客運專線鐵路“整孔箱梁快速預(yù)制技術(shù)”在中鐵四局長沙梁場試驗成功
不詳 ?文中鐵四局第二項目經(jīng)理部主任 楊繼剛 責(zé)編張志軍 ? 2008年09月01日 ? ?創(chuàng)新成果
全長4320.7米的撈刀河特大橋末孔梁架設(shè)中
近日，由中鐵四局在長沙梁廠研制的“整孔箱梁快速預(yù)制技術(shù)”取得突破，整孔箱梁通過臺座底模、側(cè)模固定，鋼筋骨架整體綁扎、整體吊裝，全液壓內(nèi)模整體拖進脫出、全自動溫控蒸汽養(yǎng)護等工序，采取大型設(shè)備將部分工序整合等技術(shù)措施，明顯減少了工序作業(yè)時間和工序銜接時間，使箱梁預(yù)制循環(huán)周期目標(biāo)（單個制梁臺座使用周期）由原來的6天/孔縮短為2.5天/孔，最終將達到2.0天/孔，實現(xiàn)了快速制梁。據(jù)悉，目前這一技術(shù)填補了國內(nèi)空白，在國際上也處于領(lǐng)先地位。
武廣客運專線是國內(nèi)第一條設(shè)計時速350公里的高速鐵路，因線路結(jié)構(gòu)要求結(jié)構(gòu)物工后沉降很小，整體穩(wěn)定性高，施工中大量使用了國內(nèi)先進的施工技術(shù)工藝。32米雙線整孔式箱梁自重900噸，為國內(nèi)目前噸位最大的鐵路箱梁之一。目前，國內(nèi)鐵路客運專線、城際軌道交通工程所用箱梁均以32米、24米雙線整孔式箱梁為主。由于橋梁結(jié)構(gòu)在武廣客專線建設(shè)中所占比例高達70％以上，決定著建設(shè)總工期，直接影響鐵路建設(shè)的社會效益及經(jīng)濟效益。特別是整孔簡支箱梁在橋梁建設(shè)中比例高，制作量大，已為施工的控制關(guān)鍵?？s短預(yù)制周期，快速制梁，受到世界同行的廣泛關(guān)注。國內(nèi)外橋梁界人士都在積極探索箱梁預(yù)制工藝，力求改進生產(chǎn)流程，加快建設(shè)速度，特別是縮短制梁臺座的使用循環(huán)周期。為縮短箱梁的預(yù)制周期，加快客運專線的建設(shè)速度，“整孔箱梁快速預(yù)制技術(shù)”的研究顯得更具現(xiàn)實意義，也更為迫切。
中鐵四局長沙梁場承擔(dān)了武廣客運專線XXTJⅡ標(biāo)段內(nèi)13座大橋、特大橋356孔箱梁的施工任務(wù)。梁場制梁區(qū)現(xiàn)有布置形式為東西兩側(cè)對稱布置的兩條縱列式生產(chǎn)線。其中東側(cè)設(shè)置4個32米梁制梁臺座；西側(cè)設(shè)置2個32米梁制梁臺座1個24米梁制梁臺座，32米梁制梁臺座與24米梁制梁臺座間預(yù)留一個擴能臺位?？v向每兩個臺座共用1套內(nèi)外模，同時配置內(nèi)模拼裝臺座1個，整體鋼筋綁扎胎具1個；每條生產(chǎn)線共用2臺38米跨75噸起重門吊，2臺17米布料機，生產(chǎn)線一端對應(yīng)設(shè)鋼筋、鋼絞線、波紋管存放及加工區(qū)一處。主要生產(chǎn)工藝為：外模在兩個臺座循環(huán)周轉(zhuǎn)，整體拖拉就位；全液壓內(nèi)模，分段組裝、脫模；鋼筋骨架在胎具上綁扎，與內(nèi)模一起整體吊裝入模；箱梁初張完成后，每孔箱梁長32.6米，寬13.4米，重達900噸。箱梁的移動和搬運所采用的輪胎式搬運機，能旋轉(zhuǎn)90度移位。存梁區(qū)共設(shè)存梁臺座54個。該梁場主要技術(shù)特點為：梁場分區(qū)明確、布置緊奏，各工序互不干擾，便于組織平行流水作業(yè)；兩條縱列式生產(chǎn)線并列設(shè)置，有利于提高輪胎式搬運機和移梁通道利用率；采用輪胎式搬運機移梁，大大降低橫列式梁場在橫移滑道上的一次性土建投入，移梁通道地基處理簡單，可以加快建場進度，土地復(fù)墾相對容易；通過對輪胎式搬運機的技術(shù)改進，實現(xiàn)了搬運機移梁、裝車的一體化設(shè)計，節(jié)省了專用提梁裝梁設(shè)備的投入。輪胎式搬運機機動靈活，制梁、存梁與橫列式梁場相比較受架橋順序影響小。
長沙梁場一改過去一成不變的橫向布局為縱列式布局，在國內(nèi)是少見的。統(tǒng)計資料表明，制梁生產(chǎn)效率與梁廠布置及生產(chǎn)工藝有直接關(guān)系。梁廠生產(chǎn)線布置形式除了受場地條件限制外，還主要取決于梁體移運方式。根據(jù)對目前開建的京津、武廣、合武、合寧等鐵路客運專線箱梁預(yù)制場的調(diào)研，采用的箱梁預(yù)制工藝按照移梁方式總體可以分為箱梁馱運形式及箱梁吊運形式2種，對于側(cè)模活動式布置的臺座平均制梁周期為5～7天/孔，對于側(cè)模固定布置的臺座平均制梁周期為3.5～5天/孔。
大體積混凝土的溫度養(yǎng)護測量控制系統(tǒng)是此項技術(shù)成功的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的砼蒸汽養(yǎng)護技術(shù)，溫度測控基本依靠人工完成，測溫時間間隔長，精度低，不能實時、準(zhǔn)確、全面地量測梁體各個部位的溫度情況，包括混凝土內(nèi)部水化熱的規(guī)律，因此不能從根本上解決橋梁蒸養(yǎng)時混凝土內(nèi)外溫差控制及各個部位溫度基本均衡一致等問題，難以保證砼箱梁的高質(zhì)量要求和實現(xiàn)快速制梁的目的。利用數(shù)字溫度傳感器、溫度自動監(jiān)控儀、計算機等設(shè)備，通過自動化蒸汽養(yǎng)護溫度控制系統(tǒng)，采用大范圍多點測量、分段分區(qū)控制蒸汽供汽量的方法，完全可以有效地實現(xiàn)對混凝土箱梁內(nèi)部溫度、表面溫度及環(huán)境溫度進行全過程自動報警監(jiān)控。該傳感器有測量溫度準(zhǔn)確、接線簡單、聯(lián)網(wǎng)方便、安裝要求不高、單支成本較低的特點，經(jīng)過封裝以后，使用高溫電纜，深入到全梁內(nèi)外的各個部位，進行溫度測量，真實、準(zhǔn)確、全面的反映出梁體內(nèi)外溫度，確?？焖兕A(yù)制箱梁的質(zhì)量。
經(jīng)過連續(xù)三孔試驗梁的預(yù)制，“整孔箱梁快速預(yù)制技術(shù)”取得圓滿成功，并取得了寶貴的技術(shù)參數(shù)和經(jīng)驗。中鐵四局長沙梁場于2008年7月14日晚將最后一片雙線整孔32m箱梁灌注完畢，圓滿完成356孔箱梁預(yù)制施工任務(wù)。
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