预应力整孔箱梁制造技术整体研究论文

中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 299 页秦 沈 客 运 专 线预应力整孔箱梁（双线）制造技术计划任务书完成单位：中铁二局股份有限公司秦沈指挥部中铁二局新运工程有限公司中铁二局股份有限公司科学技术部中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 300 页预应力整孔箱梁（双线）制造技术项目计划任务书一、任务来源秦沈客运专线是我国铁路建设史上首次进行高速铁路建设。该线的修建将为我国高速铁路的设计和施工进行探索和积累经验，为我国今后建设高速铁路打下坚实基础。我公司中标秦沈客运专线 B 单元 27、29 标段的 G4 标箱梁制架工程。G4 标段共有157 孔双线单室整孔箱型砼梁。其中 24m 箱梁 135 孔，20m 箱梁 22 孔。高速 铁路箱梁的制架工程是我公司首次承担此类任务。工期紧，技 术标 准高，施工方法新，工艺要求严。根据中铁工程总公司的要求， 为了保证箱梁的质量和工期，并为今后高速铁路箱梁制造积累经验，在箱梁的制造中 应尽量采用液压内模。因此集团公司决定由科技部和新运分公司共同组织攻关小组，进 行科研立项。并以中 铁二局司 经计函2000088 号文及中铁二局股司技2000131 号文下达 “秦沈线预应力整孔箱梁（双线）制造技术” 和“秦沈线 24m箱梁模板系统的试验与标准工艺研究“的计划任务 。二、研制主要内容：、1、 制梁场总体设计方案研究；、2、 大型预应力整孔箱梁模板系统研究与设计；、3、 制梁与存梁台位复合地基设计；、4、 箱梁制造工艺研究；、5、 模板出厂前的试验与检测。中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 301 页秦 沈 客 运 专 线预应力整孔箱梁（双线）制造技术研制报告完成单位：中铁二局股份有限公司秦沈指挥部中铁二局新运工程有限公司中铁二局股份有限公司科学技术部中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 302 页预应力整孔箱梁（双线）制造技术总报告秦沈客运专线 G4 标为制架梁工程标，共计 157 孔双线箱梁制架任务，由盘山段工程和台安段工程两部分组成。 盘山段里程范围 DK237+152.92DK254+602.61，共有 6座桥计 120 孔梁，其中 24m 梁 112 孔， 20m 梁 8 孔，台安段里程范围DK303+825.35DK323+025.6 ，共有 9 座桥计 37 孔梁，其中 24m 梁 23 孔， 20m 梁 14孔，两段工程均由中铁二局秦沈指挥部第四项目经理部施工。G4 标 20m 及 24m 高速铁路双线单箱梁的预制在国内尚属首次，科技含量高、新技术多、施工工艺新、 质量要求高，体现中国铁路建设 新水平， 缩短了我国铁路技术与世界发达国家铁路技术之间的差距。在 该工程中，我公司在施工技 术、工程 质量、设备配置等方面选择了较高的起点。在“科技引路，集 团作战，快速优质 ，誓夺第一” 的工作方针指引下，以敢为人先的气势，以科技攻关为龙头，攻克了首次进行高速铁路双线单箱后张法预应力混凝土箱梁制造的技术难题，在 2000 年 6 月底制出第一孔 20m 箱梁，在 2000年 7 月 12 日制出第一孔 24m 箱梁，在 2000 年底完成台安段的制梁任务，生产 24m 箱梁 23 孔， 20m 箱梁 14 孔。 产品质量已于 2000 年 10 月通 过了铁道部的质量认证，并于2001 年 3 月首家一次性通过铁道部质检中心组织的梁体静载试验。完成了司经计函2000088 号文下达的科研 计划。中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 303 页第一部分制梁场的设计及箱梁制造工艺的研究1、工程概述秦沈客运专线 G4 标为制架梁工程标，共计 157 孔双线整孔箱梁制架任务，由盘山段工程和台安段工程两部分组成。盘山段里程范围 DK237+152.92DK254+602.61，共有 6 座桥计 120 孔梁，其中 24m 梁 112 孔， 20m 梁 8 孔，台安段里程范 围DK303+825.35DK323+025.6，共有 9 座桥计 37 孔梁，其中 24m 梁 23 孔， 20m 梁 14孔，两段工程均由中铁二局秦沈指挥部第四项目经理部施工。G4 标施工的总体方案是， 盘山段工程在桥梁数量占绝大多数的月牙河特大桥秦台左侧建制梁场，台安段工程在 该段中部的跨鞍羊公路中桥沈台左侧建制梁场，分别集中预制桥梁，用两台国产 Q300 型龙门吊移梁和装车 ，用意大利 TE/600 型轮胎式运梁车运梁和转移架桥机，用国产 JQ/600 型架桥机架设桥梁，施工顺序为先台安段后盘山段，两段共用一套制架梁设备。G4 标 20m 及 24m 双线整孔箱梁的预制在国内尚属首次，具有体 积大、宽跨比大的特点，其预制工艺技术含量高，难度大，工序复 杂。 24m 梁宽 12.4m、高 2m、重达 570 吨，运架梁在国内也属首次，加之地处东北地区，施工期短，制架梁 设备又需解体长距离转移一次，设备风险和工期压 力巨大。2、制梁场工程制梁场一般分为纵向布置和横向布置两种方式，纵向布置方式生产效率高，但设备投入大，横向布置方式设备投入少，但生产效率低， G4 标任务量虽不大，但因两个制梁场共用一套设备，实际工期被压缩，加之今后京沪高速铁路更需要高效率的制梁场，故决定两个制梁场均采用纵向布置方式（见图）。制梁台座按照 5 天一个周期设计，第一天整修模板、涂脱模剂、立 侧模、安支座板、吊安主筋（主筋和面筋均事先在预扎架上绑扎，可平行作业）、立端模、校胶管、吊安内模；第二天吊安面筋、上挡碴墙 模板及拉杆、 砼灌注；第三天拔管、蒸养；第四天拆端模、松侧模、拆变 截面段内模、一期张拉；第五天拆等截面段内模、拆内模底构、移梁。中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 304 页69.7285.45.4609.2107810.7815.26752.328.628.628.628.628.628.628.626.40.8292929292761.594024M、24M、24M、24M、20M、24、20M、4)、24M、24、 27564423.5 、10、25*1.2430、 、145、24M、24、0、 、38204、2、;、;、;、;、530 73、4、,、1、24M、24M、24、24、24M、24、24M、24、24M、24、24M、24、6535353545、60、25*1.、 73、202053.5、20、4)、46.15、-1、20.1、中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 305 页存梁台座按照 15 天一个周期设计，前五天为二期张拉等待期；第六天二期张拉，第七天观察，做防水层；第八天割丝，做保 护层；第九天压浆；第十天封锚穴；后五天为压浆和保护层强度等待期。盘山制梁场施工期五个月，按月产 30 孔能力设计，台安制梁场施工期二个月，按月 产20 孔能力设计，详细情况分别叙述如下：盘山制梁场位于秦沈客运专线 DK252062.00 左侧，占地 70 亩，主要设制梁台座 6个，其中 24m 5 个， 20m1 个；存梁台座 18 个其中 24m16 个， 20m 和 24m 共用台座 2 个，另有一个装梁区和静载试验区。台安制梁场位于秦沈客运专线 DK312+353.00 左侧，占地 55.62 亩，主要设制梁台座 4 个，其中 24m 2 个，20m2 个，存梁台座 12 个，其中 24m 6 个，20m 2 个，20m 和 24m 共用台座 4 个，另有一个装梁区和静载试验区，详见制梁场设计图。制梁场主要设备有两台 300t 龙门吊、两台 20t 龙门吊、一台 5t 龙门吊、一台 HZN60搅拌站，一套 HZS50 搅拌站，两台 70m3/h 输送泵，两台手动布料杆，一台蒸养锅炉、一套碎石加工设备（含圆锥破碎机一台，振动筛一台，皮带输送机 4 台）， 钢筋加工设备多台。两个制梁场全部处在软基上，经过我们多次专题讨论，检算和试验，本着合理和 经济的原则，采用了粉喷桩加固、木桩加固和盲沟排水三种处理方法，制梁台座和 龙门吊走行线是制梁场的关键设施，既要有足够的承载力，还要保证下沉量小，不影响梁体断面和防止不均匀沉降，故采用粉喷桩加固， 为减小刚 性基础投资，采用浅密 桩方案（设计图如下）。（1）24 米制梁台座粉喷桩设计图 对称线 粉 喷 桩 平 面 布 置 图 对 称 线中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 306 页10、590、10、8796、093（2）20 米制梁台座粉喷桩设计图（3）龙门吊走行线粉喷桩设计图存梁台座虽然要求有足够的承载力，但对下沉量要求不太高，故采用木桩加固后做扩大基础。 对砂石料场和一般 设施由于荷载小，故采用盲沟排水，手 摆片石铺面，砼硬化处理。另 为确保排水畅通整个 场坪均填土加高 0.5 米。（1）存梁台座基础木桩加固图对称线 粉 喷 桩 平 面 布 置 图 对 称 线、中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 307 页10、590、10、8796、093（2）盲沟排水加固地基中铁二局股份有限公司秦沈指挥部 预应力整孔箱梁（双线）制造技术第 308 页、 、10103.5%2制梁场台座首次制梁下沉量最大为 6mm，最小为 1mm，平均 3.2mm，第二次制梁无沉降，说明设计合理；存梁台座等载预压下沉量最大为 59mm，最小为 12mm，平均 为24mm，存梁后下沉量最大 为 8mm，最小 为 2mm，平均 为 3.8mm，也能满足要求；龙门吊走行线基础重载通过后无下沉量，完全满足要求。根据制梁场的制梁情况，我们觉得主要有以下几个方面需要改进：第一、制梁台座端头按传统思维考虑过于保守，因为双线整孔箱梁一期张拉时梁体无上拱情况，二期张拉又不允许在制梁台座上进行，故端头受力并非象传统的比中间大，故今后基础和底模均可适当减弱。第二、存梁台座未考虑使用千斤顶顶梁位置，存梁后台位下沉调平要靠 300 吨龙门吊提梁而不能使用千斤顶顶梁调平，龙门吊