裝配式施工知識分享：京津城際混凝土箱梁預(yù)制淺析

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作為我國第一條時速在300km～350km的城際軌道交通項目，京津城際不僅是《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中的一條重要快速通道，環(huán)渤海京津冀地區(qū)交通網(wǎng)的重要組成部分，更是2008年必須完工并投入運營的奧運配套工程。

中國的鐵路客運專線建設(shè)已經(jīng)全面進入大規(guī)模動工階段，這段投資120多億元，全長120公里的客運專線是動工最快、工期最緊、技術(shù)工藝要求最高的一個標桿項目，京津線對中國鐵路客運專線建設(shè)無疑具有指導(dǎo)性的意義。

混凝土箱梁預(yù)制這一線下(路基軌道以下的施工部分)工程重點云集了鐵路建設(shè)系統(tǒng)所有搞過預(yù)制梁施工的王牌隊伍，“32米大型混凝土箱梁，使用壽命100年”，這一全新的施工課題對他們提出了前所未有的挑戰(zhàn)。大型混凝土拌合站、大功率混凝土拖泵、新型全液壓內(nèi)模和大型提梁機成為他們應(yīng)對這一難題的有力武器。鐵路建設(shè)者們敢于創(chuàng)新、勇于應(yīng)對挑戰(zhàn)的拼搏精神和精益求精的工作態(tài)度與技術(shù)保障成為他們攻克難題的強大支柱。

2005年7、8月間，各個施工隊伍就已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)的進駐了施工場地，征地、拆遷等等并沒有給施工單位制造太多的麻煩。2005年底，各個預(yù)制梁場的混凝土攪拌機組大多安裝完畢，相關(guān)的土建工程也陸續(xù)完工，初步具備了開展混凝土預(yù)制梁施工的能力。由于箱梁與箱梁上面鋪設(shè)的博格板銜接圖紙遲遲沒有確定，大部分箱梁預(yù)制場在2006年4月份才開始第一孔梁的預(yù)制。

C50高性能耐久性混凝土攪拌高性能耐久性混凝土在鐵路建設(shè)領(lǐng)域的首次應(yīng)用是在青藏鐵路上，現(xiàn)在所有的鐵路客運專線大型箱梁預(yù)制全部應(yīng)用了高性能混凝土。京津城際箱梁預(yù)制應(yīng)用的C50耐久性混凝土的使用壽命為100年，混凝土配比的選定非常嚴格。

(1) 膠凝材料(水泥、粉煤灰、礦粉)摻量達到480～500公斤;

(2) 砂率在38%左右(泵送混凝土要求砂率40%以上);

(3) 水灰比0.3～0.35 (泵送混凝土的水灰比在0.4以上);

(4) 坍落度控制在180～190mm，調(diào)整空間小。

“雙摻料”即指粉煤灰與礦粉，在客運專線箱梁混凝土中大量添加的粉煤灰與礦粉使得這種高性能混凝土和易性好，后期強度高，泵送性能好，是提高高性能混凝土性能的有益嘗試。

為了達到提高水泥沙漿與砂子界面粘結(jié)強度的目的，混凝土拌制采用“二次投料法”的拌和工藝，每盤混凝土的攪拌時間規(guī)定不小于2min.而每孔32米箱梁所需的340立方混凝土必須在6個小時內(nèi)澆筑完畢，也就是說，混凝土拌合站每小時必須生產(chǎn)60立方以上的混凝土。

為了提高混凝土攪拌與澆筑效率，所有梁場的攪拌機組總出料容積都在4立方以上，有的梁場為了在整個施工任務(wù)完成后轉(zhuǎn)入地方商品混凝土行業(yè)，特意配置了2×3立方攪拌機組，有的則配置了2×2立方機組，還有的梁場出于方便攪拌機組拆裝轉(zhuǎn)場的考慮，同時為了降低攪拌機組臨時出現(xiàn)故障對生產(chǎn)的影響程度，特意配置了6×1立方的機組。

這種干硬性的混凝土的水灰比和含砂率相對可泵送混凝土較低，粘性大，這使得攪拌機組啟動負荷增大，而且對外加劑等摻和料的稱量要求非常準確，必須嚴格保證外加劑的稱量誤差在±1%以內(nèi)，因此攪拌機組和控制系統(tǒng)的可靠性顯得尤為重要。攪拌機組制造廠家大多根據(jù)這種高性能混凝土的特性對機組作了多項改進，福建南方路機公司的部分改進措施如下：

(1)攪拌站過渡料倉開門系統(tǒng)采用專門設(shè)計的特殊結(jié)構(gòu)，配合電氣控制實現(xiàn)過渡料倉的二次開門，以滿足混凝土的攪拌要求。

(2)針對冬季施工混凝土的溫度要求，選用耐溫80℃的熱水泵，以滿足攪拌站的供水要求。

(3)針對混凝土對外加劑的特殊要求，設(shè)計了二種外加劑計量系統(tǒng)供客戶選擇，一種是高濃度大用量的液體外加劑計量系統(tǒng)，從供液泵-輸液管道-計量秤-放料碟閥均作了相應(yīng)的改進及調(diào)整;另一種是粉狀外加劑計量系統(tǒng)，以滿足粉狀外加劑的拆包和同主機系統(tǒng)聯(lián)動的電子計量及精度要求。

(4)骨料配料系統(tǒng)：為適應(yīng)向攪拌主機的二次投料要求，將配料站的骨料疊加計量改為全部骨料單獨計量。同時，加大骨料儲倉的卸料傾角，緩解了雨天砂含泥量高含水率大難下料的問題。

在京津客運專線箱梁預(yù)制施工中使用的攪拌機組大部分能夠滿足使用要求，但也有2套2立方機組的控制系統(tǒng)不能夠滿足使用要求，生產(chǎn)的混凝土坍落度控制不好，混凝土一會兒粘稠，一會兒稀釋，導(dǎo)致混凝土澆筑時間嚴重滯后，影響了箱梁生產(chǎn)。這當然也有混凝土配比和操作人員控制水平有限的問題，但主要原因還是這家剛進入商混攪拌機組生產(chǎn)制造行業(yè)的企業(yè)產(chǎn)品存在嚴重缺陷，不適應(yīng)這種“二次投料法”的攪拌工藝，而且加工制造工藝粗糙，配套設(shè)施不完備。

在混凝土攪拌機組招標的過程中，有的廠家報價600萬，但看到報價過高，一下子主動降低了100萬，降價幅度如此之大，令用戶感到莫名其妙，實在不知道他們的設(shè)備配置中到底有多少貓膩。從中也可以看出，攪拌站配置多樣性同時也決定了價格的多樣性，不同的設(shè)備配置和鋼結(jié)構(gòu)件質(zhì)量決定了攪拌站的不同價格，制造廠家在報價過程中要信守誠信，用戶在采購過程中也要擦亮眼睛。

當前的混凝土攪拌設(shè)備制造廠家在鐵路系統(tǒng)可謂遍地開花，大量的訂單使得產(chǎn)品供不應(yīng)求，呈現(xiàn)出近年來少有的賣方市場之勢。在商混設(shè)備制造領(lǐng)域擁有良好口碑和產(chǎn)品質(zhì)量的廠家出現(xiàn)了訂單排隊，無貨可供的情況，這同時也為一些想借著鐵路客運專線大發(fā)展之機大撈一筆的制造廠商創(chuàng)造了機會。

但應(yīng)該更理性的看到，中國的鐵路客運專線建設(shè)是長期的，可持續(xù)的，在京津線之后還有京滬線，京滬線之后還有哈大線，京津線僅僅是一個開端，如果在這個起跑線上能夠飛躍而起，則在中國的鐵路客運專線大蛋糕中肯定能夠大有作為，如果在這里摔了大跤，則必將被中國的鐵路客運專線建設(shè)淘汰出局。

高性能混凝土泵送高性能耐久性C50混凝土相比普通民用建筑C50混凝土不僅含砂率低、水灰比低，而且粘度很大，坍落度損失大。

如何同時解決好坍落度損失快、輸送距離遠(各個梁場根據(jù)方案不同，配置泵送輸送距離不同)和泵送排量要求高這三個高性能混凝土泵送的難題成了各個梁場的主要攻關(guān)課題。現(xiàn)有的混凝土泵制造技術(shù)對其中任何一個單獨的問題解決起來都不困難，但同時遇到這三個問題，而且又要完善解決，綜合取舍，確實令人頭疼。

第一種方案，施工單位考慮到盡量減少輸送距離的因素，將混凝土泵安放在了梁體旁邊，采用混凝土攪拌運輸車從攪拌機下料口的位置接料，并送到拖泵進料口進行泵送的方案，這種方案的突出優(yōu)點是泵送輸送距離短，對輸送泵要求不是很嚴格，但這種方案增加了攪拌車運輸環(huán)節(jié)，每月近3萬元/臺(單個梁場至少配備3輛攪拌車)的租賃綜合成本也使預(yù)制梁場增加了負擔。

同時攪拌車在運輸過程中坍落度的損失快，這就為泵送制造了難度?；炷翉念A(yù)拌完成后到澆筑現(xiàn)場有一定的距離，而這段運輸時間往往是控制混凝土坍落度和易性的關(guān)健，同樣其亦受一定的隱患因素制約。高溫天氣混凝土攪拌車尾部的混凝土水份蒸發(fā)較快，容易給人造成錯覺混凝土坍落度損失大;雨水天氣，混凝土攪拌車尾部的混凝土水份較大，容易產(chǎn)生離析。此外，攪拌車車鼓轉(zhuǎn)動的快慢，亦對混凝土有影響。車鼓轉(zhuǎn)得快，混凝土在運輸過程中被攪拌加劇，分子因磨擦產(chǎn)生的熱運動亦加劇，水分子碰撞水泥顆粒機會增大，水化程度加大，混凝土坍落度損失增大，和易性變差快;車鼓轉(zhuǎn)得慢，甚至停轉(zhuǎn)，混凝土容易受行車的顛簸，而產(chǎn)生漿石分離，沉降等不良現(xiàn)象。

故在混凝土運輸過程中，車鼓保持在每分鐘約六轉(zhuǎn)，并到工地后保持攪拌車高速轉(zhuǎn)動四至五分鐘，以使混凝土澆筑前充分再次混和均勻。如遇坍落度有所損失，可后摻一定的外加劑以達到理想效果。

第二種方案，有的梁場采用的泵送方案是將混凝土泵直接放置在攪拌機出料口下端，這種方案的特點是減少了中間環(huán)節(jié)，減小了故障率，降低了成本，混凝土直接入拖泵進料口，塌落度損失小。但同時也增加了遠端梁座的泵送距離，對輸送泵要求嚴格，而且下料口的出料速度控制也要考慮。

中鐵十一局梁場與攪拌站制造廠家配合，在攪拌機下料口位置安裝了可控制的卸料中轉(zhuǎn)斗，將攪拌機卸出的混凝土料分次均勻的卸到拖泵料斗口，保證了泵送過程中不缺料、不溢料，避免了泵機長時間停頓和吸入空氣導(dǎo)致堵管，較好的解決了出料速度不易控制的課題。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的，與此同時，帶來的事建筑配套設(shè)施更高的標準和要求，加速了裝配式建筑整個產(chǎn)業(yè)鏈的衍生和發(fā)展。以上內(nèi)容就是“裝配式施工知識分享：京津城際混凝土箱梁預(yù)制淺析”，更多裝配式新發(fā)展新資訊，歡迎繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校裝配式建筑行業(yè)頻道!環(huán)球網(wǎng)校為大家提供 免費預(yù)約短信提醒服務(wù)和裝配式精華考點/課程講義，點擊下方免費下載即可獲取。