7专业知识培训课件铁路预制箱梁工程篇.docx

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7专业知识培训课件铁路预制箱梁工程篇

中铁四局“五部两室”负责人培训课件

（工程部长）

铁路预制箱梁工程

中铁四局集团有限公司

二〇一五年二月

第一章基础知识

1箱梁预制发展历程

⑴第一阶段为七十年代末，以钢筋混凝土梁为主，采用固定制梁厂预制；

⑵第二阶段为九十年代初的预应力制梁技术，以京九线预应力T梁为典型代表，标志着我国铁路制梁技术实现从无预应力到有预应力的跨越；

⑶第三阶段为九十年代末，以秦沈客运专线为代表，铁路制梁采用了大吨位整孔预应力混凝土箱梁预制技术，大型吊梁、运梁等设备在制梁技术中得到了体现；

⑷第四阶段为以绿色高效为核心的整孔简支箱梁预制技术，制梁采用了大量的现代化高效设备、信息化控制技术。

2场建施工

⑴高速铁路箱梁预制场占地面积大，场建周期长，设备投入多、场建费用高，制梁场场建规划设计是核心，包括制梁场总体规划、平面布置设计、建场土建工程设计、工地试验室建设、主要生产装备选型、资源配置以及给排水等内容，是个系统工程。

⑵制梁场的规划设计根据工程总体工期安排、架梁数量、铺架计划以及承包单位拥有大型施工装备状况、工程经验等因素，结合当地征地拆迁情况、气候条件、地形地质条件、生产规模、制梁周期和生产速度，综合比较生产、运输、防洪、环保等经济技术条件确定。

⑶场建规划设计应本着安全适用、技术先进、经济合理、节能环保的原则，统筹规划设计，以达到制梁质量高、场建费用低、节约用地、因地制宜的目的。

⑷制梁场布置形式一般分为横列式和纵列式两类。

梁场的布置，主要受场内提梁机种类、运梁方式、施工任务的划分等影响。

⑸制梁场规划的日生产能力η通常应不小于供梁区段的日供梁要求。

⑹制梁场按使用功能，一般规划有制梁区、存梁区、装车区、生产保障区及生活办公区等五个功能区。

制梁区是制梁的核心部分，制梁区的规划决定了设备工装的配置，决定了梁场生产能力及工艺方法，制梁区主要实现预应力混凝土梁的预制、蒸养及预、初张拉等。

主要包含钢筋绑扎台座、内模存放台座、制梁台座、蒸养棚罩存放区、吊架存放区及提梁机通道等土建结构物。

存梁区主要实现预应力混凝土梁的养生、终张拉、压浆、封锚及检测等，存梁区一般由存梁台位、静载试验台座、移梁通道等组成。

生产保障区主要实现预制场各种材料、物资、电力、水、蒸汽等的保障和供给功能。

保障区主要由混凝土拌和站、砂石料场、钢筋存放加工区、钢绞线存放下料区、工程试验室、变电所、锅炉房、发电机房、物资仓库、水站等组成。

生活办公区主要实现为梁场工作人员提供生活、办公场所功能，生活办公区一般具有独立的水电保障体系。

3预制施工

⑴国高速铁路因线路长，线路中桥梁比例高，而线路桥梁的绝大多数都是大吨位预制箱梁（单片重近900t），故制梁技术采用了后张法；

⑵因高铁运行对轨道平顺度的要求，使得桥梁预制箱梁具有刚度大、整孔预制、重量大的特点；

⑶箱梁预制机械化程度较高，其中涉及到的特种设备有龙门吊、提梁机、蒸养锅炉等；

⑷混凝土蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段。

静停期间应保持棚温不低于5℃，灌筑完不少于4h后方可升温，升温速度不得大于10℃/h，恒温养护期间蒸汽温度不宜超过45℃，混凝土芯部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃；降温速度不得大于10℃/h。

恒温养护时间应根据梁体拆模强度要求、混凝土配合比及环境等通过试验确定；

⑸梁体养护期间及撤除保温设施时，应采取措施保证梁体混凝土芯部与表层、表层与环境、箱内与箱外温差不应超过15℃；

第二章主要预制工序施工要点

1钢筋作业

⑴技术要求方面：

钢筋规格：

Ⅰ级钢筋均轧制成光面圆形截面，牌号为HPB300，Ⅲ级钢筋轧制成人字形状,牌号为HRB400；钢筋加工允许误差表：

受力钢筋全长±10mm；弯起钢筋的弯折位置20mm；箍筋内净尺寸±3mm。

⑵钢筋加工、绑扎及安装作业施工程序及工艺流程如下：

图1-1钢筋加工、绑扎及安装作业施工程序及工艺流程图

⑶钢筋在加工弯制前先调直，钢筋表面的油渍、铁锈等均必须清除干净；钢筋平直，无局部折曲；加工后的钢筋，表面不得有削弱钢筋截面的伤痕；用冷拉方法矫直钢筋时，Ⅰ级钢筋的矫直伸长率不得大于2%。

⑷弯曲钢筋的下料长度调整见下表。

1-1表弯曲钢筋下料长度调整系数表

弯曲角度

30°

45°

60°

90°

调整值α

0.15d

0.30d

0.50d

1.25d

（注：

L＝L计—αL-下料长度L计-图纸中计算长度α-调整值）。

⑸钢筋弯制成型，必须严格遵照图纸进行，钢筋加工大样图纸标注尺寸系指钢筋两端外边到外边的尺寸，钢筋端部弯钩，其标注尺寸指钩端直线段长度加弯曲半径之和，箍筋标注为钢筋轴线中到中尺寸。

钢筋在弯制前，必须在弯曲机上制作弯曲角度定位销和定位挡板，以确保钢筋加工尺寸与角度的精确。

钢筋在弯制的过程中，如发现钢筋脆折、太硬、回弹等现象及时反映，找出原因正确处理。

⑹钢筋的加工必须符合设计要求。

当设计无要求时，必须符合下列规定：

①所有受拉热轧光圆钢筋的末端要做成1800弯钩，其弯曲直径dm不得小于钢筋直径的2.5倍，钩端必须留有不小于钢筋直径3倍的直线段。

②受拉热轧光圆和带肋钢筋的末端，当设计要求采用直角形弯钩时，直钩的弯曲直径dm不得小于钢筋直径的3.5倍，钩端要留有不小于钢筋直径5倍的直线段。

③弯起钢筋弯成平滑的曲线，其弯曲半径不得小于钢筋直径的10倍（光圆钢筋）或14倍（带肋钢筋）。

④用低碳钢热轧圆盘条制成的箍筋，其末端做不小于90°的弯钩，有抗震等特殊要求的结构做135°或180°的弯钩；弯钩的弯曲直径大于受力钢筋直径，且不得小于箍筋直径的2.5倍；弯钩端直线段的长度，一般结构不得小于箍筋直径的5倍，有抗震等特殊要求的结构，不得小于箍筋直径的10倍。

180○弯钩直角形弯钩

弯起钢筋箍筋末端弯钩

⑺钢筋焊接工序流程:

试焊→检验→成批焊接→抽检→进入下道工序施工。

⑻钢筋加工的允许偏差不得超过下表的规定。

表1-2钢筋加工允许误差表

序号

项目名称

允许偏差（mm）

1

受力钢筋全长

±10

2

弯起钢筋的弯折位置

20

3

箍筋内净尺寸

±3

⑼梁体钢筋绑扎：

①考虑内模安装，箱梁梁体钢筋分为底腹板钢筋骨架和桥面钢筋骨架两块。

②钢筋成型主要在钢筋加工车间内完成，钢筋绑扎在钢筋胎模具上进行。

③箱梁梁体钢筋骨架的制作流程为：

在胎模具上绑扎底腹板钢筋骨架→布设预应力筋预留管道→绑扎桥面钢筋骨架→吊装钢筋骨架入制梁台座外模中→穿内模入钢筋骨架内。

④钢筋骨架必须绑扎结实，并有足够的刚度，在整体吊装和混凝土灌注过程中，不得发生任何松动和变形。

⑤钢筋交接点的绑扎要符合下列要求：

a.钢筋与桥面筋两端交点均要绑扎；

b.钢筋弯折角与纵向分布筋交点均要绑扎；

c.箍筋接头均要绑扎；

d.其余各交点采用梅花型绑扎。

⑥绑扎采用直径0.7mm的铁丝，按逐点改变方向（8字形分布），并使用双扎丝交错绑扎，以不松脱为准，如有松脱，要紧扣或重绑。

g、在钢筋与模板间设置保护层垫块。

保护层垫块采用混凝土制作，垫块的尺寸和形状必须满足保护层厚度和定位的允差（0～5mm）要求。

模板安装和灌筑混凝土前，仔细检查保护层垫块的位置、数量及紧固程度，并指定专人检查以提高保护层厚度尺寸的质量保证率。

垫块散布均匀，每平方米安装4个垫块。

g、绑扎垫块和钢筋的扎丝头不得伸入保护层内。

垫块不得横贯保护层的全部截面，要相互错开，分散布置，间距按50cm布置，以克服因垫块产生的质量隐患。

⑽钢筋骨架安装方面：

a、钢筋接头要设置在承受应力较小处，并要分散布置。

配置在“同一连接区段”内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，要符合设计要求。

⑾接地端子、接地钢筋材质方面：

钢筋规格：

Ⅰ级钢筋均轧制成光面圆形截面，牌号为HPB300，φ16钢筋。

接地端子规格：

采用桥隧型接地端子。

接地端子采用不锈钢制造，不锈钢材料的成分应满足：

Cr≥16%、Ni≥5%、Mo≥2%、C≤0.08%，如GBOOCr17Ni14Mo2。

接地端子的端子孔规格为M16，并应配置防异物堵塞的端子孔塞，方便开启。

⑿接地钢筋焊接要求：

接地通长筋长度为通长，在对焊缝处进行搭接焊处理。

其余所有接地钢筋之间的连接均采用φ16钢筋L形焊接。

焊接时保证焊接质量，采用单面焊，焊接长度单面焊200mm，双面焊100mm，焊接厚度不小于4.8mm，宽度不小于12.8mm。

⒀接地电阻：

接地回路焊接完后，接地电阻不得大于1Ω。

2立、拆模作业

⑴技术要求方面：

模板主要包括底模、侧模、内模及端模，模板拼装完成后，尺寸检查必须符合《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）。

⑵立模作业工序作业流程详见下图。

底模检查、清理

修整模板除锈、涂脱模剂

内模在胎具上整备

加固侧模

安装支座、防落梁预埋板

吊装及调整梁体钢筋

安装端模

内模整体拖入钢筋、调整到位加固

进入下道工序

图1-2模板安装流程图

⑶底模方面：

a、底模平整度采用1m靠尺检查，要求不平整度≤2mm/m。

d、四支座板位置高差采用水准仪测量，要求四支座板位置高差≤2mm，并对同一支座板的四个角点、支座板范围内的平整度进行测量，要求其高差及不平整度为＜1mm。

b、底模长度采用50m钢卷尺测量，底模长度应计入梁体预设压缩量，预设压缩量根据不同梁型进行设置，两端平均分配，检查合格后，在底模上放出梁端线，底模据此控制各预埋件纵向位置。

c、反拱按二次抛物线设置，方程为：

y=6.7689976×10-8x2（跨度31.5m梁）；y=4.6238677×10-8x2（跨度23.5m梁）；。

坐标原点为底模纵向中心线中点,y为反拱值，单位为mm，x为距模板纵向中心的距离，单位为mm。

以32.6m梁反拱为18mm，以24.6m梁反拱为7mm为例，模型预留长度及底模预留反拱表详见下表。

表1-331.5m模型预留长度及底模预留反拱表

项目

内容

32.6m梁

梁全长

（mm）

设计

L=32600

实际全长

L’=（下部：

32614，上部：

32606）

测点mm

（距跨中）

0

3000

6000

9000

12000

15000

16307

反拱值（mm）

0

1

2

5

10

15

18

表1-423.5m模型预留长度及底模预留反拱表

项目

内容

24.6m梁

梁全长

（mm）

设计

L=24600

实际全长

L’=（下部：

24610，上部：

24607）

测点mm

（距跨中）

0

3000

6000

9000

12305

反拱值（mm）

0

1

2

4

7

⑷预埋件安装方面：

底模上的预埋件有：

支座板与防落梁预埋板，预埋板必须事先经过防腐处理，预埋件进场后，工程部、安质部应逐个进行检查，检查预埋件的尺寸、套筒间距以及预埋板外露面平整度。

预埋件定位一般采用螺栓与底模固定。

⑸涂刷脱模剂及底模检修方面：

在底模清理干净后，及时对底模涂刷脱模剂，脱模剂应涂刷均匀。

底模检修技术要求详见下表：

表1-5底模检修技术要求

序号

项目

允许偏差（mm）

检查方法

1

两端底板边缘高差

≤1

用1000mm水平尺测量

2

底板全长范围内横向偏移

≤2

挂中心线，测每节底板两端

3

底板全长

±5

用50m钢尺测量底板两侧

4

两端支座螺栓孔中心距

±2

用钢卷尺测量

5

两节台座钢底板接口处高低差

≤2

用钢直尺及塞尺查接口两侧

⑹侧模安装方面侧模安装程序如下：

精确对位后