十、预应力整孔箱梁制造技术整体研究论文1

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

2、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

3、前的试验与检测。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。

4、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200

5、0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。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。G

6、4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

7、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。

8、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

9、 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

10、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（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（2）盲沟排水加固地基 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1

11、2mm，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，龙门吊工作量太大，故今后存梁台座应考虑能使用千斤顶顶梁位置。 第三、存梁台座数量不够，仅考虑后道工序周转

12、用存梁台座，未考虑适当富余量，东北风地区大又多，经常影响架梁进度，直接导致制梁生产不能正常进行。 3、模板工程：双线整孔箱梁采用钢模板，由侧模、底模、端模和内模组成，外模和传统模板区别不大，内模传统的拼装式组合钢模和机械撑杆式大块钢模劳动强度大工效低，国外一般采用整体液压内模，但因我国梁高比国外低，整体液压内模占用很大空间，砼灌注时作业空间太小，工人劳动强度大，影响工作质量，不适合我国梁型，故我们先把液压台车和模板分裂，砼灌注时作业空间大，脱模时液压台车再进入内腔和模板连接即可分节脱模收缩，利用内模底构走行轨道运出梁体后，液压台车撑开完成内模预拼，液压台车退出之后，利用龙门吊将分节拼好的内模连

13、接成整体，即可整体吊装投入使用。侧模上安装工频附着式和高频附着式振动器；底模安装工频附着式振动器；内模下侧安装高频附着式振动器，按梅花型布置；底模采用双槽钢组合梁，两端为20#中间为14#，采用14#槽钢肋，端部采用30mm厚面板，中间采用8mm厚面板，分2m左右一节加工，现场安装后面板焊成整体；侧模采用14#双槽钢骨架，8mm面板组合而成，分4m左右一节加工，现场焊接成整体；端模周边采用20#槽钢肋，中间采用14#槽钢肋，10mm面板组合而成，锚穴采用10mm钢板弯成圆台；侧模和底模用钢楔连接，端模和侧底模用螺栓连接。内模采用10#双槽钢肋及6mm面板分5节组合而成，顶部留有砼灌注孔，先整体

14、预拼后吊装就位。拆除采用液压台车分节拆除，并分节预拼。内模下侧采用550mm宽压板防止砼上涌，内模用专用钢板凳和底模支垫牢固，通过通风孔和侧模定位（详见设计图）。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、按传统思维一般一套侧模配2套底模，但双线整孔箱梁拆模和立模均很困难，尺寸要求高不易保证，拆立模时间很长，故今后侧模和底模应为一配一更合理，侧模松开钢楔便可将梁吊走，之后恢复即可吊安主筋，模型刚度不需设计这么强，周转加快可减少制梁台位，节省的投资足够增添侧模。第二、端模宽12.4m，仅靠周边连接，砼灌注时极易变形，虽用撑杆保证，但影响内模作业、拔管及覆盖蒸养棚，故今后需要在

15、中部和桥面纵向拉杆连接，以防变形，确保梁体尺寸和管道位置。4、混凝土工程：制梁砼采用两台60m3/h拌合站搅拌，用两台70m3/h输送泵输送。砼灌注一般采用一端向另一端灌注和两端向中间灌注两种方式，前一种作业面小，后一种作业面大，双线箱梁采用泵送砼，坍落度大，后一种方式砂浆容易在中部大量集中，影响梁体质量，故我们采用前一种方式灌注。按传统的斜向分段、水平分层法，由一端向另一端灌注，下料先从两侧腹板对称下料，将砼由底部挤向底板中心，完成部分底板砼灌注，不足部分从内模顶部灌注孔下料补足，采用侧振、底振和内模高频振捣固，之后灌注面板砼，采用插入式捣固棒捣固，详见灌注顺序图。由于泵送对砼坍落度要求较大

16、，而高标号砼又不允许用大水灰比和大水泥掺量，只有加大减水剂掺量来实现，而加大减水剂掺量后坍落度损失大又不利于泵送，故我们利用柠檬酸短时缓凝作用来解决部分坍落度损失，采用圆锥式破碎机对碎石精加工，减小针片状和粉尘含量并具有较好的级配，以减少用水量。方案确定后，配合比试拌按照正交试验方法进行了88次264组试验，优选出四个配合比，利用制梁台座基础施工模拟箱梁灌注进行了三次工艺试验，经过总结确定正式灌注工艺。最终配合比采用立方水泥用量489kg，水灰比0.38，砂率0.38，减水剂掺量9，柠檬酸掺量0.3，取得了很好的效果。已制梁梁体砼1.5天强度最高41.3Mpa，最低36.2 Mpa，平均39.

17、1 Mpa，15天强度最高62.6 Mpa，最低57 Mpa，平均59 Mpa，28天标养强度最高62.9 Mpa，最低60.0 Mpa，平均61.8 Mpa。已制梁梁体砼3天弹模最大3.64×104Mpa，最小3.22×104Mpa，平均3.37×104Mpa；15天弹模最大4.28×104Mpa，最小3.77×104Mpa，平均4.04×104Mpa，28天弹模最大4.44×104Mpa，最小3.97×104Mpa，平均4.21×104Mpa。从上面的统计足以说明砼效果良好。由于以往箱梁灌注内模上浮问

18、题不易解决，故内模底部我们采用敞口灌注，为解决敞口引起砼上涌问题，我们在内模底部两侧增加了550mm宽3mm厚的水平活动压板，基本能够阻止砼上涌，内模也不会上浮。双线整孔箱梁钢筋密度很大，为防止砼梗阻，我们在内模两侧安装高频振动器以增加砼流动度，又不会因振动导致内模变形。根据制梁场的情况，我们觉得有以下几个方面需要改进：第一是东北地区风大，空气干燥，桥面砼有假凝现象，须增加劳动力，加快捣固进度，尽快收浆抹面，及时覆盖，以防止桥面开裂；第二是要有一定的冬施准备，以防天气突变时无应对办法和措施。5预应力工程预应力工程的关键是孔道质量，为确保孔道位置准确，我们根据以往的施工经验，采取加密定位网措施，

19、防止胶管上浮是重点，由于双线箱梁宽跨比大，张拉必须两边对称进行，四个顶同级加力，以防止端头中间张拉裂纹出现，已制梁请铁科院铁建所进行了孔道摩阻测试，20m梁摩阻损失小于设计值0.7%，24m梁摩阻损失小于设计值1.4%，锚口损失小于设计值0.7%，终张拉请专业设计院现场指导，伸长值校核已能满足设计要求，已制梁初张拉拱度无变化，终张拉后最大实测上拱度+4.5mm，最小-3.5mm，平均+0.2mm；终张拉30天后最大实测上拱度8mm，最小-0.5mm，平均+3.2mm，满足设计要求，证明管道形成工艺和张拉工艺良好。由于设计砼压缩量20m梁为5mm，24m梁为6mm，而终张拉实际压缩量20m梁最大

20、13mm，最小9mm，平均9.5mm；24m梁最大18mm，最小12mm，平均14.2mm，超出设计值较多，导致梁长和跨度均出现负误差，为此我们根据统计平均值并结合其它梁场的实际情况进行了调整，现按照24m梁15mm压缩量，20m梁10mm压缩量预留，终张拉后梁长和跨度反应正常。6结束语本文对秦沈客运专线双线箱梁预制工艺进行了一些研究，但因检测手段无明确标准，加之统计梁数量少，代表性不足，今后有待进一步探讨。二一年六月二十日 主要机械设备表序号机械名称机械型号规格数量（台）1蒸气锅炉DXLA-1.25-A4t/h12架桥机JQ600600t13轮胎式运梁车意大利进口600x2414龙门吊Q30

21、0t/32m300t25龙门吊Q20t/32m20t26龙门吊MJx5(10)5t17砼搅拌站HZN6060m3/h18砼搅拌站HZS5050m3/h29砼手动布料杆HG15A210钢筋切断机GQ40B640211钢筋弯曲机GW640640412钢筋调直机GT4/14640113砼输送泵EBP7018E70m3/h214交流弧焊机BX1-315315A515圆锥破碎机PYB900900m116振动筛ZZQ1500x4000640t/h1第二部分液压内模系统的研制一、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DK23

22、7+152DK254+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。梁型为高速铁路双线单箱后张法预应力混凝土箱梁，两段工程均由中铁二局秦沈指挥部第四项目经理部施工。工期自1999年6月至2001年12月。其中台安段要求2000年12月底完成，盘山段2001年12月底完成。二、箱梁结构设计特点G4标秦沈客运专线预制后张法预应力混凝土铁路箱型简支梁是高速铁路双线单箱预应力箱型简支梁。梁体长度为20m、24m两种，其中24m箱梁梁宽12.4m，高2m，重

23、570吨。该梁型的结构特点是箱梁的内腔形状较特殊。国内公路、铁路箱梁设计的内腔形状均为等截面形，而秦沈线箱梁内腔形状将端部隔板和变截面置于箱梁内腔。24m箱梁梁体总长24.6m米，内腔结构分为中间段长为17.4m的等截面貌一新段，两端各长3m的变截面段和两端各长0.6m的孔口隔墙段。（见下图）。三、集团公司下达的科研计划与执行情况为完成秦沈客运专线G4标的制梁任务，集团公司中铁二局司经计函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。经集团公司新运公司和科技部的共同努力，已完成了计划

24、下达的研究内容，其中制梁总体设计方案研究、制梁与存梁台位复合地基设计、箱梁制造工艺研究已在文件第一部分中阐述。本文件着重阐述大型预应力整孔箱梁模板系统研究与设计的主要技术方案。四、预应力整孔箱梁模板系统研究与设计的主要技术方案1、模板系统设计的特殊性秦沈客运专线双线单箱预应力箱梁在结构设计上与传统的铁路、公路箱梁结构不同，一般箱梁内腔为等截面形，秦沈线箱梁内腔形状则将端部隔板和变截面置于箱梁内腔，因此内腔断面尺寸变化大。内腔断面高度在中段为1450mm，而孔口段宽度为900mm，高差值达550mm；内腔断面最大宽度在中间段为5500mm，孔口段宽度为4070mm，宽度差值为1430mm，若采用

25、整体内模，将会出现中段模板通过孔口段时，模板结构在高度方向的收缩量要大于550mm，在宽度方向的收缩量要大于1430mm。给内模结构设计带来很大困难。因此在模板系统设计时，侧模、底模和端模按一般常规设计，内模采用液压组合式内模。2、模板系统的简介秦沈客运专线G4标箱梁模板为钢模板，每套模板由侧模、底模、端模和内模组成。在模板上分别安装工频附着式和高频附着式振动器，底模安装工频附着式振动器；内模下侧安装高频附着式振动器，按梅花型布置；底模采用双槽钢组合梁，两端为20#，中间为14#，采用14#槽钢肋，端部采用30mm厚面板，中间采用8mm厚面板，分2m左右一节加工，现场安装后面板焊成整体；侧模采

26、用14#双槽钢骨架，8mm面板组合而成，分4m左右一节加工，现场焊接成整体，端模采用14#槽钢肋，周边采用20#槽钢，10mm面板组合而成，锚穴采用10mm钢板弯成圆台；侧模和底模用钢楔连接，端模、底模和侧模用螺栓连接。箱梁内模采用液压式组合内模。模板顶部留有砼灌注孔，先整体预拼后吊装就位。内模下侧采用550mm宽3mm厚压板防止砼上涌，内模专用钢支承和底模支垫牢固。通过通风孔和侧模定位。在模板系统的设计中，侧模、底模和端模设计为一般常规设计，故不再阐述。而秦沈客运专线的箱梁液压内模为国内首次进行研究。因此本文针对液压内模的设计进行详细的阐述。3、方案比选由于秦沈客运专线箱梁的内腔形状较特殊，

27、而且设计要求箱梁灌注一次完成，因此在箱梁内模的设计上对我们选择用技术含量高的液压内模，通过新运公司与集团公司科技部的共同努力研制出了双线单箱梁的液压内模，使中铁二局集团公司成为秦沈线首先掌握研究使用液压内模新技术的施工单位，为集团公司赢得声誉。在研制过程中，我们制定了许多套方案，进行反复的计算和分析比选，确定设计方案。比选方案介绍1、孔口段采用二次灌注方案该方案为最初设计方案（见图二），为了方便中段内模通过孔口，准备将孔口隔墙的上部235mm段作二次灌注，增加通过空间，可以简化液压内模结构。但因该箱梁不允许二次灌注，加之孔口钢筋密度大无法处理，因此方案审查未通过。图二 孔口段采用二次灌注方案2

28、、箱梁一次灌注方案2.1、整体全液压内模方案该方案（见图三）曾在秦沈线的有关会议上进行推荐，经过我们的分析与计算后认为存在以下问题：1）、顶部模板脱模时有一段要与砼面紧贴作水平移动，故脱模困难；2）、采用反滚轮走行系统，虽然增大空间，但反滚轮的安装和调整困难；3）、脱模车与模板不能分离，因此操作空间狭小，操作不便；4）、边模提升油缸不能满足结构要求。因此该方案不能满足施工要求。图三 大桥局最初模式2.2、仿意大利尼古拉方案意大利尼古拉公司的液压内模在韩国和台湾被采用。该方案（见图四）是利用液压油缸对侧模和边模进行二次收缩折叠，因此收模后高度尺寸大，通过孔口段极困难。该方案不适用。图四 仿意大利

29、尼古拉方案2.3、顶模折叠拆卸与侧模翻转二次倒运方案该方案（见图五）采用分段拆模，折叠收缩内模，先将顶模和边模置于内模拆卸车上运出。然后再将侧模翻转倒运出内腔。该方法结构简单但有二次倒运且侧模翻转困难，效率低。图五 侧模翻转二次倒运方案2.4、全组合式内模方案该方案（见图六）在大桥局进行秦沈线箱梁的试验段中采用，具有设计与制作简单，安装调整方便的特点。但是由于内模全部由人工操作，劳动强度大，生产率低，不能满足工期需要。图六 全组合式内模方案2.5、走行形式方案液压内模走行形式有轮轨式和反滚轮两种型式。其中反滚轮走行方式由于行走机构所占空间较小，对内模结构设计有利，但在施工中反滚轮系统的安装与调

30、整较复杂。而轮轨式的走行机构需设置走行轨道和走行轮，因此所占空间较大，对内模结构设计不利，但是轮轨式走行方式在结构上设置有轨道和底构，因此在施工中对内模的安装与调整较方便，增大内模系统的刚度，为内模系统的场外拼装和整体吊装创造条件，可以提高生产率，而且底构可以作为箱梁底板抹平的基础。因此设计中选择了轮轨式的走行方式。2.6、顶部模板整块脱模与分段折叠脱模的问题 秦沈线24m箱梁内模中段最大宽度为5500mm，而孔口段的宽度为4070mm，高度为900mm，因此宽度差值为1430mm。考虑到内模通过孔口段时还需要留有一定的通过间隙，因此内模通过孔口段时最大宽度尺寸要小于4000mm，最大高度要小

31、于820mm，在内模结构设计时，如果采用顶部模板整块脱模（B=3700mm），仅依靠侧模和边模折叠通过孔口段，那么内模折叠后的高度不能满足设计要求，因此只有采用顶部模板重叠才能有效地减小内模折叠后的宽度尺寸，满足通过孔口段高度与宽度的要求。2.7、液压脱模车与模板联结方式的选择内模与液压脱模车的联结形式有固定式与分离式两种形式。其中固定联结的方式是内模与液压脱模车固结为一体，该方法方便于内模的立模与拆模，简化了操作程序。但是固定联结方式的液压车在箱梁灌注时不能退出箱梁内腔，占据了内腔作业空间，给施工操作带来极大不便。另一方面由于24m箱梁的内腔为两头小，中间大的形状，空气流通差，灌注时产生的水

32、化热不易散热，内模内温度高，施工人员劳动强度大，环境恶劣，因此固定联结方式给施工带来困难。选择采用液压车与内模分离式的联结结构，可以在内模立模之后将液压车退出内模，增大了操作空间，有利于砼灌注作业施工。3、选定的内模系统的总体设计方案通过方案的比选，并经集团公司的二次方案审定，确定秦沈线24m箱梁液压内模的设计方案为：（1）、箱梁灌注为一次灌注；（2）、箱梁内模系统为液压内模；（3）、内模模板与液压车为分离式结构；（4）、走行方式为轨轮式总体结构为：在总长为24.6m的内模分为三部分：中间17.4m长等截面段为三环液压内模（每节长5.8m），两端3.0m长变截面段为二节液压内模，0.6m长孔口

33、段为组合式钢模板。在内模系统中设置底构作为液压车与脱模车的走行支承系统。在底构与内模之间设置550mm宽3mm厚的反压板，防止砼的上涌。4、内模系统的主要特点（1）、24m箱梁灌注可一次完成；（2）、液压内模分段、分步折叠重合后能顺利通过孔口段；（3）、内模模板与液压车能够分离，灌注时可开出内模，增大作业空间和利于散热；（4）、底构与内模模板用螺杆联结构成封闭环形结构，增大模板刚度，可以使内模系统在拼装台上立模后进行整体吊装，加快施工进度；（5）、用底构作为走行轨道，实现轨轮式走行方式，并作为底部砼抹平的基准；（6）、550mm的加宽板可以防止灌注过程中砼的上涌。5、主要结构（见下图）箱梁液压

34、内模系统由模板，液压车架，底构，液压系统，支撑系统及加宽板等组成。51、内模模板模板采用10槽钢作为骨架，外铺=6的钢板,每节模板之间用M20m螺栓联结.在模板顶部设置有灌注口,供灌注砼之用,在侧模上通过通风孔与外模联结进行定位。52、车架用I40工字钢和10槽钢组焊成型，在车架上设置有四根伸缩臂和四个垂直油缸套，以便安装水平伸缩油缸和垂直升降油缸。车架安装有四个走行轮。车架的移动可用小卷扬机牵引或人力推拉。53、底构及加宽板用20和14槽钢组焊而成，在底构上设置两根走行轨道，底构上装有16根横撑调节丝杆与内模模板相联，构成封闭环，增大刚度，可使内模在拼装台上进行拼装后，整体吊入钢筋网内。在底

35、构与内模之间设置550mm宽3mm厚加宽板，防止灌注过程中砼的上涌。54、液压系统液压系统为一个独立系统，安装在车架上，液压系统由电动机，油泵，油缸，控制阀，油箱等到元件组成。每台液压车上有12只油缸，分为3组，每四只。其中侧模升油缸完成侧模的提升与折叠。水平油缸完成模板的水平收缩与张开；垂直油缸完成模板的升降动作。液压油缸的动作由手动操纵阀集中控制。设计时考虑用分流集流阀控制油缸的同步，后因结构和订货等原因，改为分流控制。液压内模在工地试验中四个水平油缸由于伸缩臂的调整委困难，因此变更设计将四只水平油缸改为分别控制。解决了水平油缸与内模联结困难的部题。55、支撑系统秦沈客运专线箱梁的内模在立

36、模后，液压车退出内模，需在内模与底构之间设置调节螺杆支撑系统，以承受砼灌注时的荷载。调节螺杆与内模和底构要用销联结，以防灌注过程中因振捣器振动引起的松动。6、制造与检测秦沈客运专线20m、24m箱梁模板系统由外模，底模，端模和内模组成。其中20m箱梁的外模，底模和端模由铁道部宝鸡桥梁厂制造；24m箱梁的外模，底模和端模由铁道部大桥局机械厂制造。20m、24m箱梁的内模系统由中铁二局勤宏机械厂制造。模板制造采用组焊平台和焊接工装进行，模板的面板用液压折弯机冷压成型，以保证模板的加工精度。模板加工后在工厂进行了出厂前的试验与检验，并通过了集团公司组织的初验。模板系统运到制梁场后根据初验会议的意见进

37、行了局部改进，并进行了投产的组装、调整与检验，并进行了试生产。现已正式投入使用，2000年底已完成了台安段的制梁任务。7、拆模工艺流程图液压车就位与底构连接油泵站工作车架升起侧模油缸与侧模联结导柱与顶模板联结侧模提升顶模中段下落模板收缩模板整体下落拆除底构联结顶板和车架连接油泵站关闭模板牵引出内腔8、改进意见 81、端模刚度不够，砼灌注时易变形，影响内模作业、拔管及覆盖蒸养，今后改进结构，增大刚度。秦沈客运专线预应力整孔箱梁（双线）制造技术操作、维护及保养说明完成单位：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操作、维修及保养说明书一、 技术特性1、

38、适用范围24m箱梁液压内模系统是根据秦沈客运专线G4标的制架梁任务进行的自主开发研制。该模板系统适用于“专桥秦沈（施）秦沈客运专线预制后张法预应力混凝土箱”双线单箱梁。2、 要特点（1）、箱梁灌注为一次灌注；（2）、箱梁内模系统为液压内模，脱模车脱模；（3）、内模模板与液压车为分离式结构；（4）、走行方式为轨轮式（5）、设置550mm加宽板，防止灌注过程中砼的上涌。3、 主要技术特性（1）、模板部份模板长度：5.8m×3+3×2m+0.6×2m=17.6m模板宽度：5.5m模板高度：1450mm模板收缩最小高度：791mm模板收缩时最小宽度：3888mm模板联结方

39、式：螺栓联接模板重量： 24389kg（2）、液压车部份外形尺寸：5000×2880mm水平臂杆最大伸长尺寸：800mm轨道中心距：1100mm轮数：4个轴距：4220mm走行方式：卷扬机牵引重量：7404kg（3）、液压系统工作压力：14MPa系统流量：10L/min垂直油缸：数量：4个缸径：90mm行程：310mm水平油缸：数量：4个缸径：80mm行程：813mm侧模油缸：数量：4个缸径：80mm行程：300mm电动机：Y132M-4 r=1450转/分 N=7.5kw（4）、支撑系统（包括变截面）垂直支撑螺杆数量：52个斜向支撑螺杆数量：36个水平支撑螺杆数量：32个液压内模总

40、重量：31786kg二、 结构说明 箱梁内模系统由液压内模，孔口段模板组成。其中孔口段为组合模；中段的液压内模由模板，液压车架，底构，支撑系统及加宽板等组成。5.1 、内模模板模板采用10槽钢作为骨架，外铺设=6的钢板，每节模板之间用M20m螺栓联结。在模板顶部设置有灌注口，供灌注砼之用，在侧模上通过通风孔与外模联结进行定位。5.2 、车架用I40工字钢和10槽钢组焊成型，在车架上设置有四根水平伸缩臂滑套和四个垂直油缸缸套，以便安装水平伸缩油缸和垂直升降油缸。车架安装有四个走行轮。车架的移动可用小卷扬机牵引或人力推拉。5.3、底构及加宽板底构用20和14槽钢组焊而成，上部设置两根走行轨道，底构

41、两侧装有16根横撑调节丝杆与内模模板相联，构成封闭环，增大刚度，可使内模在拼装台上进行拼装后，整体吊入钢筋网内。在底构与内模之间设置550mm加宽板，防止灌注过程中砼的上涌。5.4 、液压系统液压内模的液压系统为一个独立的系统，安装在车架上，液压系统由电动机，油泵，油缸，控制阀，油箱等元件组成。每台液压车上有12只油缸，分为3组，每组四只。其中侧模提升油缸完成侧模的提升与折叠。水平油缸完成模板的水平收缩与张开；垂直油缸完成模板的升降动作。液压油缸的动作由手动操纵阀集中控制。三、使用要求1、 模型班需专人负责液压内模的使用和技术管理工作；2、 液压内模操作人员必须经过专门培训才能进行实际操作，严

42、禁非操作人员随意乱动。3、 立、折模作业必须严格按操作程序进行，每完成一项工作，必须专人检查；4、 液压内模操作前要认真检查电压，电流，油压等有关仪表，发现异常认真处理。四、操作程序液压内模的操作分为拆模、立模、就位调整。（一）、拆模操作程序当箱梁灌注后，进行蒸养，在混凝土强度达到设计强度的50%以上时进行拆模。1、拆除支撑系统的支撑螺杆；2、用卷扬机或人力将液压车牵引到位；3、启动油泵，伸出垂直油缸使之与走行轨接触，并联接地脚螺栓；4、用水平油缸将伸缩臂伸出与边模联接，侧模油缸与侧模联接；5、用垂直油缸将车架升至最高位置，联接4根导向柱和顶模脱模螺杆；6、拆除模板之间的螺栓联接；7、用侧模油

43、缸将侧模提起；8、用顶模拆卸螺杆将顶脱落到台车架上；9、模提升油缸和垂直油缸进行侧模提升和车架下降，边提边降使模板完成折叠，使走行轮降至轨面；10、用水平油缸将边模和侧模进行水平收缩到与顶模重叠状态；11、拆除地脚联接螺栓；12、用卷扬机或人力将模板牵出箱梁外。（二）、立模操作程序1、将底构置于组装平台上并调平；2、液压车与模板整体运到底构上，起动油泵，用液压油缸将模板张开，内模节段之间用螺栓联接；3、拆除液压车与模板的联接，并牵引出模板；4、安装支撑系统，用支撑螺杆进行模板几何尺寸的调整；5、模板检验并涂脱模剂；6、模板整体吊装至模型内，并进行位置调整。五、操作注意事项（1）使用前检查电机、

44、油泵是否良好，电流是否正常。液压系统发现漏油，要立即排除，不准带故障进行作业；（2）严格注意多路换向阀控制手柄的操作方向，动作不能有误；（3）拆模时要先拆除模板间的联接螺栓，并由专人负责检查，待确定全部联接螺栓全部拆除后方可进行脱模；（4）拆模时必须联接地脚螺栓，以防拆模时脱轨；（5）箱梁灌注时底面抹平标高不能高于加宽模板的底面；（6）支撑系统的螺栓必须用销与底构和模板联接，防止松动。六、维修与保养（1）钢模板（包括顶模、边模、侧模和加宽板）表面如有粘结砂浆，必须铲除，涂上机油，模板内侧各槽钢，角钢表面堆积的砂浆，每灌注一次，都要清除干净；（2）模板联接螺栓因经常使用，要求至少每隔两个月，把螺

45、栓集中清洗并在机油内泡一次；（3）油箱上空气滤清器每月清洗一次；（4）油箱要定期检查，添加液压油，即20号机械油或10号机械油。工作油约一年更换一次，加油时要使用过滤器；（5）液压系统各种阀接头、管接头、高压软管都要定期全面拧紧，发现损坏或漏油，要及时更换密封或修理；泵、阀、油缸除定期检查、保养外，如发生故障，参考有关图纸和使用保养规定，进行故障排除或送厂修理；（7）经常检查各部联接螺栓，如有松动及时拧紧。秦沈客运专线预应力整孔箱梁（双线）制造技术经济、社会效益分析报告完成单位：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经济、社会效益分析报告秦沈客运专

46、线20m及24m高速铁路双线单箱梁的预制在国内尚属首次，具有科技含量高、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。通过科技攻关，在箱梁预制和架设方面取得较好成绩。我公司制出了秦沈线第一孔20m箱梁；自主开发研制的箱梁液压内模成为秦沈线首先掌握研究使液压内模新技术的施工单位。用2台Q300t/32m龙门吊作提梁机，在制梁场装运；意大利轮胎式运梁车运梁和架桥机转移，JQ600型架桥机架梁的施工方案是桥位布置分散工况下高速铁路箱梁制架的设备配置的最佳方案，以上成

47、绩为集团公司赢得声誉，取得较好的社会效益。在经济效益方面，根据国内某单位对秦沈线整体式模板报价，20m梁一套需159万元，24m梁一套需169万元，而我公司自主开发研制的模板20m梁一套需25万元，24m梁一套需35万元，节约了投资，取得较好的经济效益。秦沈线制梁工艺的研究和模板系统的设计与研制在高速铁路的施工技术方面积累了经验，并为今后高速铁路施工打下坚实的基础。秦沈客运专线预应力整孔箱梁（双线）制造技术试验报告完成单位：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试验报告一、 概述秦沈客运专线G4标段的箱梁是高速铁路预制后张法预应力混凝土箱梁，由集团

48、公司新运分公司承担制梁与架设任务。秦沈线箱梁的模板系统由集团公司科技部与新运分公司共同设计，勤宏机械厂制造。其中外模，底模和端模由新运分公司设计，内模系统由科技部与新运分公司共同设计。由于箱梁内模系统为液压内模，用液压机构进行内模的立、拆模，因此该内模系统为集团人参司在箱梁制造中首先进行液压内模的研制，技术难度大，工期紧，为确保械板系统能够满足施工需要，探讨高速铁路箱梁的制梁施工工艺，并为今后高速铁路箱梁制造集累经验，因此对研制的箱梁模板系统进行出厂前的试验与检测、工地试验与测试。二、 模板系统出厂前的检验与测试 秦沈客运专线20m、24m箱梁模板系统由外模、底模、端模和内模组成。其中20m箱

49、梁的外模，底模和端模由铁道部宝鸡桥梁厂制造；24m箱梁的外模，底模和端模由铁道部大桥局机械厂制造。20m、24m箱梁的内模系统由中铁二局勤宏机械厂制造。由于外模、底模、端模和20m机械撑杆式内模属常规设计，其技术标准与要求均按现有规程执行。而内模系统属首次采用液压内模，因此在其制作加工完毕后进行出厂前的试验与检验。1、 试验前的准备箱梁的内模系统在工厂加工制作完毕后，在工厂进行一次整体拼装，以检测模板的整体几何尺寸和加工质量。拼装时选择一平整、坚实地进行抄平，将模板系统的底构置于其上，进行调平，以作安装基准。为了检验液压内模车通过箱梁孔口段的通过性能，按箱梁内腔孔口段的断面形状制作金属框架一个

50、，进行检测。2、 整体组拼后内模板的几何尺寸检验将内模在底构上进行整体拼装后，检查整体模板的长度尺寸及误差，模板节段之间的密贴度。其检验法结果见附表铁二局勤宏机械厂结构件检验记录表。3、 液压内模系统的空载试验在内模几何尺寸检查完毕后，将液压车推入模板内，起动电泵站将垂直升降油缸、侧模提升油缸、边模收缩油缸伸出与内模联接。进行空载状态下各部份动作试验。经试验液压内模各部动作基本符合设计要求，其中边模收缩油缸同步性不好，给予操纵控制带来困难。根据试验结果对液压系统的控制回路进行了改进，改为一个手动阀控制一个油缸，使用时既可四缸联动又可单缸控制，进行单缸调整。对液压内模收缩折叠后通过箱梁孔段的通过

51、性能进行了模拟试验。经测试液压内模的通过性能满足使用要求，其结果如下：液压内模通过出口段检测记录序号项目设计值（mm）实测值（mm）备注1顶部间距363602模板折叠宽度38883887/3883-1/-53模板折叠高度791801/80410/134底部间距7363/60-10/-13 测量记录员： 时间：2000年6月8日三、 台安制梁场对内模系统的检测秦沈线箱梁的内模于2000年6月初运支工地之后，在制梁场进行投产前的组装和调试和局部改进，并进行了摘产前的检验与测试。其检测结果见表三。四、 结论根据分别的试验与检测对箱梁液压内模系统可作如下结论：1、 箱梁的液压内查系统结构设计合理，在收

52、缩折叠后能通过箱梁出口段，进行整体脱模；2、 内模模板的几何尺寸符合设计要求；3、 液压系统工作平稳，液压动作基本符合设计要求。检测与试验结果表明20m、24m箱梁的模板系统加工制作符合设计要求，已具备了投入制梁生产的条件。四川勤宏工程机械厂结构件检验记录表秦沈客运专线24米箱梁内模制作检测记录名称序号设计长度（mm）测量长度设计宽度mm测量宽度对角线mm备注1#2#1#2#中顶模12900290029001700169917002中顶模22900290029001700170016991中顶模32900290029001700169916991中顶模429002900290017001698

53、16990中顶模52900290029001700169917001中顶模62900290029001700170016990中边模1290028992898中边模2290028982900中边模3290029002898中边模4290028982900中边模5290029002899中边模6290028982899中侧模1290028982899中侧模2290029002898中侧模3290028982900中侧模4290029002899中侧模5290028992900中侧模6290028992899端顶模12764276227621580157915782端顶模22764276327621580158015792端顶模32764276227631580157915803端顶模42764276127621580157815801端边模1276427622762端边模2276427632761端边模3276427612763端边模4276427622762中段底构15800580057993300330033003轨距1100中段底构25800579