广珠线单箱双室箱梁生产工艺研究

　　摘要：介绍广珠线单箱双室箱梁特点，三腹板结构混凝土灌注工艺，CKPZ支座安装方式，大圆弧钢筋制作，总结新型箱梁生产关键控制点，保证箱梁质量。
　　关键词：广珠线、单箱双室箱梁、三腹板结构、防撞墙
　　
　　1、 工程概述
　　单箱双室箱梁在国内首次采用在广珠城际轨道交通工程上，该型号箱梁由铁四院承担设计。广珠城际轨道交通工程设计时速为200公里，线路所经之地均为经济较发达地区，96％的线路采用高架的形式，建成之后将实行客运公交化运输，与广深港客运专线、武广铁路客运专线共同形成广东省铁路的A字型骨架，形成以珠江三角洲地区为核心的区域立体化交通网络。
　　2、箱梁结构特点
　　单箱双室箱梁设计采用三腹板两芯室构造，箱梁梁高2.2m，截面顶板宽880cm，底板宽600cm；梁端顶板厚度43.1cm，中部厚度26.1cm；端头底部厚度60cm，跨中底板厚度23cm；端头腹板厚度45cm，跨中腹板厚度25cm。单箱双室箱梁截面形式如图1：
　　图1单箱双室截面
　　单箱双室梁其特有的圆弧形外腹板，使得模型设计难度大，灌注工艺较为复杂。因此选择具有足够的强度、刚度、稳定性的钢模及合理的施工工艺，是对箱梁产品能达到《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》和设计图纸要求的一个重要的保证，同时也是对生产工期及经济效益的控制的重要保障。
　　3、主要施工工艺
　　3.1、总体施工方案
　　单箱双室梁预制采用固定式底模和侧模，两套独立的液压芯模系统；在专用的编架胎具上绑扎钢筋，底腹板钢筋和桥面钢筋单独吊运，抽拔橡胶管成孔；混凝土由拌和站进行搅拌，罐车运输，混凝土输送泵泵送入梁体；振捣以插入式振动棒为主，附着式振动器为辅，连续浇筑，一次成型；在生产台位进行预张拉和初张拉后，用轮胎式提梁机将梁体吊运到存梁台位存放，待强度、弹模及龄期达到设计要求后进行终张拉；孔道采用真空压浆技术，梁端采用微膨胀混凝土封锚；梁体自然养护14d。
　　3.2、施工关键控制点
　　3.2.1生产台位和存梁台位
　　根据广东珠三角地区的地质特点，其下部大多为松软的沙土。为防止台位基础沉降或变形，基础下部均采用管桩结构进行承载力加强。
　　生产台位采用Φ40预应力管桩基础，管桩基础上浇注钢筋混凝土横梁和条形基础。端头2.5m做加强处理，以防止预应力张拉时发生变形。同时为防止震动时模板变形，底模基础共设置成3列，基础上预埋角钢便于与模型连接。
　　存梁台位为每孔梁用4个单桩承台进行支承。采用Φ50预应力管桩基础。存梁支点位于梁端2.2m，承台两侧地基硬化便于提梁机行走。
　　3.2.2支座板安装
　　由于单箱双室箱梁主要依靠支座板的坡度来满足线路坡度要求，这就造成箱梁支座板的倾斜度在生产过程中要不断进行调整。梁场通过在底模两端支座板安装位置处预留方孔，在该处安装低于底模的支座安装钢板，钢板上安装支座垫块，通过支座垫块来调节支座高度。其具体安装方法如下：
　　①根据需要对底模进行修正，固定支座安装钢板。
　　②安装调整垫块，根据梁体坡度选择相应坡度的调整垫块，通过螺栓1将调整垫块和支座安装钢板锁定。
　　③安装上锚垫板，对准螺栓孔位，通过螺栓2将上锚垫板锁定于调整垫块和支座安装钢板上。
　　④上锚垫板与制梁模板间的缝隙通过橡胶条或砂子进行密封。
　　图2支座板安装方法
　　3.2.3芯模和端模设计和安装
　　在底模及侧模调节完毕，底腹板钢筋入模后，便可安装芯模及端模。单箱双室梁是采用两套独立液压系统的芯模，采用整体入模，分开脱模的方式。两套芯模对称布置（见图3），下部以两排支撑腿置于底模之上，芯模间在通风孔处以钢管两端上螺栓固定来控制中腹板尺寸。支腿外套PVC管作为底板泄水管，管内填充海绵以防止浇筑时混凝土进入。芯模在设计时还须考虑单个芯模为非对称结构，其支撑体系必须设计在合理位置，才能保证芯模正常使用并不发生倾覆现象。
　　为了便于芯模的入模、脱模，端模设计分为下部结构、上横梁及检查孔T型架三部分。端模板安装时进行整体安装，再将上横梁拆除，安装芯模后恢复上横梁。脱模时上横梁与下部结构同时脱模，T型架单独脱模。
　　
　　
　　图3单箱双室模板拼装图
　　3.2.4防撞墙设计和安装
　　在广珠线箱梁设计将防撞墙与梁体同时进行预制，保证梁体的整体结构和美观。因防撞墙结构的特殊性，防撞墙模板采用悬臂式设计，与梁体混凝土一起浇注。悬臂模板支点固定在侧模上，必须保证侧模刚度和稳定性（见图4）。
　　
　　图4防撞墙模板安装设计
　　3.2.5大圆弧钢筋加工与绑扎
　　因圆弧钢筋半径为2m，该钢筋制作难度大，设计采用自制圆弧形工装，安装在弯曲机上，自动弯曲成型。弯曲后钢筋尺寸基本一致，满足偏差要求，且可同时弯制多根钢筋，提高工效。
　　圆弧钢筋绑扎在专用编架胎具上进行，利用胎具控制钢筋的位置及精度。先安放圆弧钢筋、绑扎圆弧钢筋，再安放底腹板U型钢筋及绑扎。
　　3.2.6混凝土浇筑
　　①单箱双室梁使用输送泵配合液压式布料机进行浇筑。采用连续浇筑，一次成型的方式，灌筑时间控制在6h之内。振捣以插入式振动棒为主，附着式振动器为辅。震动过程中由于腹板厚度为25cm，震动棒插入有一定困难
　　②灌注底、腹板混凝土时采用从腹板下料，水平分层浇筑的原则，以下料厚度控制混凝土的浇筑速度。由于单箱双室梁其独有的三腹板构造，单侧腹板下料太厚可能造成芯模的偏移，影响腹板厚度，因此腹板浇筑分为4层布料：第一层布料混凝土达到底腹板下梗肋以上5～10cm，底板人员引料；第二层布料混凝土达到腹板一半左右，此时芯室内人员已将底腹板下梗肋倒角处振捣密实，停止引料，同时对底板混凝土不足处，从芯模顶面观察孔处进行补料；第三层布料至腹板与顶板倒角处，此时由桥面人员对腹板进行振捣，振动棒插入上层混凝土5～10cm；第四层布料至顶板，确保上倒角处混凝土密实。布料采取两台布料机分别从两个对角的端头为下料起点，布料顺序见图5。

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