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摘要：本文结合武广铁路客运专线Ｖ标韶关制梁场预制32m后张法预应力双线整孔简支箱梁高标号、耐久性、大体积C50砼配合比的选定、砼的整个施工过程如何提高砼的质量进行了阐述；尤其在梁体浇注、振捣方面进行了重点阐述，以便在高标号、耐久性、大体积砼及今后预制或现浇T梁和箱梁的施工过程中予以参考、借鉴。
关键词：高标号 耐久性 大体积 混凝土 箱梁 浇筑 施工技术
一、概述
客运专线序幕的拉开，预示着高标号、耐久性、大体积砼在短期内将占领国内市场。高标号、耐久性、大体积砼是一种非常复杂的非匀质材料，受施工及各种环境气候条件的影响较大，同时所用水泥用量的增大也带来如早期水化热偏高砼表面易产生微裂缝等一些不利因素，因其各项性能要求高，施工的难度比较大，所以在砼配合比确定的情况下，如何进行施工过程控制对砼结构的质量起决定性的作用。
近年来，无论是在公路，还是铁路桥梁梁体预制施工过程中，总还是存在一些由于梁体砼浇注、振捣等方面的原因而出现蜂窝、狗洞等缺陷，不仅影响梁体外观质量，而且影响工程内在质量；严重的梁体被废除，造成无法弥补的经济损失，甚至延误工期、影响单位占领市场；尤其在这铁路新一轮大规模建设的序幕已经拉開之际，我们更应该将高标号、耐久性、大体积混凝土施工实践经验提炼出来，充分准备迎接挑战；针对这种情况，本文就我单位在武广铁路客运专线Ｖ标韶关制梁场218榀（其中24ｍ箱梁13榀，32ｍ箱梁205榀）后张法预应力C50混凝土简支箱梁施工中为提高砼的质量所采用的施工技术进行了阐述，以便在铁路新一轮大规模建设的高标号、耐久性、大体积砼会战及今后预制或现浇T梁和箱梁的施工过程中予以参考、借鉴。
二、主要内容
1、箱梁结构形式
箱梁截面类型为单箱单室等高简支梁，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。防撞墙内侧净宽9.4m，桥上人行道栏杆内侧净宽13.2m，梁顶宽13.4ｍ，桥梁建筑总宽13.8m，底宽5.5ｍ，长 32.6ｍ，跨度为31.5ｍ，梁高为3.05ｍ，横桥向支座中心距为4.5ｍ，翼板端部厚0.20m，线间距为5.0m，混凝土设计标号为C50高性能混凝土。
2、C50高性能混凝土施工
（1）配合比的选定
梁体结构设计使用寿命为100年，从结构参数的选取，原材料的选择及施工工艺方面均要考虑结构的耐久性要求。所以，项目部中心实验室在配合比选定之前，对粗、细骨料、水泥、拌合用水、外加剂（高效减水剂）和外掺料（矿粉）等进行物理、化学的试验检测，满足现行的技术规范要求后才进行下道工序的检测。配合比选定时，根据不同的含砂率、水胶比、外加剂等进行多组配合比设计、比较，除符合规范要求外，我们选择了最优化的一组配合比上报监理单位及审批单位，检验批准后作为施工配合比的理论依据。
根据箱梁钢筋密，橡胶棒抽拔成孔，梁端锚板多，预埋件复杂，梁体表面积大，泵送，要求浇筑时间短暂（6h内必须浇筑完成）及振捣困难等特点，施工中混凝土配合比要严格按实验的要求配制（在混凝土浇筑之前，实验室要测定砂和级配碎石的含水率，按选定的理论配合比换算成施工配合比。明确每盘混凝土实际所需要的各种材料量，水胶比控制在0.31左右，坍落度在15.0～18.0cm，坍落度太大很难消除表面的气泡、水斑、砂线等外观缺陷，还会直接影响到浇筑工艺）。含砂率满足泵送要求，掺1%的高效减水剂，严格控制碎石的级配和粒径，针片状和含泥量不准超标。
（2）混凝土的搅拌和运输：
预制32m箱梁混凝土约为328m3，考虑到混凝土的浇筑分层接缝时间不得过长，尤其是在高温的季节不得超过30min，为此，我们配置了3台75m3/h强制拌和机，并附带了计算机控制自动计量系统，还配备了制冷及加热用水设备；因加入减水剂与混凝土搅拌有一定的时间间隔，在混凝土施工中要分二次拌合，这样有利于控制混凝土的坍落度。混凝土运输采用4台60型输送泵以及在制梁台座两侧安装配套的4台布料机，箱梁混凝土浇筑过程中，混凝土运输要求连续进行，由4台输送泵和4台布料机同时作业，确保浇筑的连续性，保证在6小时内完成梁体混凝土的浇筑。
（3）混凝土的浇筑和振捣：
a、现场施工人员的组织情况
箱梁混凝土的浇筑根据梁体的实际情况进行区域划分，分工明确，责任到人。见：现场组织机构图。
b、施工机械设备
施工机械根据施工实际需要配置，见：施工机械配备表。
c、混凝土的浇筑
箱梁混凝土的浇筑采用一次成型工艺，斜向分段、水平分层，从两（梁）端向中间浇筑，并在梁跨中进行交叉搭接；斜向分段长度为4.0m左右，斜度为3～5度左右，水平分层厚度20.0～30.0cm为宜，最大不得超过30.0cm，新旧混凝土浇筑时间的间隔不大于混凝土的初凝时间。纵向浇筑见：纵向浇筑示意图。水平分层浇筑，将箱梁的横断面进行分区，共分5个区，见：水平分区示意图。
首先浇筑底板与腹板交接部分的混凝土（即①区），浇筑长度约为17.0m，从梁两端对称向中间浇筑，4台布料机同时工作。考虑到此部分的钢筋密、锚板多、橡胶棒（抽拔棒）密集，不好振捣，在此区域施工中，采用高频率的附着式振动器振捣为主，振动时间为10-15秒左右，插入式振动棒必须引料为辅，并在局部区域振捣，施工中要注意下料口位置和振捣时间，箱梁内腔派专人负责内模压浆板下混凝土的返浆情况检查，并及时向顶板的技术员反馈信息（如果出现返浆不正常或不返浆现象，禁止工人用振动棒掏混凝土）。内模压浆板下混凝土返浆正常，振捣密实，各施工部位（即①区）的混凝土浇筑完后，接着浇筑腹板下半部分（1/3H，H为箱梁的高度，即②区），此区域主要是腹板混凝土。分层厚度、浇筑顺序基本不变，但在施工中以插入式振动棒捣实（为主），附着式振动器不需要开动，除非局部区域需要振捣，如果需要，听从专人指挥。对安排施工的作业人员进行责任区划分，分成若干个小作业面，并要求各区域的交叉部分要重叠施作，避免漏振。上、下层的交接原则：下层浇筑完成后，浇筑上层混凝土时振动棒必须插入下层混凝土5～10cm左右，不允许过振或漏振。其三：浇筑箱梁内腔的底板部分（即③区）时，布料机从两端头向中间布料，内模顶部留有天窗，中间部分布料时从天窗下料，为防止混凝土离析和到处乱溅现象，在天窗的下料口处安装串筒，使串筒的底部离混凝土浇筑面不超过1.0m，并安排工班长注意混凝土的工程数量，能够满足底板厚度要求时，就不需要再下混凝土了，否则多余的混凝土需要人工清出；底板混凝土施工分两个小（班）组，从中间分开，一个（班）组一半，振捣采用4台插入式振动棒同时工作，中间向两端振捣，施工中要注意振捣棒的位置、作用半径和振捣过程，不宜过快，遵循快插慢拔的原则，不要在压浆板边缘（10.0cm范围内）振捣，避免腹板混凝土下沉，出现混凝土坍塌现象。底板的混凝土振捣密实后，根据技术交底给的标高控制混凝土的厚度，进行初步的压顶抹面，待混凝土开始出现初凝时，再安排4名技术工人进行二次抹面收光。其四：浇筑腹板的上半部分（即④区），施工方法和②区的基本一致；最后浇筑顶板混凝土（即⑤区），顶板的混凝土也要进行工作责任区划分，落实到每个施工作业人员，各区的交叉部分也要重叠施作，避免漏振。顶板采用二次振捣工艺，以防出现松顶现象，首先用振动棒振捣，振捣工艺及施工要求不变，再用提浆整平机进行提浆整平，随后安排10~12名技术工人进行第一次抹面，待混凝土开始初凝时（浇筑完2小时左右），再进行第二次抹面收光。在混凝土的浇筑过程中，技术人员都在现场跟班指导作业，特别是工人注意不到的死角和区域交叉重叠部分等进行全过程控制。另外，实验室要根据不同的施工部位抽取混凝土试件，并标明箱梁的编号和日期，为箱梁强度的评定及后续的相关工作提供理论依据。
d、混凝土浇筑注意事项
①、混凝土搅拌完毕出料之前，实验室要根据现行的技术标准对混凝土的各项参数进行检测，特别要控制好混凝土的坍落度、含气量及入模温度，测量合格后才允许浇筑施工；
②、混凝土浇筑下料时，必须在布料口的位置安装楔形槽，避免大面积污染顶板钢筋；
③、高频附着式振动器的安装，考虑到梁端的钢筋密集，振捣困难等特点，在端部3.0m的范围安装4台，外模3台，内腔1台，纵向间距约为1.5m左右，竖向高度距离模板底部约为0.50m；每侧安装22台，共安装了44台。高频附着式振动器的振捣控制顺序集中统一编号，并制作两个控制柜分别安放在浇筑箱梁的两侧（梁跨中位置），在混凝土浇筑施工中，要安排专人负责指挥振捣；插入式振动棒的操作要注意施工作业半径，遵循原则及工艺设计；
④、混凝土浇筑过程中，安质部门要实时检测台座的沉降量、外模的变形、内模的走位情况及施工用具的安全，并且及时与现场指挥沟通；
⑤、根据施工工艺的要求，我们要在指定的位置预埋测温导线，便于施工完毕后检测箱梁混凝土的芯部温度。
（4）混凝土的養护：根据韶关市气象部门提供的气象资料，我们梁场所处的位置没有必要进行蒸汽养护，自然的洒水覆盖养护能够满足施工要求。混凝土浇筑完成，并初凝后立即进行混凝土的自然洒水覆盖养护，自然温度大于10℃时对梁体表面洒水养护，时间不少于14d，洒水养护次数随气温变化而定，白天不超过2h一次，向阳和向风面安排多洒水，确保能使混凝土表面充分潮湿，同时对预留孔道加以密封保护，防止养护水进入孔道或堵塞孔道；待混凝土强度满足施工规范要求后，就可以拆除端模，松开内模进行预应力钢绞线的张拉工作。另外，梁场安质部门也建立了严格的岗位制度，对混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整，严格控制混凝土的内外温差，并对养护过程作详细的记录。梁体混凝土强度达到60%设计强度时可以进行内模的拆除工作；拆模时间过早，混凝土顶板易损坏，易导致缺棱掉角等，拆模时间过迟，混凝土与模板之间粘结牢固不易拆除。但是，气温急剧变化时不准拆模。
三、结束语
预制32m箱梁的施工技术标准高，难度大，重点多，而混凝土施工质量的好坏起决定性作用，不仅直接影响到外观，还影响到内在的施工质量。事实表明，通过确定合理的配合比及加强梁体高标号、耐久性、大体积砼质量的施工过程控制，已生产的箱梁内实外美，通过良好的工程质量和快速的施工进度赢得了监理和业主的好评，培养了一批专业技术人才，总结并积累了一些有价值的资料；在后续的施工生产中，我们将继续依托现行的设计、施工技术规范及检验评定标准，对箱梁的施工技术进行不断的探索、优化和总结，确保我们韶关制梁场高效、简捷、优质的生产出成品箱梁，最终总结出更多的、有价值的成果，供高标号、耐久性、大体积砼及今后预制或现浇T梁和箱梁的施工过程中予以参考、借鉴。
参考文献：
1、中华人民共和国行业标准：客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 铁建设（2005）160号
2、中华人民共和国行业标准：铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005 J462-2005）
3、中华人民共和国行业标准：铁路混凝土工程施工质量验收补充标准 铁建设（2005）160号
4、后张法预应力混凝土32m简支箱梁(双线)设计图：铁道部经济规划研究院 2005年9月
《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005） 铁道部经济规划研究院 2005年9月22日
关键词：高标号 耐久性 大体积 混凝土 箱梁 浇筑 施工技术
一、概述
客运专线序幕的拉开，预示着高标号、耐久性、大体积砼在短期内将占领国内市场。高标号、耐久性、大体积砼是一种非常复杂的非匀质材料，受施工及各种环境气候条件的影响较大，同时所用水泥用量的增大也带来如早期水化热偏高砼表面易产生微裂缝等一些不利因素，因其各项性能要求高，施工的难度比较大，所以在砼配合比确定的情况下，如何进行施工过程控制对砼结构的质量起决定性的作用。
近年来，无论是在公路，还是铁路桥梁梁体预制施工过程中，总还是存在一些由于梁体砼浇注、振捣等方面的原因而出现蜂窝、狗洞等缺陷，不仅影响梁体外观质量，而且影响工程内在质量；严重的梁体被废除，造成无法弥补的经济损失，甚至延误工期、影响单位占领市场；尤其在这铁路新一轮大规模建设的序幕已经拉開之际，我们更应该将高标号、耐久性、大体积混凝土施工实践经验提炼出来，充分准备迎接挑战；针对这种情况，本文就我单位在武广铁路客运专线Ｖ标韶关制梁场218榀（其中24ｍ箱梁13榀，32ｍ箱梁205榀）后张法预应力C50混凝土简支箱梁施工中为提高砼的质量所采用的施工技术进行了阐述，以便在铁路新一轮大规模建设的高标号、耐久性、大体积砼会战及今后预制或现浇T梁和箱梁的施工过程中予以参考、借鉴。
二、主要内容
1、箱梁结构形式
箱梁截面类型为单箱单室等高简支梁，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。防撞墙内侧净宽9.4m，桥上人行道栏杆内侧净宽13.2m，梁顶宽13.4ｍ，桥梁建筑总宽13.8m，底宽5.5ｍ，长 32.6ｍ，跨度为31.5ｍ，梁高为3.05ｍ，横桥向支座中心距为4.5ｍ，翼板端部厚0.20m，线间距为5.0m，混凝土设计标号为C50高性能混凝土。
2、C50高性能混凝土施工
（1）配合比的选定
梁体结构设计使用寿命为100年，从结构参数的选取，原材料的选择及施工工艺方面均要考虑结构的耐久性要求。所以，项目部中心实验室在配合比选定之前，对粗、细骨料、水泥、拌合用水、外加剂（高效减水剂）和外掺料（矿粉）等进行物理、化学的试验检测，满足现行的技术规范要求后才进行下道工序的检测。配合比选定时，根据不同的含砂率、水胶比、外加剂等进行多组配合比设计、比较，除符合规范要求外，我们选择了最优化的一组配合比上报监理单位及审批单位，检验批准后作为施工配合比的理论依据。
根据箱梁钢筋密，橡胶棒抽拔成孔，梁端锚板多，预埋件复杂，梁体表面积大，泵送，要求浇筑时间短暂（6h内必须浇筑完成）及振捣困难等特点，施工中混凝土配合比要严格按实验的要求配制（在混凝土浇筑之前，实验室要测定砂和级配碎石的含水率，按选定的理论配合比换算成施工配合比。明确每盘混凝土实际所需要的各种材料量，水胶比控制在0.31左右，坍落度在15.0～18.0cm，坍落度太大很难消除表面的气泡、水斑、砂线等外观缺陷，还会直接影响到浇筑工艺）。含砂率满足泵送要求，掺1%的高效减水剂，严格控制碎石的级配和粒径，针片状和含泥量不准超标。
（2）混凝土的搅拌和运输：
预制32m箱梁混凝土约为328m3，考虑到混凝土的浇筑分层接缝时间不得过长，尤其是在高温的季节不得超过30min，为此，我们配置了3台75m3/h强制拌和机，并附带了计算机控制自动计量系统，还配备了制冷及加热用水设备；因加入减水剂与混凝土搅拌有一定的时间间隔，在混凝土施工中要分二次拌合，这样有利于控制混凝土的坍落度。混凝土运输采用4台60型输送泵以及在制梁台座两侧安装配套的4台布料机，箱梁混凝土浇筑过程中，混凝土运输要求连续进行，由4台输送泵和4台布料机同时作业，确保浇筑的连续性，保证在6小时内完成梁体混凝土的浇筑。
（3）混凝土的浇筑和振捣：
a、现场施工人员的组织情况
箱梁混凝土的浇筑根据梁体的实际情况进行区域划分，分工明确，责任到人。见：现场组织机构图。
b、施工机械设备
施工机械根据施工实际需要配置，见：施工机械配备表。
c、混凝土的浇筑
箱梁混凝土的浇筑采用一次成型工艺，斜向分段、水平分层，从两（梁）端向中间浇筑，并在梁跨中进行交叉搭接；斜向分段长度为4.0m左右，斜度为3～5度左右，水平分层厚度20.0～30.0cm为宜，最大不得超过30.0cm，新旧混凝土浇筑时间的间隔不大于混凝土的初凝时间。纵向浇筑见：纵向浇筑示意图。水平分层浇筑，将箱梁的横断面进行分区，共分5个区，见：水平分区示意图。
首先浇筑底板与腹板交接部分的混凝土（即①区），浇筑长度约为17.0m，从梁两端对称向中间浇筑，4台布料机同时工作。考虑到此部分的钢筋密、锚板多、橡胶棒（抽拔棒）密集，不好振捣，在此区域施工中，采用高频率的附着式振动器振捣为主，振动时间为10-15秒左右，插入式振动棒必须引料为辅，并在局部区域振捣，施工中要注意下料口位置和振捣时间，箱梁内腔派专人负责内模压浆板下混凝土的返浆情况检查，并及时向顶板的技术员反馈信息（如果出现返浆不正常或不返浆现象，禁止工人用振动棒掏混凝土）。内模压浆板下混凝土返浆正常，振捣密实，各施工部位（即①区）的混凝土浇筑完后，接着浇筑腹板下半部分（1/3H，H为箱梁的高度，即②区），此区域主要是腹板混凝土。分层厚度、浇筑顺序基本不变，但在施工中以插入式振动棒捣实（为主），附着式振动器不需要开动，除非局部区域需要振捣，如果需要，听从专人指挥。对安排施工的作业人员进行责任区划分，分成若干个小作业面，并要求各区域的交叉部分要重叠施作，避免漏振。上、下层的交接原则：下层浇筑完成后，浇筑上层混凝土时振动棒必须插入下层混凝土5～10cm左右，不允许过振或漏振。其三：浇筑箱梁内腔的底板部分（即③区）时，布料机从两端头向中间布料，内模顶部留有天窗，中间部分布料时从天窗下料，为防止混凝土离析和到处乱溅现象，在天窗的下料口处安装串筒，使串筒的底部离混凝土浇筑面不超过1.0m，并安排工班长注意混凝土的工程数量，能够满足底板厚度要求时，就不需要再下混凝土了，否则多余的混凝土需要人工清出；底板混凝土施工分两个小（班）组，从中间分开，一个（班）组一半，振捣采用4台插入式振动棒同时工作，中间向两端振捣，施工中要注意振捣棒的位置、作用半径和振捣过程，不宜过快，遵循快插慢拔的原则，不要在压浆板边缘（10.0cm范围内）振捣，避免腹板混凝土下沉，出现混凝土坍塌现象。底板的混凝土振捣密实后，根据技术交底给的标高控制混凝土的厚度，进行初步的压顶抹面，待混凝土开始出现初凝时，再安排4名技术工人进行二次抹面收光。其四：浇筑腹板的上半部分（即④区），施工方法和②区的基本一致；最后浇筑顶板混凝土（即⑤区），顶板的混凝土也要进行工作责任区划分，落实到每个施工作业人员，各区的交叉部分也要重叠施作，避免漏振。顶板采用二次振捣工艺，以防出现松顶现象，首先用振动棒振捣，振捣工艺及施工要求不变，再用提浆整平机进行提浆整平，随后安排10~12名技术工人进行第一次抹面，待混凝土开始初凝时（浇筑完2小时左右），再进行第二次抹面收光。在混凝土的浇筑过程中，技术人员都在现场跟班指导作业，特别是工人注意不到的死角和区域交叉重叠部分等进行全过程控制。另外，实验室要根据不同的施工部位抽取混凝土试件，并标明箱梁的编号和日期，为箱梁强度的评定及后续的相关工作提供理论依据。
d、混凝土浇筑注意事项
①、混凝土搅拌完毕出料之前，实验室要根据现行的技术标准对混凝土的各项参数进行检测，特别要控制好混凝土的坍落度、含气量及入模温度，测量合格后才允许浇筑施工；
②、混凝土浇筑下料时，必须在布料口的位置安装楔形槽，避免大面积污染顶板钢筋；
③、高频附着式振动器的安装，考虑到梁端的钢筋密集，振捣困难等特点，在端部3.0m的范围安装4台，外模3台，内腔1台，纵向间距约为1.5m左右，竖向高度距离模板底部约为0.50m；每侧安装22台，共安装了44台。高频附着式振动器的振捣控制顺序集中统一编号，并制作两个控制柜分别安放在浇筑箱梁的两侧（梁跨中位置），在混凝土浇筑施工中，要安排专人负责指挥振捣；插入式振动棒的操作要注意施工作业半径，遵循原则及工艺设计；
④、混凝土浇筑过程中，安质部门要实时检测台座的沉降量、外模的变形、内模的走位情况及施工用具的安全，并且及时与现场指挥沟通；
⑤、根据施工工艺的要求，我们要在指定的位置预埋测温导线，便于施工完毕后检测箱梁混凝土的芯部温度。
（4）混凝土的養护：根据韶关市气象部门提供的气象资料，我们梁场所处的位置没有必要进行蒸汽养护，自然的洒水覆盖养护能够满足施工要求。混凝土浇筑完成，并初凝后立即进行混凝土的自然洒水覆盖养护，自然温度大于10℃时对梁体表面洒水养护，时间不少于14d，洒水养护次数随气温变化而定，白天不超过2h一次，向阳和向风面安排多洒水，确保能使混凝土表面充分潮湿，同时对预留孔道加以密封保护，防止养护水进入孔道或堵塞孔道；待混凝土强度满足施工规范要求后，就可以拆除端模，松开内模进行预应力钢绞线的张拉工作。另外，梁场安质部门也建立了严格的岗位制度，对混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整，严格控制混凝土的内外温差，并对养护过程作详细的记录。梁体混凝土强度达到60%设计强度时可以进行内模的拆除工作；拆模时间过早，混凝土顶板易损坏，易导致缺棱掉角等，拆模时间过迟，混凝土与模板之间粘结牢固不易拆除。但是，气温急剧变化时不准拆模。
三、结束语
预制32m箱梁的施工技术标准高，难度大，重点多，而混凝土施工质量的好坏起决定性作用，不仅直接影响到外观，还影响到内在的施工质量。事实表明，通过确定合理的配合比及加强梁体高标号、耐久性、大体积砼质量的施工过程控制，已生产的箱梁内实外美，通过良好的工程质量和快速的施工进度赢得了监理和业主的好评，培养了一批专业技术人才，总结并积累了一些有价值的资料；在后续的施工生产中，我们将继续依托现行的设计、施工技术规范及检验评定标准，对箱梁的施工技术进行不断的探索、优化和总结，确保我们韶关制梁场高效、简捷、优质的生产出成品箱梁，最终总结出更多的、有价值的成果，供高标号、耐久性、大体积砼及今后预制或现浇T梁和箱梁的施工过程中予以参考、借鉴。
参考文献：
1、中华人民共和国行业标准：客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 铁建设（2005）160号
2、中华人民共和国行业标准：铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005 J462-2005）
3、中华人民共和国行业标准：铁路混凝土工程施工质量验收补充标准 铁建设（2005）160号
4、后张法预应力混凝土32m简支箱梁(双线)设计图：铁道部经济规划研究院 2005年9月
《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005） 铁道部经济规划研究院 2005年9月22日