用于预制高速铁路箱梁的装配式存梁台座的施工方法与流程

本发明属于高速铁路箱梁预制技术领域，具体是一种用于预制高速铁路箱梁的装配式存梁台座的施工方法。

背景技术：

2019年全国铁路投产新线8489公里，其中高速铁路5474公里，2020年开通26个项目、新线4000公里以上，桥梁占比45%以上。在国内高速铁路建设中，一般根据线路和桥梁的分布，在桥群集中地段或特大桥两端位置，最大运距不宜超过20km～30km布置1处集中预制箱梁的预制场，每年国内新建高速铁路预制箱梁在90余处以上。

预制梁场的土建主要包括了存梁台座、静载试验台座。存梁台座通常为条形基础、扩大基础或钢支墩台座。无论预制台座采用何种结构，其台座与基础均为混凝土现浇，每处梁场仅存梁台座及基础混凝土现浇量均在700m³以上。混凝土圬工结构不能循环使用，箱梁预制完成后（一般预制工期在12月以内），预制台座直接破除、丢弃，复垦制梁场。每年高速铁路预制箱梁仅存梁台座产生混凝土建筑垃圾6300m³以上，对混凝土建筑材料的消耗与浪费严重，也增加弃碴处用地，且在破除过程中产生大量扬尘、噪音，环境污染严重。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决高速铁路箱梁预制存梁台座及基础不能循环使用、一次性使用混凝土能耗浪费严重、存梁台座结构混凝土圬工量过大、梁场拆除复垦过程对环境破坏严重、用地浪费等问题，而提供一种用于预制高速铁路箱梁的装配式存梁台座的施工方法。该方法是基于绿色无污染、装配式建筑理念的施工方法，特别适于350km高速铁路900t箱梁的预制施工。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种用于预制高速铁路箱梁的装配式存梁台座的施工方法，包括如下步骤：

1）对既有路基进行防水保护施工，具体为：在路面上先施做5cm厚的水稳层，水稳层上铺设一层土工膜，土工膜上铺设一层土工布，土工布上再浇筑一层无砂混凝土作为面层，最后找平；

2）制作装配式存梁台座基础，并将装配式存梁台座基础坐落在施工好的路基顶面上，最后通过装配式制梁台座基础进行预制箱梁工作即可；其中，装配式存梁台座基础包括多节存梁台座单体，存梁台座单体包括可拆连接的上层矩形体和下层矩形体，上层矩形体的投影面积小于下层矩形体的投影面积，上层矩形体和下层矩形体呈同轴线阶梯状设置。

进一步的，上层矩形体的四个侧面与下层矩形体的顶面的相交处分别设置有角钢，角钢沿相交棱长度方向设置，角钢的两个板面分别贴置在上层矩形体的侧面及下层矩形体的顶面上，与上层矩形体的侧面相贴的板面两端以及与下层矩形体的顶面相贴的板面两端均固定有固定螺栓。进一步的，上层矩形体及下层矩形体上与固定螺栓连接的部位均预埋有带内螺纹的固定套筒，固定螺栓的螺杆螺纹连接在固定套筒内。

进一步的，存梁台座单体还包括钢墩支座，钢墩支座的外型为矩形体状，钢墩支座活动支撑于上层矩形体上，钢墩支座的投影面积小于上层矩形体的投影面积，钢墩支座、上层矩形体及下层矩形体呈同轴线阶梯状设置。

进一步的，下层矩形体的尺寸为3.5×3.5×0.4m，上层矩形体的尺寸为2.1×2.1×0.4m，钢墩支座的尺寸为0.7×0.7×0.4m。

进一步的，存梁台座单体的制作方法包括如下步骤：1）组模：上层矩形体、下层矩形体分别进行预制，具体为：先对模板进行打磨清理，然后再进行模板拼装，控制模板拼装后尺寸误差在1cm以内，采用测量长宽及斜向对角的方式进行检查，模板拼装完成后涂刷脱模剂；2）钢筋绑扎：钢筋的绑扎主要检查半成品钢筋的下料尺寸，控制偏差在2cm以内，钢筋绑扎后控制绑扎位置偏差，控制偏差小于1cm；3）预埋件安装：作为锚栓预留孔的固定套筒安装要求误差在1cm范围内，吊钉吊具预埋允许误差2cm；4）混凝土浇筑：混凝土浇筑前检查模板尺寸，合模是否严紧，如若发现模板缝隙过大调整模板，若为结构缝隙，可用泡沫胶进行封堵防止混凝土浇筑过程中出现漏浆；浇筑过程严格按要求振捣，快插慢拔，振点分部均匀，每次振捣时间为20s～30s，以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆时为准；5）预制构件养护：混凝土浇筑完毕后，覆盖土工布或塑料薄膜，洒水养护，保持混凝土面湿润；6）脱模：以试验室通知为准，检测混凝土强度，拆模时注意防止模板碰撞混凝土造成缺棱掉角；7）成品检查：使用卷尺检测预制构件长度尺寸，使用水平尺及塞尺检测构件平整度。

进一步的，下层矩形体的底面与路基的顶面之间铺设有2-3cm厚的干硬性砂浆进行找平。

本发明用于预制高速铁路箱梁的装配式存梁台座的施工方法中，其关键的技术基础就是装配式的、可重复利用的存梁台座基础。运输时，存梁台座单体可自贴合面处分开成两部分，减小了结构体积，便于运输；施工时，通过固定螺栓固定直角钢板将上下两层矩形体连接；控制基础底面标高，存梁台座单体连接后达到设计高度，快捷方便，便于现场的快速安装。施工完成后需拆除存梁台座时，可将固定螺栓取出或使用氧气焊将固定钢板切除，即可将存梁台座单体分开并重复利用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明方法绿色环保，施工工艺简单、通用性强、推广实用价值高，存梁台座单体的混凝土构件可周转利用，降低了能耗，经济效果明显。本发明方法能满足铁路箱梁预制规范要求，不需要对台座结构本身进行加强设计，存梁台座采用装配式设计与施工，节能环保。

附图说明

此处的附图用来提供对本发明的进一步说明，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明方法中存梁台座单体的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明方法中存梁台座单体连接示意图。

图中：1-上层矩形体、2-下层矩形体、3-角钢、4-固定套筒、5-固定螺栓、6-钢墩支座。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图3所示，一种用于预制高速铁路箱梁的装配式存梁台座的施工方法，包括如下步骤：

1）对既有路基进行防水保护施工，具体为：在路面上先施做5cm厚的水稳层，水稳层上铺设一层土工膜，土工膜上铺设一层土工布，土工布上再浇筑一层无砂混凝土作为面层，最后找平；

2）制作装配式存梁台座基础，并将装配式存梁台座基础坐落在施工好的路基顶面上，在下层矩形体2的底面与路基的顶面之间可铺设有2-3cm厚的干硬性砂浆进行找平，最后通过装配式制梁台座基础进行预制箱梁工作即可；其中，装配式存梁台座基础包括多节存梁台座单体，存梁台座单体包括可拆连接的上层矩形体1和下层矩形体2，上层矩形体1的投影面积小于下层矩形体2的投影面积，上层矩形体1和下层矩形体2呈同轴线阶梯状设置；上层矩形体1和下层矩形体2之间的连接固定方式具体为：上层矩形体1的四个侧面与下层矩形体2的顶面的相交处分别设置有角钢3，角钢3沿相交棱长度方向设置，角钢3的两个板面分别贴置在上层矩形体1的侧面及下层矩形体2的顶面上，与上层矩形体1的侧面相贴的板面两端以及与下层矩形体2的顶面相贴的板面两端均固定有固定螺栓5，上层矩形体1及下层矩形体2上与固定螺栓5连接的部位均预埋有带内螺纹的固定套筒4，固定螺栓5的螺杆螺纹连接在固定套筒4内；也就说，上层矩形体1的每个侧面底部两侧均预埋有一根与之垂直设置的固定套筒4，下层矩形体2的顶面上与上层矩形体1内每个固定套筒4对应的位置分别预埋有一根与下层矩形体2顶面垂直设置的固定套筒4，即上层矩形体1上设置有八个预埋套筒和八个固定螺栓5，下层矩形体2上也设置有八个预埋套筒和八个固定螺栓5，上层矩形体1和下层矩形体2之间通过四根角钢3、十六个预埋套筒及十六个固定螺栓5实现固定连接而形成整体；优选的，存梁台座单体还包括钢墩支座6，钢墩支座6的外型为矩形体状，钢墩支座6活动支撑于上层矩形体1上，钢墩支座6的投影面积小于上层矩形体1的投影面积，钢墩支座6、上层矩形体1及下层矩形体2呈同轴线阶梯状设置；优选的，下层矩形体2的尺寸为3.5×3.5×0.4m，上层矩形体1的尺寸为2.1×2.1×0.4m，钢墩支座6的尺寸为0.7×0.7×0.4m。

存梁台座单体的制作方法包括如下步骤：

1）组模：上层矩形体1、下层矩形体2分别进行预制，具体为：先对模板进行打磨清理，然后再进行模板拼装，控制模板拼装后尺寸误差在1cm以内，采用测量长宽及斜向对角的方式进行检查，模板拼装完成后涂刷脱模剂；

2）钢筋绑扎：钢筋的绑扎主要检查半成品钢筋的下料尺寸，控制偏差在2cm以内，钢筋绑扎后控制绑扎位置偏差，控制偏差小于1cm；

3）预埋件安装：作为锚栓预留孔的固定套筒4安装要求误差在1cm范围内，吊钉吊具预埋允许误差2cm；

4）混凝土浇筑：混凝土浇筑前检查模板尺寸，合模是否严紧，如若发现模板缝隙过大调整模板，若为结构缝隙，可用泡沫胶进行封堵防止混凝土浇筑过程中出现漏浆；浇筑过程严格按要求振捣，快插慢拔，振点分部均匀，每次振捣时间为20s～30s，以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆时为准；

5）预制构件养护：混凝土浇筑完毕后，覆盖土工布或塑料薄膜，洒水养护，保持混凝土面湿润；

6）脱模：以试验室通知为准，检测混凝土强度，拆模时注意防止模板碰撞混凝土造成缺棱掉角；

7）成品检查：使用卷尺检测预制构件长度尺寸，使用水平尺及塞尺检测构件平整度。

使用时，采用吊装拼接的方式进行安装固定，拼装由下至上，先在下层基础画出上层基础定位线，安装上层基础后紧固固定螺栓5及角钢3即可。

在箱梁预制施工时，本发明方法中的装配式存梁台座基础与正常制梁台座基础使用方式相同，可承载混凝土支撑压力及钢模板、支座板等配件。

箱梁预制施工完成后可拆除装配式存梁台座基础，拆除时，将固定螺栓5取出即可，存梁台座单体可进行重复利用。

本发明相对目前国内预制梁台座优势明显：一是装配式存梁台座预制构件提前匹配预制，缩短建设预制梁场工期（至少28天）；二是装配式存梁台座混凝土构件既可以工厂化预制，也可以在现场集中封闭预制，成品质量好，过程环保；三是装配式存梁台座构件构造简单，制作和安装工艺简便；四是装配式存梁台座混凝土预制构件可周转循环使用，经济性好，减少混凝土建筑垃圾产生，无需增加弃碴用地处置废弃垃圾，节能绿色，节地环保；五是装配式存梁台座的结构尺寸得到了进一步的优化，每个预制台座可减少混凝土7m³，经济性高，节材节能；六是预制梁场复垦过程中，混凝土构件吊装拆除，无需大型破碎锤进行破除，拆除过程无噪音、扬尘污染，施工过程环保；七是装配式存梁台座地基承载力达到300kpa即可，在传统预制台座地基处理的基础上无需进一步加强地基处理，对场地要求不高，适用性和通用性强；八是装配式存梁台座可在铁路新建车站或区间路基上进行拼装运用，进一步节约铁路箱梁预制梁场用地。

实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。