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基于实践的铁路桥梁预制混凝土板梁施工关键技术研究

作者

唐通君

中国水利水电第十四工程局有限公司 云南省昆明市 650000

1 铁路桥梁预制混凝土板梁施工的价值

1.1 提升施工效率

在铁路桥梁建设工程里,预制混凝土板梁施工能大幅提高整体施工效率。和传统现场浇筑施工方式不同,预制混凝土板梁可在工厂化环境中大规模生产。这种生产模式摆脱了施工现场复杂环境的制约,能依照标准化流程和精确时间表开展生产作业。

例如,专业的预制构件厂借助先进自动化生产设备和成熟工艺,每天能生产多片规格统一的混凝土板梁。这些预制板梁完成养护等必要工序后,便可运输到施工现场快速安装。相较于现场浇筑需等待混凝土凝固、养护等漫长时间,预制板梁的安装极大缩短了桥梁建设工期。以一座中等规模铁路桥梁为例,采用预制混凝土板梁施工,可能将原本数月的现场浇筑时间压缩至几周,让整个铁路桥梁项目更快投入使用,为铁路运输网络的完善和发展节省了宝贵时间。

1.2 保证工程质量

预制混凝土板梁施工为铁路桥梁工程质量提供了有力保障。在工厂化生产环境中,能对混凝土配合比、搅拌过程、浇筑工艺等各环节进行严格质量控制。专业技术人员和先进检测设备可实时监测生产参数,确保每片预制板梁都符合高质量标准。

比如,混凝土搅拌时,能精确控制水泥、砂石、水等原材料用量和搅拌时间,保证混凝土均匀性和强度。预制板梁养护阶段,工厂可提供稳定温湿度环境,避免现场养护因自然环境变化可能出现的质量问题。安装时,预制板梁尺寸精度高,能与桥梁其他结构部件精准对接,减少施工误差,进一步提高桥梁整体稳定性和安全性。这种高质量施工方式,能有效降低铁路桥梁使用中的病害和安全隐患,延长其使用寿命。

1.3 降低施工成本

从经济角度看,铁路桥梁预制混凝土板梁施工可降低成本。一方面,工厂化生产有规模化效应,批量生产能降低原材料和生产成本。与现场浇筑相比,其生产过程可合理安排资源,提高利用率、减少浪费。

另一方面,该施工方式能缩短工期,减少人工、设备租赁等间接成本。如大型铁路桥梁建设,采用预制板梁施工可节省大量相关费用。此外,预制板梁运输和安装简单,所需设备和人力少,进一步降低成本。总之,预制混凝土板梁施工在保证质量的前提下,能为铁路桥梁建设节省资金、提高效益。

2 基于实践的铁路桥梁预制混凝土板梁施工的关键技术

2.1 模板安装技术

模板安装是预制混凝土板梁施工的首要工序,其质量直接影响板梁成品的表观质量和尺寸精度。正式安装前,需全方位检查模板,重点查看表面平整度、是否有变形或裂缝等缺陷。

对于多块模板的拼接部位,要采用高精度机械对接工艺,保证拼接缝严密,防止混凝土浇筑时漏浆。同时,模板支撑系统的稳定性至关重要,必须经过专业计算和严格施工,确保能承受混凝土浇筑时的静荷载、动荷载及施工荷载。支撑系统的立杆间距、横杆步距等关键参数,要根据板梁具体尺寸、重量及混凝土浇筑工艺精确计算和合理配置,施工中还需加强监测,防止模板位移或变形。

2.2 钢筋加工与绑扎技术

钢筋是混凝土板梁的主要承力构件,其加工精度和绑扎质量对结构安全性能起决定性作用。钢筋加工必须严格按设计图纸要求进行,钢筋的弯曲半径、弯曲角度、下料长度等参数都要精确控制。

进行钢筋弯曲作业时,需使用专业化钢筋弯曲设备,并配备角度测量工具,确保弯曲成型精度。钢筋绑扎要牢固可靠,钢筋间距均匀。尤其在钢筋交叉节点处,应采用专业“八字扣”绑扎工艺,增强钢筋骨架整体稳定性和受力性能。同时,要严格控制钢筋保护层厚度,通过合理设置高强度塑料垫块或混凝土垫块,确保保护层厚度符合设计要求,防止钢筋因保护层不足而锈蚀,保证结构耐久性。 2.3 混凝土浇筑技术

混凝土浇筑是预制混凝土板梁施工最关键的环节。正式浇筑前,必须严格把控混凝土配合比,确保其强度等级、耐久性指标等性能参数完全满足设计要求。混凝土搅拌时的搅拌时间、搅拌速度等工艺参数也要精确控制,保证混凝土拌合物的均匀性和工作性能。

浇筑作业应采用分层浇筑、逐层振捣的方法。每层浇筑厚度需根据混凝土坍落度、初凝时间及振捣设备性能参数综合确定,一般不宜超过 300mm。振捣要均匀充分,既要避免漏振导致蜂窝麻面,也要防止过振引发离析,确保混凝土内部结构密实无缺陷。同时,要科学规划浇筑顺序,保持浇筑连续性,避免因施工组织不当产生冷缝等质量缺陷。

2.4 预应力张拉技术

预应力张拉工艺是提升预制混凝土板梁承载能力和改善抗裂性能的核心技术。张拉施工前,需全面检验预应力筋,包括外观检查、力学性能测试等,确保各项指标符合规范要求。同时,要严格校准和调试张拉设备系统,千斤顶、油泵、压力表等都要配套标定,保证张拉数据准确。

张拉作业要严格按设计文件规定的张拉顺序、张拉应力值操作。采用“双控法”控制张拉质量,即同时监控张拉力和预应力筋伸长值,当实测伸长值与理论计算值偏差超过 ±6% 时,应立即暂停施工,分析原因并采取措施。张拉完成后要及时进行孔道压浆,压浆材料需符合设计要求,压浆过程要连续饱满,确保预应力筋得到充分保护,防止锈蚀。

2.5 养护技术

养护是保证预制混凝土板梁质量的重要措施。其目的是为混凝土提供适宜温湿度条件,促进水化反应,提高混凝土强度和耐久性。养护方式可根据实际情况选择自然养护、蒸汽养护等。

自然养护时,要在混凝土表面覆盖保湿材料,并定期浇水,保持表面湿润。蒸汽养护时,需严格控制蒸汽温度、湿度和养护时间,避免因养护不当导致混凝土出现裂缝等质量问题。

2.6 预制板梁运输与安装技术

预制板梁的运输和安装技术也是施工中的关键环节,直接影响板梁的最终质量和施工安全。

在运输过程中,要根据板梁的尺寸、重量和运输距离,选择合适的运输车辆和吊装设备。运输车辆需配备专用支架,确保板梁放置平稳,避免在运输途中因颠簸、振动导致板梁损坏或变形。同时,要对板梁进行必要的固定,防止运输过程中发生位移。运输路线要提前规划,避开路况较差、障碍物较多的路段,确保运输安全顺畅。

安装前,需对施工现场的基础和支座进行检查和清理,确保其符合安装要求。安装时,要使用专业的吊装设备,按照精确的安装位置和高程进行操作。吊装过程中,要保持板梁的平稳,避免碰撞其他结构部件。安装完成后,要及时对板梁进行临时固定,待所有板梁安装完毕并调整到位后,再进行永久固定和连接处理,确保板梁与桥梁整体结构形成稳定的受力体系。

3. 结语

综上所述,铁路桥梁预制混凝土板梁施工在提升效率、保证质量和降低成本方面优势显著。模板安装、钢筋加工与绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉和养护等关键技术,对保障预制板梁质量和性能至关重要。未来铁路桥梁建设中,施工单位应强化关键技术研究与应用,优化施工工艺,提高管理水平。严格执行施工标准规范,加强质量控制与安全管理,确保项目达高质量要求。此外,随科技进步,应引入新型材料和先进设备,探索高效、环保、智能施工方法,推动该施工技术进一步发展,为我国铁路交通事业提供技术支撑。

参考文献:

[1] 吴洪波 . 基于实践的铁路桥梁预制混凝土板梁施工关键技术研究 [J].建筑技术开发,2025,52(01):50-52.

[2] 王小龙. 桥梁工程预应力混凝土空心板梁施工质量控制[J]. 四川水泥,2022,(07):201-203.

[3] 张伟 . 铁路桥梁预制构件施工技术与质量控制 [J]. 铁道建筑,2023,63(05):68-71.