱內(nèi)模板完成初張并拖出后，在箱內(nèi)安裝180°的養(yǎng)護(hù)噴頭，滿足箱內(nèi)頂板及兩側(cè)的噴灑養(yǎng)護(hù)條件。

2.3.3 梁端養(yǎng)護(hù)

梁體達(dá)到拆模強(qiáng)度，并在兩端模板及內(nèi)模板的拆除作業(yè)完成以后，現(xiàn)場(chǎng)按照梁端腹板寬度、底板厚度及箱內(nèi)端凈尺寸進(jìn)行梁端保濕工裝及箱內(nèi)堵板的制作，達(dá)到梁端養(yǎng)護(hù)的作業(yè)條件。梁端養(yǎng)護(hù)工裝如圖2所示。

2.3.4 底板浸水養(yǎng)護(hù)

梁場(chǎng)在存梁區(qū)設(shè)置能夠滿足梁體拆模后養(yǎng)護(hù)14 d的周轉(zhuǎn)養(yǎng)護(hù)池，用于梁體底板浸水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)池施工前選擇地質(zhì)良好的場(chǎng)地，施工前進(jìn)行養(yǎng)護(hù)池的定位放線，滿足底板浸水面積、兩側(cè)噴淋灑水的收集及養(yǎng)護(hù)水體的循環(huán)使用功能。當(dāng)養(yǎng)護(hù)池基礎(chǔ)施工完成，場(chǎng)地平整后進(jìn)行碾壓，確保壓實(shí)基礎(chǔ)，防止池底出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象。池底土方基礎(chǔ)完成后進(jìn)行首次混凝土底板的澆筑及池四周的擋水臺(tái)施工，混凝土澆筑完成后，及時(shí)地進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，防止出現(xiàn)裂紋影響底板混凝土的整體性及保水性。底層混凝土完成初凝后，鋪設(shè)0.5 mm厚的塑料薄膜，薄膜間搭接寬度不得小于1 m，并進(jìn)行臨時(shí)固定，同時(shí)確保塑料薄膜與底層混凝土緊密貼合，無空洞氣泡，然后進(jìn)行池底基礎(chǔ)的二次澆注作業(yè)；為了保證施工質(zhì)量，該層混凝土的施工采用細(xì)石混凝土，確保該層混凝土的密實(shí)性，同時(shí)加強(qiáng)灑水養(yǎng)護(hù)，完成池底板的澆筑作業(yè)。為了預(yù)防養(yǎng)護(hù)池體四周擋水臺(tái)與池底板存在施工間隙，在底板混凝土終凝后，及時(shí)采用防水涂料對(duì)其進(jìn)行防水施工，確保養(yǎng)護(hù)池體滿足有效蓄存水功能。考慮到養(yǎng)護(hù)水體使用能夠滿足節(jié)水要求，養(yǎng)護(hù)池間設(shè)置沉淀池，待池體蓄水滿足浸水要求的蓄水高度后，將該水體通過預(yù)留的PVC管流入沉淀池，達(dá)到水體循環(huán)使用節(jié)約水資源的功能要求。

2.3.5 梁體兩側(cè)養(yǎng)護(hù)

梁體吊移至養(yǎng)護(hù)池后，在梁體腹板外緣側(cè)間隔約3 m設(shè)置可調(diào)噴灑角度最大可達(dá)180°的養(yǎng)護(hù)噴頭，確保噴灑范圍滿足腹板及頂板下緣板的養(yǎng)護(hù)。

2.4 養(yǎng)護(hù)方式的應(yīng)用

梁體養(yǎng)護(hù)作業(yè)貫穿于梁體施工的各道施工工序，各部位的養(yǎng)護(hù)達(dá)到施工作業(yè)條件后，需要及時(shí)進(jìn)行。養(yǎng)護(hù)用水采用同混凝土拌合的水體或經(jīng)檢測(cè)合格的其他水源，嚴(yán)禁使用未經(jīng)檢測(cè)或受污染的水體造成對(duì)梁體混凝土的損害。

圖1 箱梁養(yǎng)護(hù)示意圖

橋面頂板蓄水養(yǎng)護(hù)作業(yè)完成橋面的膠條圍堰擋水及防水工作后，橋面混凝土初凝后終凝前及時(shí)進(jìn)行蓄水，切勿蓄水過早或過晚。蓄水過早會(huì)對(duì)橋面混凝土水泥漿造成沖刷流失，導(dǎo)致梁面“起砂”或水線槽坑現(xiàn)象出現(xiàn)，蓄水過晚造成由于梁體混凝土水化熱反應(yīng)過程中因失水出現(xiàn)表面收縮裂紋的情況。根據(jù)該梁場(chǎng)施工環(huán)境及混凝土凝固狀態(tài)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，40.6 m梁體橋面混凝土完成澆筑作業(yè)后，約1 h內(nèi)對(duì)梁頂進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)作業(yè)，保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量效果。

箱內(nèi)混凝土處于箱室較為封閉的環(huán)境，與梁頂混凝土初終凝時(shí)間較為相近，因此箱內(nèi)蓄水與頂板同時(shí)進(jìn)行。為了避免箱內(nèi)變截面因尺寸高差不利于蓄水因素的影響，對(duì)其設(shè)置的土工布設(shè)專人進(jìn)行灑水，確保該節(jié)段得到有效養(yǎng)護(hù)。待內(nèi)模拖出后及時(shí)安裝同箱內(nèi)長(zhǎng)度的噴淋主水管及間隔3 m設(shè)置的最大可調(diào)180°的噴頭，連接預(yù)設(shè)的自來水儲(chǔ)存罐體水源，通過手機(jī)App進(jìn)行該噴淋系統(tǒng)的操控，根據(jù)天氣氣溫的變化及時(shí)調(diào)整噴淋的時(shí)間間隔，有效保證箱體內(nèi)各截面處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

梁端待端模板拆除后，加工的梁端保濕工裝及箱內(nèi)堵板需要及時(shí)進(jìn)行安裝（避免養(yǎng)護(hù)水體對(duì)外露鋼絞線造成銹蝕，需提前安裝鋼絞線護(hù)套），安裝后將設(shè)置于保濕工裝頂部的霧化噴頭水管與箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)水管進(jìn)行連接，確保霧化噴頭對(duì)沿梁端設(shè)置的土工布進(jìn)行有效浸水，滿足梁端混凝土的濕潤(rùn)狀態(tài)。箱內(nèi)堵板的安裝對(duì)箱室大截面的通風(fēng)起到有效的阻隔作用，可以有效避免箱內(nèi)、外因空氣流動(dòng)產(chǎn)生的“過堂風(fēng)”，造成箱內(nèi)表面混凝土溫差過大，出現(xiàn)溫差裂紋情況。

底板浸水養(yǎng)護(hù)水體需要滿足對(duì)底板混凝土的有效浸潤(rùn)的條件，為了防止因不確定因素導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)水池的水位下降或受天氣蒸發(fā)影響，池體浸水高度設(shè)置在梁體底板以上50 mm，確保底板在養(yǎng)護(hù)期間一直受水體浸濕養(yǎng)護(hù)狀態(tài)。

梁體腹板及上翼緣底部?jī)蓚?cè)養(yǎng)護(hù)方式與箱內(nèi)拖出內(nèi)模后的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)相同，可以根據(jù)手機(jī)App，及時(shí)根據(jù)天氣氣溫變化調(diào)整噴淋灑水的時(shí)間間隔，滿足養(yǎng)護(hù)需求。

梁體上翼緣外立面長(zhǎng)度為40.6 m、寬度為217 mm，有效外露面積較大，此部位養(yǎng)護(hù)采用土工布覆蓋的方式，通過設(shè)置在梁體兩側(cè)的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，對(duì)此區(qū)域?yàn)⑺?，確保該部位的保濕養(yǎng)護(hù)效果。

通過對(duì)梁體各部位設(shè)置的養(yǎng)護(hù)措施、工裝，確保梁體養(yǎng)護(hù)達(dá)到全覆蓋、無死角、實(shí)時(shí)養(yǎng)護(hù)的理想作業(yè)條件，有效解決了40.6 m高速鐵路預(yù)制箱梁的養(yǎng)護(hù)施工難題。

2.5 養(yǎng)護(hù)期間過程控制

因梁體養(yǎng)護(hù)自混凝土澆筑完畢至拆模后的14 d[1]，在此期間時(shí)間較長(zhǎng)且連續(xù)，為了保證養(yǎng)護(hù)期間的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量效果，該作業(yè)需要設(shè)置專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，技術(shù)人員進(jìn)行嚴(yán)格的把控及監(jiān)督，保證養(yǎng)護(hù)期間不間斷、持續(xù)高效地完成每榀梁的養(yǎng)護(hù)作業(yè)。相關(guān)作業(yè)人員根據(jù)養(yǎng)護(hù)情況填寫?zhàn)B護(hù)施工記錄表，確保養(yǎng)護(hù)作業(yè)順利完成。

圖2 梁端養(yǎng)護(hù)工裝

2.6 養(yǎng)護(hù)方式的施工經(jīng)驗(yàn)

結(jié)合該工程所屬地域條件特點(diǎn)，江蘇省江陰市屬北亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，四季分明，夏季較炎熱。40.6 m梁體采用該新型養(yǎng)護(hù)方式能夠有效地保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，鑒于其大體積大跨度的尺寸構(gòu)造特點(diǎn)，多次靜載試驗(yàn)合格都驗(yàn)證了梁體混凝土強(qiáng)度及剛度，均滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)比沿海多風(fēng)、內(nèi)陸干燥及溫差較大的區(qū)域，假設(shè)采用此養(yǎng)護(hù)方式能有效解決因氣候、地域差異等造成的梁體外表易受周邊環(huán)境變化對(duì)梁體養(yǎng)護(hù)造成的不利影響。

該文通過對(duì)江陰東制梁場(chǎng)40.6 m鐵路箱梁施工養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行總結(jié)，分享個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，供大家借鑒。

3 結(jié)論

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，橋梁的建設(shè)也越來越多，規(guī)模也越來越大，占用國(guó)家土地資源的需求隨之增大，未來的橋梁施工采用40.6 m預(yù)制箱梁施工的線路也越來越多，所以不斷地創(chuàng)新和改進(jìn)橋梁的施工工藝，才能適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。相信隨著40.6 m預(yù)制箱梁施工技術(shù)的逐步完善進(jìn)步，將有助于國(guó)家鐵路基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展。