移动模架施工技术总结.doc

移动模架制梁总结1、工程概况新建铁路南京枢纽NJ-3标大定坊特大桥上部结构设计为24m和32m现浇无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁，无砟轨道采用CRTS II型板结构。简支梁截面类型为单箱单室等高度，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。梁顶宽12m，底宽5.03m。箱梁中心线处梁高3.05m，外侧梁高3.078m；顶板厚度为0.3m0.61m（箱梁中心线处厚度），底板厚度为0.28m0.7m。腹板为斜腹板，腹板厚度为0.45cm1.05m（箱梁截面尺寸下图）。箱梁采用铁路桥梁盆式橡胶支座。混凝土标号为C50，单片箱梁砼方量为334.71。京沪大定坊特大桥起止里程：DK1013a+063.55DK1014+619.21。桥长L=1555.66m。孔跨布置：（6-32m+1-24m）箱梁+(40+64+64+40)m连续梁+2-24m+2-32m+3-24m）箱梁+(32+40+40+32)m连续梁+（1-32m+1-24m+22-32m）箱梁，共计46跨。其中32m简支箱梁31孔，24m简支箱梁7孔。根据京沪线工期要求，计划在京沪2739#墩间采用移动模架施工12孔32米简支箱梁其余简支梁使用支架施工。2、移动模架构造ZQM900型号移动模架均采用下承自行式。其基本结构和工作原理相同，技术参数大同小异，移动模架按系统自下而上可分为墩旁托架、支承台车、顶升油缸、主框架、内外模板系统、前后门架、电气及液压系统等。现以南昌机电生产的机型为主，予以论述。（1）主框架造桥机主框架由两根钢箱梁和横联桁架梁组成。主要承托横梁、模板系统等设备重量及钢筋、砼等结构材料重量。每节纵梁由5节承重钢箱梁（27.5+8.0+27.5m）和2节导梁组成，全长61.2米。钢箱梁相邻两组横向中心距为10.4m，钢箱梁高2.8m，宽1.6m。钢箱梁接头采用螺栓节点板联结。导梁为三角形钢桁架结构，导梁长度约为23米，接头采用销接。(2)外模板系统外模板系统由底模、侧模和翼模及支撑杆组成。模板所承受的重力通过支撑杆传递给主框架。模板由面板和骨架组焊而成，其面板厚为8mm，每块模板在横向和纵向都有螺栓联结。墩顶处的底模现场使用散模组拼并固定牢靠。外模板应起拱，起拱度的设置按主梁承受的由实际砼荷载+内模自重产生的曲线特征值进行，以使成桥后桥梁设计曲线与设计值吻合。(3)内模板系统内模系统标准腔采用半自动化液压模板(内模小车),端腔变截面采用人工辅助拼装方式,其余内模板的拆立模均利用液压油缸收放方式完成,内模板顺序分块自动收缩后从箱内移出进入下一孔的钢筋笼内。内模设计满足32米梁且兼顾24米梁的预制施工。最后一孔梁施工时，采用桥台胸墙后浇注的方式拆除内模。(4)墩旁托架系统墩旁托架系统包括前后立柱和横托梁。根据两桥桥墩高度，立柱采用3m、2m、1m和0.5m模数的分节高度，进行高度配置。立柱底节（0.45m）为扩大端，立柱与承台间通过厚板铺垫并微调高度。横托梁横向分成两节，工作时中间通过销子联结。立柱与横托梁通过螺栓联结。单片立柱能承受的最大荷载为400t。立柱与桥墩之间设有带橡胶垫的螺旋顶，便于力的传递和调整。横向立柱间通过精轧螺纹钢筋对拉，纵向通过型钢连接。形成空间稳定结构。(5)支承台车支承台车由横移机构、纵移机构、垂直吊挂机构及液压泵站组成，具有模架开合和纵移过孔，支腿自移过孔等功能。(6)前后门架用于悬吊主梁和前导梁，在支腿自移过墩时将模架自重转移到桥面和前方桥墩。后门架具有悬吊主梁并纵移功能，在模架纵移过墩时支承于桥面轨道。后门架吊挂下设有导向轨，为主框架横移提供导向，以方便主梁横移对位安装。(7)托架纵、横移机构托架纵移、横移由纵移机构、横移机构完成。纵、横移机构采用棘轮机构，液压油缸推拉，实现单向移动。(8)液压系统该系统由液压泵站、垂直支承油缸、纵移水平油缸、横移水平油缸、前后门架支撑油缸、控制元件及管路组成。(9)电气系统电气系统采用380V三相四线制交流供电，零线与机体连接，电源进线电缆容量不得小于250A，由主梁配电柜接入后，分成三路：一路给主梁顶面的电气柜供电，用于向振捣设备和照明系统供电；另一路给主梁后端液压电气柜供电；第三路给主梁前端液压电气柜供电。电缆两端采用多芯接插件，在柜屏上布置互联电缆接线端，便于拆接、检修和应急处理。各液压站电气系统采用变压器和整流电路，为控制回路提供24V直流电源。整机设置相应的照明系统，满足夜间施工作业要求。(10)辅助设施辅助设施包括爬梯、操作平台、栏杆等。操作平台和爬梯是保证作业人员施工安全的基本要求，主梁内侧的走道和操作平台以方便模架的开启与闭合，外侧的走道和操作平台方便模板撑杆的调整。另外在立柱上设两处爬梯，以方便操作人员的上下。3、移动模架施工3.1、移动模架的拼装3.1.1、拼装场地拼装场地在桥址两侧，顺桥向长度约两跨（约70m），横桥向宽度约50m，组拼场地要求地基承载力较高，若地基承载力较低时可先填筑一层宕碴。3.1.2、 拼装人员配备 移动模架拼装人员配备详见表5.1.2-1。表5.1.2-1 移动模架拼装人员配备表序号工种数量备注1现场负责人12吊车司机23起重工24电工15钳工46铆工47电焊工28技术员2合计18备注：1.人员配置按两台吊机考虑。3.1.3、 拼装机具配备 移动模架拼装机具配备详见表5.1.3-1。表3.1.3-1 移动模架拼装机具配备表序号设备名称型号数量单位1履带吊50t2台2千斤顶10t4台3千斤顶20t4台4千斤顶30t穿心式2台5手动葫芦5t2台6手动葫芦10t27电焊机BX1-4002台8氧气乙炔切割设备2套9水准仪DSZ22套3.1.4、 移动模架拼装移动模架在工地进行组拼，组拼顺序为先平整场地、检查模架零部件，然后安装墩旁托架、搭设主梁临时膺架，再组拼主梁和底模横梁，最后进行底模、外侧模安装等。移动模架拼装步骤详见图5.1.4-1。图3.1.4-1 移动模架拼装步骤图3.1.5、墩旁托架安装一台造桥机配有三套墩旁托架，用于支承、纵移、横移。墩旁托架支承在桥梁基础的承台上。当桥墩高度大于7.5m 时，墩旁托架的高度可根据桥墩高度的变化配备加长予以调整。首先用水准仪测量桥墩承台面A、B 两点高差，A、B 两点允许高差3mm ，顺桥向A 与A、B 与B两点允许高差5mm，若高差超限,用钢板调平。按墩身高度选配好托架支撑，按自下而上的顺序，安装加长柱（高墩时）立柱及斜撑临时支承横梁（架设后，张拉精扎螺纹钢筋）。该墩旁托架主要用来传力于桥墩承台。托架分左右两部分，两部分之间用精扎螺纹钢筋连接。调平两边托架，对称分步张拉螺纹钢筋，对每根螺纹钢筋施加要求的预紧力，以使两部分托架与桥墩密贴，并使每根钢筋受力均匀。墩旁托架安装注意事项如下：（1）严格控制两立柱轴线间距。（2）两边横梁平面,要求张拉精扎螺纹钢筋前调整水平，平面度误差5mm；（3）精扎螺纹钢筋应亦按对角线的顺序张拉。上部精扎螺纹钢筋较多，分多次张拉，每根的终张拉力为1005KN，尽量使各螺纹钢筋受力均匀；（4）各横梁上轨顶面距墩顶面高度2799，误差为5mm；（5）桥墩两侧托架和支撑应同步、对应地分别安装；（6）安装立柱及斜撑后，先用手动葫芦将立柱及斜撑与桥墩抱紧，并将立柱及斜撑两根预应力钢筋拉紧后才可安装上部悬臂梁，拆除前也应采取同样措施；（7）安装完毕后校核托架悬臂梁安装精度。墩旁托架安装详见图5.1.5.1-1。图5.1.5.1-1 墩旁托架安装示意图3.1.6、主箱梁临时支架搭设根据拼装场地地基承载力情况设计临时支架基础，可采用混凝土扩大基础等形式，在基础顶面埋设预埋件，临时支架可采用钢管桩立柱支架，钢管桩底部与基础顶面预埋铁件连接，中部设置剪刀撑，确保支架稳定。临时支架顶面设置千斤顶，利于调整顶面高程及组拼完后临时支架与移动模架主箱粱脱离。3.1.7、支承台车安装待墩旁托架安装合格后，安装支顶大油缸，并用12 个螺栓将其固定（此时油缸活塞为缩回状态）；吊装支承台车于墩旁托架轨道上，连接横移油缸销轴，接液压油管，接电；安装台车与墩旁托架之间的反钩挡板，连接螺栓不得少；支承台车空车动作，检查横移、纵移方向与手柄的操作方向是否正确；检查墩旁托架限位挡板是否安装。支撑台车安装注意事项如下：（1）模架完全合拢时，左右两套台车内侧滑道面中心距离为90685mm；模架完全张开时，左右两套台车内侧滑道面中心距175685mm。（2）运输吊装过程中不得损坏机、电、液零件。（3）动机之前要作常规的电、液检查工作。（4）液压管接头拆后要用塑料布包好，以防杂尘。3.1.8、主梁组拼主梁拼装前，支承台车必须进行锁定，保证主梁组拼的稳定性。根据配备起吊设备的能力，架设临时安装用支架若干组，支架顶部设置4 个10t以上千斤顶等设备，调平各节钢箱梁，上拱度30mm（厂家提供值），并不允许向内旁弯，两组主梁轨道纵桥向应平行，底面应在同一水平面上。再拧紧钢箱梁连接螺栓，M24 螺栓拧紧力矩为380N.m。之后可安装前扁担和前导梁。导梁安装时采用两段导梁组拼后整体吊装，导梁对接用精轧螺纹钢筋，预紧力每根603KN。操作支承台车的油缸驱动机械，使两组主梁在纵向、横向、竖向就位。主箱粱安装注意事项如下：（1）模架完全合拢时，左右两片主梁中心距106005mm；模架完全张开时，左右两片主梁中心距191005mm。（2）检查各部件之间连接螺栓是否连接可靠。箱梁节段之间连接螺栓帽统一置于腹板外侧，以免支腿自移时螺杆挡住反钩轮。（3）全长旁弯不大于 1/2000，且不允许向内外凹凸。主梁拼装详见图5.1.8.1-1。图5.1.8.1-1 主梁组拼示意图3.1.9、模板安装（1）底模横联及底、外模安装安装横联上螺旋千斤顶，螺旋千斤顶伸出量要适当，使之能伸长能缩短，再把两片横联先连成一榀，吊机位于两根钢箱梁中间，将每榀横联装于两钢梁之间，螺栓固定后才能松钩。安装顺序为从中间向两端安装。横联两端M24 螺栓拧紧力矩380Nm。对接精轧螺纹钢筋预紧力每根603KN。底模分段安装，随主梁一起起拱，对接精轧螺纹钢筋预紧力每根603KN。调整底模预拱、线型达到制梁的要求。用墩旁托架上的垂直大油顶将模架顶升调整就位，待整个模架调整到位后，垂直大油顶的保险箍全部打上，并把主梁和支承台车抄死，主梁上的水平定位螺杆顶紧墩帽。调整后的模架应满足以下要求：外模纵桥向误差10mm，底模中心线偏位5mm，底板标高误差5mm。油顶顶升调节模板详见图5.1.9.1-1。图3.1.9.1-1 油顶顶升调节模板图所有模板拼缝处均贴软塑双面胶，待模板拼接后铲除多余软塑双面胶，可达到拼缝严密、不漏浆。模板拼缝处有错台的用砂轮磨光机打磨，调整后的模板用1m靠尺检查，要达到每米高差2mm，错台1mm。然后是打磨除锈，涂刷仿瓷脱模漆。外侧模的拼缝与底模拼缝对齐，预留2mm伸缩缝，满足模板预拱度设置和混凝土灌筑模架下挠要求。根据加载下挠需要，侧模拼缝上部的连接螺栓要紧，下部连接螺栓要松。模板拼缝连接见图5.1.9.12。图3.1.9.12 模板拼缝连接示意图正常循环施工中考虑PC梁加载后的弹性挠度值(造桥机制造单位提供值及首孔梁预压量测所得的弹性挠度值)，并根据设计图建议跨中反拱值，设置每台造桥机的上拱度值。底模上拱度设置是通过调节底模螺旋千斤顶来实现的，跨中值最大，支座处为零，其余按二次抛物线设置。在每孔梁张拉后，对张拉上拱度进行量测，并与设计上拱值进行校核。（2）内模拼装待底、腹板钢筋绑扎完成后，分段吊装内模。（3）端模安装顶板钢筋绑扎及预应力筋管道固定后安装端模。3.2、拼装后检查验收3.2.1、空载状态下功能性试验为了验证移动模架的设计和制造质量，移动模架拼装完成后需进行空载试验，空载试验前必须检查各部件安装是否正确、可靠。空载试验主要包括下列项目。（1）模板调整功能试验底模、侧模各段各块微调动作是否可实现；底模、侧模预拱度设置是否可靠。（2）模架整体顶升,降落动作是否可靠，检查顶升油缸的锁定性能。（3）模架横移,横移距离单边行程为3.75m，指支承台车从制梁位置横移到主梁纵移位置，且在墩旁托架的横移轨道上设有挡板。检查模架的平稳性、侧向稳定性，检查底模横联及施工平台的开合对接可靠，模板接合处间隙是否符合要求。（4）模架纵移,纵移距离为3m5m，检查纵移是否可靠。上述试验完成后,对设备进行检查,要求机构或构件没有损坏,连接处没有出现松动或损坏。3.2.2、模板尺寸偏差检查移动模架法造桥机制造整孔预应力混凝土箱粱时制梁模板尺寸允许偏差和检验方法详见表5.2.2.1-1。表3.2.2.1-1 模板尺寸偏差和检验方法一览表3.3、移动模架预压及预拱度设置3.3.1、预压目的为验证移动模架的设计和制造质量，移动模架在外模安装就位后，需现场进行堆载预压试验。预压主要目的：通过堆载预压试验，初步掌握制梁过程中及拆模状态等工况下移动模架各主要部位的挠度变化值，结合设计提供移动模架计算变形值验算模架刚度，以此作为移动模架设计和制造质量评估主要指标。同时确保设备正常工作和安全使用。消除移动模架拼装过程中的非弹性变形，测算出移动模架处制梁状态下主梁、横梁及模板等的弹性变形，结合箱梁预应力张拉后的起拱值计算出移动模架底模、翼板等部位的预拱度设置值。3.3.2、预压方案3.3.2.1、试验方法（1）堆载重量按模拟浇注箱梁结束状态下的最大荷载考虑。箱梁自重：3192.6830t；箱梁内模重量：80t；施工机具、人员荷载及其它：50t；总重量按960t控制。 堆载试验采用大型编织袋内装石粉代替荷载进行，每只编织袋装重1.2t，共配置800条，总重量960t。（2）编织袋内装填石粉采用挖掘机配合人工进行；堆载过程中袋装石粉采用吊车起吊、自卸车运输，经地磅称出载重量后运至堆载地点，吊车吊装入模，人工配合堆放。（3）在堆载过程中按照正常的混凝土浇筑顺序进行编织袋的铺设。即由梁端向另一端按腹板加底板、内模重量堆放，完成后再按顶板及其它荷载重量按顺序堆放。3.3.2.2、试验步骤在堆载实验开始前、移动模架就位后，分别在移动模架的主梁、底模、横梁、翼板等部位布置观测点，堆载前在模板面内侧按梁端、1/4、1/2及3/4跨度处标识模板内侧变形观测点位。堆载预压量测点布置参见图5.3.2.11。图3.3.2.1-1 移动模架预压观测点布置示意图在堆载试验开始前对各个观测点进行初读数并记录；观测数据记录格式见表3.3.2.1-2和表3.3.2.1-3。表3.3.2.1-2 横梁、底模变形数据观测记录表测点编号观测数据测点编号观测数据测点编号观测数据测点编号观测数据测点编号观测数据测点编号观测数据测点编号观测数据测点编号观测数据测点编号观测数据14 710131619222525811141720232636 9121518212427 28加载重量： t 测量时间： 测量人员： 测量遍数：第 次表3.3.2.1-3 移动模架主梁变形数据观测记录表测点编号(左) 1 2345 6 78观测数据 测点编号(右) 1 2 34 5 67 8观测数据 注：1.在堆载过程中阶段安排观测数据不得少于1组，并确保堆载结束有一次观测数据；2.在堆载加至960t后持载连续观测23天，每天记录数据2次；3.当主梁变形观测值稳定时可以进行卸载。4.卸载后再进行一次读数。3.3.2.3、堆载注意事项（1）在模拟堆载的过程中，按照制梁的顺序进行加载。即分两步堆载，第一步按照混凝土浇注方向在底板上沿纵向顺序加载，梁端0-2.0m加载值为27t/m，2-4.5m加载20t/m，4.5-28.1m加载14t/m，28.1-30.6m加载20t/m，30.6-32.6m加载27t/m。加载完毕后记录测量数据，完成后进行第二步加载，堆载重量为15t/m，堆载顺序同第一步。堆载顺序及荷载布置值见图5.3.2.3-1。图3.3.2.3-1 堆载顺序及荷载布置图（1）横桥向堆码顺序根据编织袋形状调整，并尽量做到与箱梁底板、腹板及翼板等部位砼自重规律调整。3.3.2.4预压成果及预拱度设置根据现场实测的数据，绘制出模架各部位在受力状态下的变形曲线，分析整理成ZQ32/900移动模架堆载预压试验成果书。设计计算移动模架处制梁工况下，主梁、横梁及导梁最大变形值分别为-68.5、-76.8和125mm；移动模架处脱模状态时，主梁、横梁及导梁最大变形值分别为-22.5、-27.8和14mm。则模架在加载900t时对应主梁、横梁及导梁的最大弹性变形值为46、46和111mm。3.3.2.5、观测数据处理(1)观测数据结论由横联预压下沉观测结果知：横联最大非弹性变形值为29mm，最大变形量为74mm，横联弹性变形量为35mm。由左箱梁预压下沉观测结果知：左箱梁最大非弹性变形值为15mm，最大变形量为61mm，弹性变形量为47mm。由右箱梁预压下沉观测结果知：右箱梁最大非弹性变形值为19mm，最大变形量为55mm，弹性变形量为40mm。综合以上数据，取主箱梁弹性变形量43.5mm，横联变形量为相对值(与主箱梁变形之间存在传递关系)，调整箱梁底模预拱度时不再考虑。(2)观测数据转换根据现场堆载情况及制梁状态建立结构受力模型，采用结构力学求解器得出：模拟堆载状态下最大变形量为42.6mm，制梁状态下最大变形量为43.1mm。由此可知主箱梁弹性变形按43.5mm考虑与现场试压情况基本吻合。预压730t状态下受力分析模型制梁状态下受力分析模型 (压重820t)变形曲线图(3)32.6m简支箱梁 (梁宽13m)反拱计算及预拱度设置根据32m预应力砼箱梁设计图纸图号：通桥(2006)2221-02，梁体预设反拱，跨中反拱值为22.5mm，其它位置按二次抛物线过渡，该数值为箱梁浇筑完成后、预应力张拉前的箱梁底预拱度数据。考虑施工中存在以下因素：调整预拱度时支架重新松动，按3mm非弹性变形考虑；支座处压缩变形量按1mm考虑；主箱梁弹性变形量为43.5mm。综合以上因素，本次调整预拱度值为向上25mm，梁体浇筑完成后、预应力张拉前，梁体跨中反拱值推算为20.5mm。利用上述公式计算得出箱梁纵桥向各点预拱度值如下图：3.4、模板施工3.4.1、内模拆拼（1）造桥机内模拼装通过液压操作的内模小车进行。外模调整达到验标要求后进行底腹板钢筋绑扎、穿波纹管制孔。待底腹板钢筋绑完进行检查通过后，开始内模拼装工作。第一孔内模是预拼后分段吊装，然后再逐段连接起来。第二孔内模是用内模小车把已浇筑箱梁的内模拆下来，通过小车轨道运到待浇筑箱梁相应位置再撑起来。（2）用内模小车拆拼内模需要安装运行轨道，轨道下用与梁体同标号的混凝土垫块垫起来，通过自制的卡子卡住垫块并固定轨道。轨道安装要符合下列要求：纵向轴线侧偏10mm，两轨道高差5mm，接头间隙2mm，接头错台2mm，纵坡均匀。（3）待浇筑的箱梁混凝土强度达到可拆除内模的强度时，可拆除状态1中的撑杆，内模小车通过轨道开进箱内，撑起小车连接杆与内模铰链(如状态2)。操作小车手柄收起连接杆拆除内模，内模拆除顺序为：先拆内下模号、号，再拆内顶模号，然后拆除内上模号、号，并向内收拢(如状态3)。内模小车背负收拢的内模运到已扎好底腹板钢筋那孔箱梁内，在对应的位置上撑起小车连接杆(如状态2)，待尺寸调整好后用撑杆撑起到状态1，移走小车。按同样方法去拆拼下一块。内模拆拼状态见图5.4.11。图5.4.11 内模拆拼状态示意图3.4.2、外模拆拼混凝土强度、弹性模量及混凝土龄期达到设计要求时，方可进行第一批预应力张拉即初张，初张后造桥机进行整体脱外模。整体脱模前要先拆除两端支座处四块端侧模，并把它们横移出墩帽。吊机运到前一孔梁上支垫起来，并用缆绳固定。解除四个支承大油顶的保险箍，在统一指挥情况下，同步缓慢下落四个大油顶，下落高差不得大于30mm。下落过程中及时调整支承台车位置，使主梁滑道准确落于台车的车轮踏面上。若有高差放不到车轮踏面则在踏面上抄填铁板，再按合拢时相反步骤使主梁落于支承台车上。解除底模桁架连接螺栓以及两端工作平台的中间连接，清理模架上异物，疏通支承台车滑道，在确保所有连接螺栓和约束均被解除后才可以横移出模架，进入下一个施工循环。3.4.3、钢筋及钢配件加工及安装箱梁钢筋在钢筋棚集中加工，运至现场绑扎成型。待箱梁底模板和外侧模板安装好后，即按如下顺序进行钢筋的绑扎安装：安装底板下层钢筋网片安装底板管道定位网片安装底板上层钢筋网片安装底板上的锚头垫板及螺旋筋，然后穿底板波纹管安装肋板钢筋骨架内曲线管道、固定网片，然后安装箱梁内模模板，待内模模板安装调试完毕后，按顺序安装顶板和翼板下层钢筋网片安装顶板上层钢筋网片安装顶板管道定位网片、顶板锚头垫板及螺旋筋穿顶板波纹管。由于现浇段预应力束种类和数量均较多，模板立设完毕后，在模板上分别标出各预应力孔道的设计位置，然后根据标记安装固定孔道波纹管，并在波纹管内插入尼龙软管，以防浇筑砼时漏浆，堵塞孔道而难以处理。3.4.4、混凝土施工及养护3.4.4.1、混凝土配合比设计在混凝土配合比设计时，除考虑满足结构设计强度、耐久性、施工可操作性等因素，着重考虑从有利于控制裂纹的因素设计。原材料的选择和配合比设计直接影响混凝土的性能和强度，是造成混凝土裂纹不可忽略的原因。砂、碎石含泥量超标、级配不良，外加剂、掺合料选用不合理，配合比设计不当，例如水胶比、水泥用量过大、砂率不当等，都会导致混凝土拌和物性能不好，收缩增大，从而增大裂纹发生的机率。3.4.4.2、原材料的选择（1）水泥 由于混凝土内部温升主要是由水泥水化热产生，为了尽可能地降低水化热及其释放速率，应优先考虑采用早期水化热低的水泥并尽可能降低水泥用量。水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，早期水化热主要由C3A产生。应选择C3A含量低、细度适合的水泥。通过调查和试验验证，最终选定双猴牌P.O42.5水泥，其C3A含量为7.6，满足客运专线混凝土验收补充标准小于10%的要求。（2）砂采用级配良好的闽江中砂，细度模数在2.42.7之间，含泥量为0.2%.由于其级配良好，空隙率小，总表面积小，单方混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热相应降低，裂缝产生的可能性就减少很多。（3）碎石 粗骨料主要控制其级配和粒形，选择级配、粒形好的碎石，其空隙率也较小，每方混凝土的水泥用量就可以减少，对防止裂缝的产生有利。最终选定的是反击式破碎机加工的自产碎石，采用510mm和1025mm两种级配掺配，其堆积密度为1580m3/，空隙率为39，含泥量为0.3%，各项指标均满足客运专线验收标准要求。（4）掺合料 在胶凝材料总量中，提高粉煤灰、矿粉所占比例，以降低水化热并提高混凝土和易性。粉煤灰由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%60%，三氧化二铝含量17%35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，并产生较少的水化热，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀。实际选用的粉煤灰产地为温州电厂，经检测，其主要指标为，细度：8.2%，烧失量2.12%，需水量比为98%，均满足客运专线验收标准要求。矿粉矿粉的作用在于可以和水泥、粉煤灰形成良好的级配关系（由于其颗粒粒径大小不同），提高混凝土的密实性，减小了混凝土的收缩、徐变，相应的也提高了混凝土的耐久性。从降低混凝土的温升，减少混凝土化学收缩和自收缩的角度考虑，矿粉的比表面积宜控制在350500/之间。经过试验、筛选，最终选用宁波余姚产矿粉，其比表面积为399/,需水量比为89%，烧失量、活性指数等指标均满足要求。（5）外加剂 要实现低水胶比、低胶凝材料用量且强度、耐久性满足设计要求，高性能的外加剂必不可少。外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性能的产品。经过对比试验，最终选择的是格雷斯ADVA152DL型聚羧酸高效减水剂。经试验，其主要指标为减水率：24.9，含气量：3.6%， 28天抗压强度比为123%，均满足客运专线标准要求。3.4.4.3、优化混凝土配合比设计为了提高混凝土的耐久性，改善混凝土的抗裂性能，实现降低混凝土绝热温升和内部最高温度的目的。在设计箱梁混凝土配合比时，通过多次反复对比试配，以确定最佳的胶凝材料总量和外掺料粉煤灰、矿粉的掺量。最终选定的配合比详见表2.6.1.2-1。水泥粉煤灰矿粉砂子碎石水减水剂（ADVA152DL）（kg）（kg）（kg）（kg）（kg）（kg）（kg）336489665211101583.9表5.4.4.3-1 混凝土理论配合比表（每m3）胶凝材料总量为480公斤，水泥用量为336公斤，外掺料用量为144公斤，掺量达30%（不包括普硅水泥中自身的外掺料），有效地降低了混凝土的最高温升。对该配合比进行实测，环境温度为28时，混凝土拌和物出机温度为30，3天龄期混凝土芯部温度为58，满足设计要求。通过混凝土绝热升温公式对比验证，计算出的3天龄期温升值为49.7，最高温度为52.4,与实测基本一致。计算过程如下：混凝土某个龄期的绝热升温按下式计算： （21） （22）式中：T龄期混凝土的绝热升温（）； Wc混凝土的胶凝材料用量（kg/m3）； Q胶凝材料的水化热（kJ/kg）； C混凝土的比热（kJ/kg.）； 混凝土的容重（kg/m3）； m随水泥品种及浇注温度有关的经验系数，一般取0.20.4； 龄期（天）。 由式(2-1)可以看出，混凝土的绝热升温是混凝土内在的固有属性，单位体积混凝土水泥用量和水泥的水化热是影响混凝土绝热升温的主要因素。这也证明了优选低热水泥、降低水泥用量的思路是正确的，可行的。3.4.4.4、原材料质量控制 梁体混凝土浇注前由物资人员提前对搅拌站混凝土原材料数量进行检查，确保原材料数量充足，试验人员按照铁路混凝土工程施工质量验收补充标准要求的检测项目和检测频率对混凝土用水泥、砂、碎石、粉煤灰、矿粉、外加剂进行进场检测，确保原材料符合验标及配合比要求。3.4.5、砼施工3.4.5.1、混凝土施工人员的配备序号工种或岗位数量备注1电工12机修工23搅拌机司机24罐车司机85模板工46钢筋工27装载机司机28砼布料29捣固12内箱室4个，梁顶8个。10收光、抹面6内箱室2个，梁顶4个。合计413.4.5.2、混凝土施工机具的配备序号 设备名称型号数量单位1砼搅拌站HZS7522 座2混凝土运输灌车68m38 辆3提浆整平机1 套4轮胎装载机2 台5砼汽车输送泵2 台6发电机200KW2 台7插入式捣固棒50mm12台8插入式捣固棒30mm4台3.4.6、砼浇注（1）混凝土浇注前的准备工作移动模架现浇箱粱混凝土浇注的影响因素较多，为确保浇注前准备工作的充分落实及梁体混凝土浇注的连续性，混凝土开盘前由工程部、物机部、试验室、作业队、调度、安质部书面签认准备工作落实情况，工程部主要在浇注前对梁体钢筋、模板、预应力管道安装、预埋件等进行检查，确保符合设计和验标要求，物机部主要对原材料数量和施工机械设备数量、到位情况、设备状态进行确认，试验室主要对原材料质量及浇注过程中试验检测人员到位情况、搅拌设备称量设备使用前的零点校核、粗细骨料的含水率测定、混凝土施工配料通知单的下发进行确认，作业队主要对浇注作业人员到位情况进行签字确认，调度提前和气象部门联系确认天气情况，安质部在对钢筋、模板、预应力管道等隐蔽工程自检后报监理工程师检查并签认，在各部门确认准备工作充分落实后并经监理工程师检查通过后，生产负责人依据隐蔽工程检查签证和各部门签认的浇注准备工作落实签认单发出砼浇注开盘令后，砼搅拌站方可开始搅拌砼。（2）混凝土搅拌砼应搅拌均匀，颜色一致，使用机械拌制时，自全部材料装入搅拌机开始搅拌起，至开始卸料时为止，延续搅拌的最短时间，不得小于3min。为准确掌握混凝土的实际坍落度及运输过程中坍落度的损失情况，混凝土拌制过程中在搅拌站和浇注现场均安排试验员对混凝土拌合物的坍落度进行测定，每50m3或每工作班测试不少于1次，测定值应符合理论配合比的要求，偏差不宜大于20mm。每拌制50m3混凝土或每工作班对混凝土拌合物的入模含气量测试不少于1次。混凝土搅拌出仓后由实验人员对出仓温度和入模温度进行量测。要求冬期施工时，混凝土的入模温度不应低于5；夏期施工时，混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30。每工作班至少测温3次。控制混凝土的入模温度主要是防止混凝土浇注后出现温度裂纹。夏期施工粗细集料搭设遮阳篷，蓄水池必须采取遮阳措施，必要时在搅拌用水中加适量冰屑，保证出仓和入模温度满足要求。（3）混凝土运输混凝土采用68m3罐车运输，应确保混凝土不发生离析、严重泌水及坍落度损失过多等现象，当运至现场的混凝土发生离析现象时，应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌，但不得再次加水。（4）泵送工艺箱粱浇注时配备2台混凝土汽车输送泵，泵管配置完毕并与砼泵接通后应按说明书或有关规定进行全面检查，确认符合要求后方可开机进行空运转，空转正常后，应先泵送适量的水，润湿砼的料斗、活塞及输送管道内壁等直接与砼接触的部位，经泵水检查，确认砼泵和输送管内无异物后，应泵送1：2的水泥砂浆润滑砼泵和输送管内壁。开始泵送时，砼泵应处于慢速、均匀的状态。泵送速度应先慢后快，逐步加速。同时，应观察砼泵的压力和各系统的工作情况。待各系统运转顺利后方可以正常速度进行泵送。砼泵送应连续进行。如必须中断时，其中断时间不得超过砼从搅拌到浇筑完毕所允许的延续时间。在泵送过程中应注意料斗中砼量，料斗中的砼层至少不应小于200mm厚。当砼泵中出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时，不得强行泵送，并应立即查明原因，采取措施排除。采用砼输送泵输送砼。在泵送过程中应确保砼不发生离析、漏浆，严重泌水及坍落度损失过多等现象。泵送完毕后，必须将砼泵和输送泵彻底清洗干净。（5）砼灌注砼浇注前再次复核模型标高、确认预留拱度，符合要求方可浇筑砼。 砼浇注前应检查波纹管、锚垫板位置角度是否正确，钢筋及预埋件的位置、数量、直径、形状、及保护层是否与设计要求符合，模板内一切杂物必须清除和冲洗干净。检查接触网支柱、支座及防落梁措施预埋件等是否齐全，位置是否准确。混凝土的灌注方法和顺序是影响梁质量的一个重要因素。灌注质量从两方面来控制，一是灌注程序，二是振捣。本工程箱梁采用水平分层、斜向分段、自一端向另一端灌注的浇注顺序。具体为分五层，底板一层、腹板三层、顶板一层；每段长度为59m。混凝土每层灌注厚度约40cm，混凝土坡度不宜大于1：4，这样可以避免砼胶体集中在一处而导致梁体收缩龟裂。待混凝土浇注距另一梁端时，自另一梁端反向向回浇注，避免混凝土胶体集中在梁端锚头处，确保锚头处混凝土质量。浇注砼时应适时抽动波纹管内塑料衬管，防止漏浆堵塞波纹管或塑料管难以拔出。腹板砼灌完后略停1525分钟，使腹板砼充分沉落，然后再灌翼板砼，以避免腹、翼板交界处因腹板砼沉落而造成纵向裂纹，但必须保证腹板砼初凝前翼板砼灌注完毕，并及时整平、收浆。还应进行多次收光，保证排水坡度及平整度。灌筑梁体砼时，混凝土下落距离不应超过2m，以免混凝土离析，并禁止管道口直对腹板槽倾倒混凝土，以免混凝土的下冲导致预埋管道挠曲或移位。梁体底腹板混凝土采用振动棒振捣，振动棒插振的间距及时间以保证混凝土密实不产生离析为宜，振动棒禁止触碰波纹管。在灌筑梁体砼时应安排专人负责监视振动器的运转使用情况，如有故障应及时更换，以避免因振动不及时导致混凝土出现空洞或蜂窝麻面，另外还应有专人负责监视模板，如联结螺栓松动、模板走形或漏浆应及时采取措施予以解决。砼灌注时间一般不超过6小时。灌筑混凝土时应随时检测，控制混凝土坍落度，随机取样做混凝土试件，每孔梁的试件组数不得少于12组其中弹性模量试件不得小于2组，1组作拆模依据，1组为早期张拉依据，4组为终张拉依据，4组标养，作为施工工序和桥梁质量检验的依据。砼施工过程中有详细的施工记录、分工负责、落实到人。（6）砼振捣砼的灌注与振捣要密切配合，分层灌注、分层振捣。由于箱梁梁高、钢筋密集，梁体砼的振捣采用外侧模悬挂附着式高频振动器及插入式振动器振捣方式。梁的腹板、底板使用插入式振捣器；顶板采用提浆整平机予以提浆整平。每台移动模架配备附着式高频振动器120台，分上下两层悬挂在两侧外侧模，附着式高频振动器分层分段接线配电，每层每段砼浇注后开动振动器，混凝土振实的标志是：混凝土面不在下沉，表面呈水平、平整并浮现一薄层水泥浆。此时应停止振捣，否则将出现过振造成离析。使用插入式振捣器在振捣上层砼时，应插入下层中5cm左右，同时在振捣上层砼时，要在下层初凝之前进行；振捣时间每点为2030s，使用高频振捣器时，最初不应少于10s，但应视砼表面不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准，防止振捣不实和过振；振动器插点要均匀，排列采用行列式，每次移动距离不大于40cm；振动器使用时，不允许将其支撑在结构钢筋上或碰撞钢筋和预埋件，避免与波纹管碰撞，不宜紧靠模板振动；振动器操作要做到“快插慢拔”。快插是为了防止先将表面砼振实而下面砼发生分层离析现象，慢拔是为了使砼能填满振动棒抽出时所造成的空洞，在振动过程中，宜将振动棒上下略为抽动，以便上下振捣均匀；模型在砼面未达处，禁止有砼粘连，如有及时用干净抹布清除模型上砼斑点。（7）浇注过程中的模板检查浇注中应有专人检查模板，检查拉杆螺栓有无松动，发现问题及时处理。腹板及梁端钢筋密集，浇注过程中采用检查锤轻敲模板，确保混凝土无空洞。3.4.7砼养护及温度控制3.4.7.1、混凝土养护混凝土浇筑完毕后，及时对混凝土进行养护。用土工布将顶部暴露面覆盖，并设置自动喷淋装置进行洒水。当混凝土强度满足拆模要求，且芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差均不大于15时，方可拆模。拆模后，及时包裹土工布，设置自动喷淋装置进行混凝土养护28d以上。3.4.7.2、温度控制（1）搅拌站搅拌站的夏季降温措施主要有：集料仓，搭设遮阳蓬，以避免阳光暴晒；砂石料堆，采用搭设遮阳蓬、喷洒冷水等方法降低集料温度。胶凝材料（水泥、矿粉、粉煤灰）储存仓，夏季白天温度高时，通过洒水来降低罐体温度。控制水泥、矿粉、粉煤灰进入搅拌机的温度不大于40。搅拌站储水箱、皮带运输机采取遮阳措施。在混凝土满足工作性的前提下，尽量缩短搅拌时间。（2）拌和、运输夏季采用加冰水或井水搅拌混凝土，根据热工计算，在环境温度高于30时，要保证混凝土出机温度不高于30，拌和水温度宜控制在69。计算结果见2.6.4.1-1表。表2.6.4.1-1 混凝土出仓温度和原材料温度关系混凝土出仓温度（）砂石温度水泥温度要求水温30354011.42530356.4混凝土运输，夏季应对混凝土运输车身浇洒冷水以避免车身热量传入混凝土导致混凝土温度升高。冬季则对罐体覆盖保温层。（3）现场材料钢筋、模板：炎热天气下灌注混凝土，应尽量避免模板和新浇混凝土受阳光暴晒。混凝土入模前，通过浇洒冷却水来降低钢筋、模板温度，控制模板和钢筋的温度不超过40。但浇筑前必须清除模板内积水。冬季时，也应采取适当的覆盖措施，避免雨雪对钢筋、模板的直接接触。（4）入模控制选择合适的灌注时间，夏季一般安排在傍晚16:00至18:00之间开始浇筑，第二天早晨8:00前完成浇筑工作。不宜在早晨浇筑以免白天温度上升时加剧混凝土的内部温升。控制混凝土入模温度不宜高于30.（5）浇筑箱梁施工采用的混凝土配合比，初凝时间为16h20min，终凝时间为19h35min。能满足单孔箱梁混凝土浇注时间的需要。浇注时，控制混凝土的浇注速度不宜过快，以利于利用梁体截面面积大的特点，通过混凝土自身散热，降低混凝土内部温度。通过斜向、水平方向分层浇筑来控制混凝土的浇注速度。混凝土浇注速度控制在3050 m3/h左右,最大摊铺厚度不宜大于400mm。（6）养护混凝土浇筑、振捣完毕，为了防止混凝土表面出现收缩裂纹，应加强新浇筑混凝土表面的收浆抹面工作。整孔粱浇筑完后，2小时内开始抹面，反复多次进行，在混凝土初凝前完成收浆抹面工作，以消除收缩裂纹，并使平整度满足要求。收浆抹面后要及时洒水并采用土工布覆盖进行潮湿养护，防止水分蒸发产生收缩裂纹。根据客运专线混凝土养护要求，结合本地区历年气象条件，夏季梁板混凝土潮湿养护时间不宜少于28天。养护时，注意控制养护水的温度与混凝土表面温度差，不得大于15。（7）拆模拆模除了要考虑强度因素外，还应考虑拆模时混凝土的温度因素。梁体芯部与表层、表层与环境以及箱梁腹板内外侧混凝土之间的温差均不得大于15。混凝土的温度不能过高，以免混凝土接触空气时降温过快而开裂，更不能在此时浇注凉水养护。混凝土内部开始降温前以及混凝土内部温度最高时不得拆模（需根据实际量测温度确定）。（8）加强水化热散发的措施混凝土浇注完后，采用适当的覆盖措施，避免夏季阳光直射和冬季寒风直接接触混凝土表面，减少与周围环境的温差幅度。在夏季室外气温过高的条件下，为加快箱梁内室的热量散发，在混凝土灌注24h后，在箱梁孔内布设喷水管，定时喷水，并在一端安设通风机吹风，形成对流，通过水的蒸发和风的流动，吸收水化热，降低孔内温度。（9）养护阶段温度检测测点布设梁体测温点共设28个。分别为：梁顶两端、1/4、1/2、3/4各2点，共10点。采用PVC管预留测温孔，插入混凝土内50100mm。梁体两端波纹管内34m每端2点，共4点。腹板通风孔处外侧，梁体两侧1/4、1/2处，各1点，共4点。腹板通风孔处内侧，梁体两侧1/4、1/2处，各1点，共4点。梁体腹板中部内预埋探头，两侧1/4、1/2、3/4处各2点，共设6点。 测温仪器配置仪器名称数量单位备注电子测温计2个引线长不小于4米带探头温度计2个配备探头10个引线长不小于4米红外测温仪1个测温方案箱梁测温点共布置28个，#点测试混凝土表面温度；#点测试环境介质温度；、#点测试箱梁腹板内、外侧温度；#点测试混凝土芯部温度。表面温度采用电子测温计进行监测，芯部温度采用预埋热电阻探头方式进行监测，环境温度采用红外线测温仪进行量测。根据经验，大体积混凝土的温差变化在172h内波动最大，因此在这段时间现场值班不间断测量，测试频率为每6小时一次，测试时要求记录以下数据：混凝土入模温度；每次测温时间，各测点温度值；各部位保温材料的覆盖和去除时间；浇水养护或恢复保温时间；异常情况如雨、风等发生的时间。人员安排安排测温专职人员，混凝土达到最高温升前（一般为35天），每天每隔6小时测试1次，每日4次。达到最大温升后，可减少为每日2次。数据采集和资料整理测温记录每天要及时整理。芯部温度、表面温度和环境介质温度取所测点数的平均值。整理完毕后将芯部、表面、环境温度及温差绘制时间温度曲线（分别以不同颜色和线型标识）。信息反馈根据温度曲线及时对混凝土养护情况作出反馈，当环境温度与混凝土表面温度，混凝土表面温度与芯部温度达到12时，进入预警状态，要根据实测温度，查找原因，采取相应措施改变温差。例如，如果是由于气候原因导致环境温度过低或过高，可采取加热或降低养护水温度，对梁体进行覆盖保温等措施控制温差。当温差达到15时，进入红色警戒状态，要立即启动应急措施降低内外温差，确保混凝土的温差满足要求。例如，若是芯部温度与表面温度超过允许值，必要时应采取搭设暖棚保温来控制温差，确保混凝土内外温差处于受控状态。3.5预应力施工3.5.1、预应力张拉箱梁采用金属波纹管成孔工艺，接头管长度取300mm，在接缝处缠绕塑料胶带密封，以防漏浆。按设计规定或施工需要预留排气孔、排水孔和灌浆孔。制孔后，用通孔器检查，若发现孔道堵塞，清除孔道内的杂物为力筋穿孔创造条件。穿束前全面检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置正确，若锚垫板移位，造成垫板平面和孔道中轴