浅淡高速铁路钢管贝雷梁支架法现浇箱梁质量控制关键点
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摘要：目前，在高速铁路支架法箱梁浇筑工艺中，钢管贝雷梁支架法应用较为广泛，箱梁浇筑过程中，质量控制的好坏关将影响箱梁的结构安全和使用寿命，因为具有重要有研究意义，本文从方案制订、技术准备、体系管理、质量控制措施等方面进行说明。
1、工程概况
京沪高速铁路地处我国经济最为发达、综合经济实力最强、最具发展活力的东部地区，正线运营长度1308.598km，其中桥梁总长度占正线总长的80.4％。
京沪高速铁路三标段线路大部分位于山东省境内，起点为黄河特大桥南引桥。三标段一工区为三标段第一区段。该管段内总计297孔现浇简支箱梁，该区段毗邻济南市郊，受环境条件限制，无法进行箱梁预制，必须采用移动模架造桥机和支架法进行原位现浇梁施工。
2、总体施工方案
根据总施工方案，为了确保能在规定的时间内完成本工程，根据工程布局部分区段将采用钢管贝雷梁进行支架法现浇。
24m、32m简支箱梁桥跨采用钢管贝雷梁支架，纵向设计5排(24m采用4排)φ630minxlOmm钢管立柱，立柱分为7m标准节配2m、1.5m、1m管节，根据梁高采用不同管节进行配备，立柱顶、底部采用法兰进行连接。每排4根，钢管柱排间距为7.09m，每排柱间距3.0m，各排钢管之间用80×80×6mm角钢剪刀撑连接；立柱顶部利用1.38m长φ630钢管做砂漏(箱)柱帽，用来调整标高和落架。每排砂漏顶面用2根I 45工字钢做分配梁；分配梁上布设7组贝雷梁，14排，每两排贝雷梁连成一组，采用标准支撑架进行连接，组中心距分别为1.975m、1.35m、1.775m、1.775m、1.35m、1.975m；贝雷梁上部布设12#工字钢做垫梁，其上部再安装模板。
模板采用定型大型钢模板，模板及其模板桁架采用25t吊车吊装，模板拆除采用25t吊车分节吊装移孔，混凝土采用集中拌制，8 m3混凝土运输车运输，两台混凝土泵车对称均匀布料，插入式振捣棒振捣；梁体灌注顺序为先腹板、再底板、最后顶板，由两端向中间浇筑方式；钢绞线张拉采用两端对称张拉，张拉时张拉应力和伸长量做为控制指标，管道灌浆采用真空灌浆。
3、主要施工工艺流程
详见图1：《支架法现浇梁施工工艺流程图》。
4、质量控制措施
4.1 质量控制重点
针对贝雷梁支架法原位现浇梁施工的特点，从支架原位地基处理至箱梁浇筑、模板拆除过程中的质量控制重点主要为：
(1)支架地基处理的质量控制；
(2)支架搭设及预压质量控制；
(3)箱梁模板拼装的质量控制；
(4)箱梁钢筋加工及安装的质量控制；
(5)波纹管安装质量控制；
(6)梁体预埋件的安装质量控制；
(7)箱梁混凝土浇筑施工质量控制；
(8)预应力张拉质量控制；
(9)孔道压浆质量控制。
4.2 质量控制措施
4.2.1 贝雷梁支架地基处理的质量控制
贝雷梁管柱支架搭设前，先清除表层软土及淤泥，对于每根管桩施工过程、施工时段，现场技术员均应详细记录，每根管桩顶面高程要求一致，安装钢承台之前，应进行承载力检验，检查合格后方可进行钢承台的安装。
4.2.2 支架搭设及预压质量控制
(1)支架的进场验收及搭设
贝雷梁管柱及贝雷梁进场后，物资设备管理人员组织支架专业工程师、区段专职质检员进行验收，主要针对进场管材的数量、规格、材质报告资料进行进场验收。
支架搭设前，根据现浇梁地基地质，地形，标高情况进行支架设计，确定地基处理方案，支架基础高程。
根据支架设计图进行放样，测出支架立杆位置和支架混凝土基础标高，按照技术交底要求进行支架施工，保证精度，满足安全施工要求。支架加固采用38mm，壁厚2.5mm钢管，作为横杆和剪刀撑。
(2)支架预压
为消除地基和支架系统非弹性变形和检测其弹性变形值，正确评价支架系统的安全度，为模板系统设置预留沉落值提供依据，在支架搭设完成后对支架进行预压。根据现场实际情况，预压材料选用预制成型的混凝土预压块及砂袋。按130％的设计荷载进行超载预压。预压时间建议为第一孔3d，其他孔距24h。
4.2.3 箱梁模板拼装的质量控制
(1)模板铺设：先铺底模，按设计值预设反拱值，并根据沉降、张拉上拱度及时调整反拱值。底模与底模之间连接缝隙贴上软塑双面胶，通过连接螺栓拧紧，挤压，调整错台后，铲除多余双面胶，可达到接缝处平整、严密不透光，效果良好。
(2)外侧模拼装同底模相似，拼装外侧模时，控制好模板角度与标高，底模与外侧模的连接螺栓要上足且拧紧。
(3)涂刷脱模剂：底模、外侧模拼好后，打磨其上异物及铁锈，然后涂刷BTT脱模漆。脱模漆表面光洁度好，自然形成瓷釉，防漆脱模剂须在干燥的环境下涂刷，不能在有露水的夜里或雾天里涂刷，否则形成脱皮现象。
(4)内模安装：内模板为可拆装式钢模板，支架由[14槽和L75角钢组成，每块模板之间的接缝用胶带纸封堵，保证不漏浆。内模分节组拼，待梁体底、腹板钢绑扎好后，通过汽车吊整体吊装，然后再把每节模板连接起来，形成整体内模。
(5)脱模：混凝土灌筑后，第2d拆除端模，待混凝土强度达到设计强度60％时，拆除内外侧模，底模须待预应力初张拉且支架顶面螺旋千斤顶放松后再拆除。内模拆除后及时组拼，外侧模拆除后移到下一孔安装，底模拆出后移到下下一孔己拼好的支架上进行拼装。
4.2.4 箱梁钢筋加工及安装的质量控制
钢筋弯曲加工前，应事先放出钢筋大样，根据大样试弯三根，合格后方可大批成型，试弯过程及试弯结果由钢筋加工厂技术人员进行现场控制及核对。
保护层垫块由垫块制作厂集中提供，进行垫块安装时，应尽可能的绑扎在钢筋十字交叉处，以保护垫块绑扎后不会转动。
4.2.5 波纹管安装质量控制
波纹管按检验批要求进行检验。波纹管在装卸运输时不得受到剧烈撞击、抛摔和重压。管材存放地平整，堆放整齐，堆入高度不得超过2m，不得露天放置。
为保证波纹管位置准确，纵向每50cm设置一道定位筋，波纹管弯起位置进行适当加密。波纹管须保证平顺，波纹管与钢筋相碰时，可适当移动梁体构造钢筋。波纹管的定位筋应与腹板箍筋焊接在一起。
波纹管按装前由质检员仔细检查接头质量是否良好。安装穿送时，前端须人工引导，穿送时不得用力过猛，以免造成波纹管折断或变形。
4.2.6 预埋件的安装质量控制
预埋完成后，箱梁混凝土浇筑施工前，由测量人员进行模板校验的同时进行埋件(需定位测量)定位复核，同步形成预埋件复核记录，确保各部位尺寸正确；梁体钢筋模板验收之前，同步检查预埋件的数量、位置、埋设质量是否与图纸相符，是否与交底相符。
4.2.7 箱梁混凝土浇筑施工质量控制
(1)梁体混凝土浇筑采用一次性连续浇筑成型。
(2)运输采用搅拌车运输，采用泵送混凝土入模，泵送输送管路的起始水平段长度不应小于15m，除出口处采用软管外，输送管路其他部分不得采用软管或锥形管。输送管路应固定牢固，且不得与模板或钢筋直接接触。泵送过程中，混凝土拌合物应始终连续输送。
(3)模内采用插入式振动棒振动，振动棒应注意不要接触模板，以避免将模板移位，外侧模安装附着式振动器进行振捣。
(4)单片梁混凝土浇筑时间不宜超过6h，一般控制在8h左右，梁体浇筑顺序如下：
①浇筑过程应利用两台泵车分别从两端开始沿着腹板方向向跨中方向浇筑，为防止底板混凝土超厚，浇筑混凝土时应使底板两侧混凝土超过内模下梗斜后，稍作停顿，再从内模顶部预设灌筑孔处补充底板混凝土。浇筑过程中不得使用振动棒推移混凝土，以免造成离析。
②底板完成混凝土浇筑后，分别向跨中对称浇筑腹板混凝土，防止两边混凝土面底低悬殊，造成内模偏移。
③当两腹板槽浇平后，开始浇筑桥面混凝土，浇筑时分别从两端向跨中方向开始，分段浇筑，每段2m，连续浇筑。
④腹板混凝土应分层浇筑，分层浇筑时的混凝土接头应避开跨中部位，同时每层的接头应相互错开。
(5)腹板混凝土灌筑采用纵向分段斜向分层的方式，每层混凝土厚度不宜超过30em，两台泵车分别从两端向中间浇筑，但在跨中部位应交叉搭接，以防跨中部位形成水泥浆集中造成截面薄弱。
(6)底板及下梗肋的混凝土主要以附着式振捣器振捣为主，振捣棒主要起引导作用。
(7)浇筑底板混凝土时应让混凝土充分翻浆，从腹板翻出的混凝土基本是密实的混凝土，只有充分翻浆才能保证腹板下梗肋处的混凝土密实。下梗肋处的腹板混凝土在没有灌满之前不应将翻浆堆积的混凝土摊平。当腹板下梗肋处的混凝土灌满堆高后，补充灌筑底板中部的混凝土，其浇筑方法是通过内膜顶板预留的灌筑孔用导管或软管插入灌筑。
(8)灌筑底腹板混凝土时滴落在内模及翼板顶板上的混凝土应及时清除掉，以免底部形成干灰或夹渣。
(9)在腹板灌筑的过程中应派专人用小锤敲击内模，通过声音判断腹板内混凝土是否灌满。
(10)在梁体混凝土灌筑过程中，应指定专人值班检查模板、钢筋，如发现螺栓、支撑等松动应及时拧紧，漏浆处应及时堵严，钢筋和预埋件如有移位，应及时调整保证位置正确。
(11)混凝土灌筑入模时下料要均匀，注意与振捣相配合，混凝土的振捣与下料交错进行。
(12)混凝土振动时间，应以表面没有气泡逸出和混凝土面不再下沉为宜。操作插入式振动器时宜快插慢拔，振动棒移动距离应不超过振动棒作用半径的1.5倍(约40em)，每点振动时间约20～30s，振动时振动棒上下略为抽动，振动棒插入深度以进入前次灌筑的混凝土面层下50～100mm为宜。
4.2.8 预应力张拉质量控制
(1)张拉要求
①初张拉：混凝土强度达到80％设计强度后进行早期部分张拉。
⑦终张拉：混凝土强度达到100％设计强度时，弹性模量达到100％及龄期满足10d方能进行终张拉。为了使梁体不发生早期裂缝，应在混凝土强度达到设计强度50-60％时拆除内模，外模只拆不移的情况下张拉部分预应力，张拉值应按设计图规定值。
③在进行第一孔梁张拉时需要对管道摩阻损失、锚圈口摩阻损失进行测量。根据实测结果对张拉控制应力作适当调整，确保有效应力值。
④箱梁两侧腹板宜对称张拉，其不平衡束最大不超过一束，张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行，且按设计图规定的编号及张拉顺序张拉。
⑤预应力筋张拉程序除符合设计要求外，一般应按下列程序执行：
00.1σk(作伸长量标记)σk(静停5min)补拉σk(测伸长量)锚固。
(2)钢绞线张拉
①按每束根数配套安装相应的锚具，戴好夹片，将钢绞线从千斤顶中心穿过。张拉时当钢绞线的初始应力达0.1σk时停止供油。检查夹片及钢绞线情况完好后，画线作标记。预拉顺序为首先张拉中间一根，再对称张拉其余各根。
②向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉。张拉值的大小以油压表的读数为主，以预应力钢绞线的伸长值加以校核，实际张拉伸长值与理论伸长值应控制在6％范围内，每端锚具回缩量应控制在6mm以内。伸长值的量测采用两个钢板尺完成，油表压力及伸长值读数时，一人读数，另一人进行数据校核。
③油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路，并保持5min，测量钢绞线伸长量加以校核。在保持5min以后，若油压稍有下降，须补油到设计吨位的油压值，千斤顶回油，夹片自动锁定则该束张拉结束，及时作好记录。全梁断丝，滑丝总数不得超过钢丝总数的0.5％，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。
4.2.9 孔道压浆质量控制
(1)切割金绞线及封锚
钢绞线事张拉完毕24h后进行复查，确认无滑丝、断丝后才能切割钢绞线。应采用砂轮锯切割钢绞线，切割预留长度从锚环算起不少于30mm。
封端材料采用1：1水泥砂浆或纯水泥浆，封闭后的锚头不得漏气。
(2)压浆
①从水泥浆搅拌至开始向孔道压浆，间隔时间不得超过40min。在压浆前，水泥浆应不断搅动，以防流动性降低。
②孔道压浆应按自下而上的顺序进行。
③水泥浆压注工作应在一次作业中连续进行，并让出口处冒出废浆，直至不含水沫气体的浆液排出，其稠度与压注的浆液稠度相同时即行停止(流出浆液的喷射时间不少于11s)。然后应将所有出浆口和孔眼封闭，压浆端的水泥浆压力应最少升至0.7MPa，且最少维持lOs。
④为保证钢束全部充浆，进浆口应予封闭，直到水泥浆凝固前，所有塞子、盖子或气门不得移动或打开。
(3)封锚
孔道压浆后，及时进行梁端封锚，封锚端钢筋严格按设计文件的要求与梁体连接，浇筑封锚端混凝土的模板必须使用钢模，混凝土的浇注和养护应按现浇混凝土中的有关规定和要求进行。
4.2.10 箱梁拆模及养护质量控制
(1)当混凝土强度达到15～20MPa时(根据试验确定)，允许拆除内模。
(2)拆模后应立即喷涂养护剂，拆模时的梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不宜大于15℃；气温急剧变化时不宜拆模。
(3)拆外模前应检查所有的联结螺栓是否拆掉，尤其是翼板侧面与锚垫板联结的螺栓应仔细检查，不得漏拆。
(4)现浇梁混凝土的养护，对梁的两侧和端部采取包裹一层棉被和一层帆布的养护措施，顶部采用麻布片或棉被及塑料薄膜覆盖，并洒水养护；夏季气温较高时，应在顶部搭设遮阳棚防止阳光直接照射混凝土。