CN114474337B - 高寒高海拔地区铁路t梁快速预制及养护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，通过对高寒高海拔地区铁路简支T梁冬季预制技术研究，形成了成套的T梁快速施工方法，并通过对混凝土生产技术、泵送布料及混凝土振捣技术、自动张拉技术、自动压浆技术及封锚混凝土保温保湿养护技术的总结，为提高T梁冬季快速施工工效和产品质量提供了保障，形成了一套完整的、合理的、可靠、高效的施工方法。
Description
技术领域
本发明公开了一种高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，涉及建筑工程施工技术领域。
背景技术
目前，随着我国建筑工程修建的快速发展，施工技术不断成熟、施工标准要求越来越高、施工成本的不断增加，高寒高海拔地区生态脆弱，地质复杂，地形变化大，对于高寒高海拔地区的铁路建设工程，铁路建设工程浩大，高寒高海拔地区环境复杂，施工条件恶劣，施工难度极大；进一步地，在铁路工程建设中，桥梁工程是重要的组成部分，其上部结构多为后张法简支T梁，现有技术中，在高寒高海拔地区的寒冷环境下，混凝土出机温度难以满足生产所需，且在寒冷环境下对T梁模板的预热速度较慢，为满足生产需求，产生大量的能量消耗。
申请号为CN201410770364.8的发明专利公开了一种高原高寒地区桥梁简支梁节段拼装施工方法，包括以下步骤，a、建设梁场；b、梁段预制；c、组拼移动支架；d、梁段运输和吊装；e、湿接缝施工；f、预应力钢绞线张拉；g、预应力孔道压浆；该发明中的施工方法采用SX64/2200移动支架，施工工艺先进，机械化程度高，成桥速度快，对桥下交通无干扰；该发明中高原高寒地区湿接缝在移动支架腹内施工，施工质量容易控制；该发明中在高原高寒地区箱梁节段拼装施工主要在移动支架腹内进行，施工作业安全。但是该申请在T梁预制集中生产过程中，对于高寒高海拔条件下存在钢筋加工、绑扎速度慢，存在安全隐患的问题，且对于桥梁部件养护时间和温度没有合理的检测设备，影响成型桥梁的施工质量，达不到安全使用要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，通过对高寒高海拔地区铁路简支T梁冬季预制技术研究，形成了成套的T梁快速施工方法，并通过对混凝土生产技术、泵送布料及混凝土振捣技术、自动张拉技术、自动压浆技术及封锚混凝土保温保湿养护技术的总结，为提高T梁冬季快速施工工效和产品质量提供了保障，形成了一套完整的、合理的、可靠、高效的施工方法。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，包括以下步骤：
钢筋快速加工步骤：采用数控钢筋剪切设备对T梁桥面钢筋用料批量调直切断，其过程为领料→设置剪切钢筋参数→切第一根料→首检第一根料→批量调直切断→码放转下道工序；数控钢筋剪切设备通过伺服电机驱动丝杠机构调整剪切刀口与定位挡板之间的距离，辅以编码器测量，实现定尺高精度控制，将加工误差控制在±2mm范围内，并通过在具备记忆、存储功能的PLC控制系统内设置钢筋数量、规格等，实现钢筋智能化控制和批量快速加工；
钢筋快速绑扎步骤：包括设置在钢筋加工房旁的钢筋预编区，通过在预编区内集中预编梁体钢筋和桥面钢筋，再通过龙门吊吊移至T梁生产区的生产台位安放、穿管，实现钢筋工序流水作业；
混凝土生产、运输步骤：T梁混凝土采用C55和C60的高性能混凝土，混凝土拌合物含气量2％～4％，坍落度200±20mm且45min损失不大于10％，入模温度5℃～30℃，混凝土生产梁场配备有混凝土搅拌机，每座搅拌机配备有水泥罐、粉煤灰罐、混凝土生产信息化管理系统、计量系统和混凝土无线测温系统；所述混凝土运输采用混凝土罐车从搅拌站运输至浇筑点，运输过程中混凝土罐转速为2r/min-4r/min，运输车到达现场时需高速旋转 20s～30s，卸料点设置在12.5t门吊范围内的运料通道上，或生产区外侧运输通道上，再将罐车内混凝土卸入汽车泵接料口；
T梁混凝土泵送施工步骤：包括若干T梁生产区，检查生产区内模型和设备情况，生产区梁场选用臂展48米的汽车泵，设定混凝土浇筑时汽车泵停放位置，使汽车泵可以一次性覆盖两个生产区的生产台位，在汽车泵不移动位置的情况下，连续浇筑两片T梁；所述T梁生产区主干道旁安设环境自动监测设备，实现对环境温度、风向风速和噪音的实时监测，并采用红外线测温仪对模板和钢筋温度进行测试；
T梁混凝土蒸汽养护步骤：采用篷布将T梁梁体完全覆盖，通过向篷布内通入蒸汽，增加梁体周边环境温度和湿度，混凝土浇筑完毕后，模型拆除前，采用13.5×11.5m的篷布搭设于侧模栏杆上，将模型和T梁全部覆盖，模型拆除后，采用13.5×11.5m的篷布直接将T梁全部覆盖；篷布搭设时，搭接长度大于30cm，篷布相互间搭设上下关系根据测风仪测定风向确定，以顺风向搭设，并采用自粘条将搭接处粘贴牢固，采用麻绳将篷布底部捆扎牢固，实现篷布搭设严密；
T梁张拉步骤：当外界环境温度低于0℃时，用蒸汽将篷布内温度加热至0℃以上时方可对T梁施加预应力，T梁预应力张拉采用自动张拉系统，按照设计将梁编号、型号、张拉顺序、张拉力目标值及计算伸长值、持荷时间等输入张拉系统，一键张拉；
T梁预应力管道压浆步骤：预制T梁张拉完成24h后，48h内进行管道压浆，压浆时及压浆后3天内，梁体及环境温度不应低于5℃；当环境温度低于5℃时，压浆前1天应采用篷布对梁体进行封闭，通过管道输送蒸气进行预加热，并在压浆及压浆后3天，持续通蒸气确保梁体所处环境温度不低于5℃，不高于35℃；压浆浆体应采用热水进行制备，以保证浆体出机温度在5～30℃，拌制好的浆体应在40min内压入管道；
T梁封锚步骤：封锚工作在篷布内进行，封锚完毕后关闭篷布并持续通入蒸汽，并在封锚混凝土表面喷涂养护剂，覆盖薄膜，确保封锚混凝土质量；无篷布覆盖加热时，在封锚混凝土表面喷涂养护剂，覆盖薄膜后，采用电热毯包裹T梁端部封锚混凝土进行加热保温。
进一步地，所述混凝土泵送施工步骤中，混凝土入模前温度控制在5℃～30℃之间，T 梁梁体采用外部震动与内部振捣相结合的方法，T梁的桥面板、挡砟墙及端边墙采用内部振捣，振捣时振捣棒不碰触模型和预应力筋管道；T梁梁体采用水平分层、连续浇筑、一次成型的浇筑方法，每层混凝土浇筑厚度小于300mm，通过汽车泵泵管从T梁的一端向另一端一次浇筑完成，上层混凝土从下层布料结束端向另一端拉伸布料，至T梁底腹板混凝土浇筑完成，单层混凝土布料时间为10～12min；在投料长度范围内的附着式高频震动器振动，振动时间为20-30s的单次高频开启时间，高频震动器开启间隔时间为55-65s。
进一步地，所述混凝土浇筑至T梁腹板顶部后，从T梁跨中至端部每8m范围内布置一根直径为50mm的插入式振动棒，在所述8m范围内的混凝土来回振捣密实；所述插入式振动棒的作用间距小于振动棒作用半径的1.5倍，插入式振动棒插到位后抽动两次，每次振动时间为10-15s，每一次插入点振动完缓慢拔出至顶部，有气泡引出，再上下抽动振动棒，至气泡消失。
进一步地，浇筑所述T梁下翼缘、桥面板混凝土时，单层布料厚度小于100mm，采用插入式振动棒沿布料方向依次振捣密实，预留最后一层桥面板混凝土，待挡砟墙浇筑完毕后再布料振捣；灌筑挡砟墙时混凝土坍落度控制在180～200mm范围内，分两层布料，待首层混凝土布料完成后，采用直径为50mm的振动棒从布料起始端向终端依次振捣，使混凝土振捣时在挡砟墙根部不会大量翻涌；待首层混凝土振捣完成后，布设挡砟墙第二次混凝土，再采用两根直径为30mm的振动棒并排依次振捣，确保混凝土振捣密实，气泡有效排出。
进一步地，T梁支座板处采用云石胶将10～20mm的碎石铺粘于支座板上表面，防止出现支座空响；采用云石胶在所述支座板上粘贴6根Ф16钢筋，使支座预埋钢板与梁体钢筋之间有16mm间隙，以确保支座处混凝土充盈密实；混凝土浇筑前待底板混凝土浇筑40cm厚，采用50mm振动棒振捣密实后安装端隔板上的盖板。
进一步地，所述T梁混凝土蒸汽养护步骤，包括静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段；所述静停阶段为T梁梁体混凝土浇筑完成至混凝土初凝之前的养护期间，静停期间保持蓬布内环境温度不低于5℃，时间为4h，静停期可向蓬布内供给蒸汽，将蓬内温度控制在10℃以内；所述升温阶段由静停期间升至预设的恒温阶段温度，升温阶段的升温速度不大于10℃/h；所述恒温阶段篷布内温度不超过30℃，恒温时梁体表面混凝土温度不超过45℃，梁体芯部混凝土温度不超过60℃，恒温期保持20h；所述降温阶段取出随梁养护试件，经试验达到混凝土脱模强度后，停止供汽降温，降温速度小于10℃/h，降温过程中，篷布保持密封，通过热量传递逐渐降低T梁的温度。
进一步地，混凝土浇筑T梁设置于篷布内通过蒸汽养护，养护期间采用混凝土自动测温系统对篷布内生产台座和存梁台座的环境温度进行实时监控，所述自动测温系统设置在生产台座篷布内的五处测温点，包括一号测温点、二号测温点、三号测温点、四号测温点和五号测温点一号测温点布置于距梁体端部1m，顶板混凝土向下500mm处，测量混凝土芯部温度；二号测温点布置于距梁体端部1m，顶板混凝土向下50mm处，测量混凝土表层温度；三号测温点布置于篷布内，悬挂于模型旁，测量棚内环境温度；四号测温点布置于梁体跨中，顶板混凝土向下500mm处，测量混凝土芯部温度；五号测温点布置于梁体跨中，顶板混凝土向下50mm处，测量混凝土表层温度；所述自动测温系统在存梁台座篷布内设置六号测温点悬挂于大里程端T梁下联结角上方。
进一步地，所述T梁蒸汽养护静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段各测温点每 30min自动监测采集一次数据，收集T梁各部位温度异常或差异及时调节蒸汽供应量控温； T梁混凝土强度达到设计强度60％，且梁体芯部温度与梁体表面温度、梁体表面温度与环境温度差不超过15℃时，撤除保温设施和测试仪表；所述T梁脱模后，立即在T梁混凝土表面喷涂养护液并采用篷布覆盖，通入蒸汽进行保温养护；T梁初步张拉后移出生产台座，并采用篷布全覆盖，通入蒸汽保温养护达到要求临期。
本发明的技术效果如下：
本发明通过对高寒高海拔地区铁路T梁凝土生产技术及保温运输技术、高寒高海拔地区混凝土泵送布料技术、高频震动技术、高寒高海拔地区混凝土蒸汽养护技术、高寒地区管道压浆保温技术的研究应用，为冬季快速制梁和养护提供了保障。
具体内容如下：
1.本发明在日最低温度-20℃的寒冷环境下，修建经济有效的混凝土生产用原材料供暖保温系统，确保混凝土出机温度满足生产所需。
2.本发明在寒冷环境下实现对T梁模板的快速预热，在同时满足搅拌站、生产区和存梁区蒸汽需求前提下，降低蒸汽损耗，达到节能降的目的。
3.本发明自主设计并制作钢筋骨架绑扎胎具，确保钢筋预编质量，提高工作效率；自主设计并制作钢筋骨架专用吊具，实现骨架快速吊装。
4.本发明自主研发搅拌站粉料下料螺旋远程控制系统，通过智能云端手机APP实现粉料使用精准把控；自主设计、制作、安装制存梁台座蒸汽养护管路和砂石料仓地暖管路，提高蒸汽养护效率。
5.本发明采用带有手机APP监测功能的混凝土无线测温仪对混凝土搅拌用水、减水剂、粉料秤，以及梁体混凝土芯部、表面和蒸养棚内环境温度进行实时监测，利于混凝土生产，提高蒸汽养护质量。
6.本发明采用自动化设备加工钢筋、网片焊接、预应力张拉、管道压浆等，提高了工序流转速度和产品质量；通过采用钢筋预编工艺、汽车泵泵送浇筑T梁混凝土工艺缩短了制约快速制梁的关键工序所需时间，提高工效。通过上述措施，高寒季节单日产能由3片提高至4片，节约冬季施工工期。
7.本发明通过钢筋自动加工设备、机械焊接手、粉料使用智能监控系统、混凝土无线测温系统、自动张拉设备、自动压浆等设备的运用，提高了钢筋半成品加工精度、工序质量，减少了人员配置，降低了人为误差，节约了资源。通过对蒸汽管道的合理布置，梁体养护的过程控制，减少了燃气消耗，设计电热毯加热封锚混凝土工艺代替蒸汽养护封锚混凝土，节约了能源。通过采用预编钢筋骨架、汽车泵浇筑混凝土等措施，缩短了每日工作时间，减少了夜间作业频次，降低了夜间噪音污染。
附图说明
图1是本发明生产方法流程图。
图2是本发明生产台座测温点布置示意图；
图3是本发明存梁台座测温点布置示意图。
图中所示：1-篷布，2-蒸汽管道，3-梁体，4-侧模栏杆，5-生产台座，6-存梁台座，7-一号测温点，8-二号测温点，9-三号测温点，10-四号测温点，11-五号测温点，12-六号测温点，13-联结角。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本发明。
如图1所示，本实施例提供了一种高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，包括以下步骤：
钢筋快速加工步骤：采用数控钢筋剪切设备对T梁桥面钢筋用料批量调直切断，其过程为领料→设置剪切钢筋参数→切第一根料→首检第一根料→批量调直切断→码放转下道工序；数控钢筋剪切设备通过伺服电机驱动丝杠机构调整剪切刀口与定位挡板之间的距离，辅以编码器测量，实现定尺高精度控制，将加工误差控制在±2mm范围内，并通过在具备记忆、存储功能的PLC控制系统内设置钢筋数量、规格等，实现钢筋智能化控制和批量快速加工，提高了生产效率，减少了人工成本；
本实施例中，为减少材料浪费，提高生产效率，Φ12mm及以下的HPB300和HRB400钢筋采用盘圆钢筋和盘螺钢筋，由钢筋全自动调直切断机进行调直切断；优选地，采用钢筋全自动调直切断机对盘圆钢筋和盘螺钢筋加工，可实现T梁对超过30000mm的通常钢筋和350mm左右的短节钢筋高精度快速下料，工艺流程为：领料→设置剪切钢筋参数→切第一根料→首检第一根料→批量调直切断→码放转下道工序。钢筋全自动调整切断机可以同时完成调直、切断和除锈工作；该设备具有钢筋切断长度误差小、调直后螺纹钢筋纵横肋损伤小、光圆钢筋表面损伤小等特点，可实现智能化控制和批量快速加工，提高了生产效率，减少了人工成本。
优选地，对于梁体，桥面等用量大、形状规则的半成品钢筋，采用数控立式钢筋弯曲中心进行批量加工，加工工艺流程：准备→设置弯曲钢筋参数→试弯第一根料→首检第一根料→成批弯曲→堆放。通过采用该类钢筋自动化加工设备，提高了钢筋加工精度，实现了钢筋快速加工，提高生产效率。本实施例中，预应力管道网片用量大、焊接效率低、焊接精度波动大，以及人员流动大、质量不稳定等实际情况，梁场配备了智能化焊接机械手用于预应力管道网片的焊接成型。该设备代替人工焊接，降低了对人员的焊接技术要求，提高了网片焊接质量和生产效率。本实施例采用槽钢、工字钢和角钢单独制作半成品钢筋存放工装，满足半成品钢筋存放要求，并挂牌标识，便于区分拿取。设置异性钢筋快检大样，便于进行钢筋尺寸快速检查，提高了半成品钢筋检查效率。
钢筋快速绑扎步骤：包括设置在钢筋加工房旁的钢筋预编区，通过在预编区内集中预编梁体钢筋和桥面钢筋，再通过龙门吊吊移至T梁生产区的生产台位安放、穿管，实现钢筋工序流水作业，提高了生产效率；
本实施例中，所述钢筋预编区位于钢筋加工房大里程端，临近生产台座设置，预编区内设置梁体骨架绑扎台位4个，桥面骨架钢筋绑扎台位2个，桥面绑扎区雨棚1个，梁体绑扎区雨棚2个。钢筋预编胎卡具采用角钢、槽钢、钢管等制作而成；设置2个骨架专用吊架，采用钢管、槽钢、角钢、钢板等制作而成。绑扎好的钢筋骨架由1台29.5m-12.5t 门式起重机采用专用吊架吊装至生产台座。本实施例采用预应力抽拔橡胶管自动穿管机进行穿管作业，实现了预应力孔道预留的自动化作业，极大的提高了工作效率，降低了橡胶管使用过程中的磨损程度，延长橡胶管使用寿命，以实现钢筋骨架的快速绑扎成型。
混凝土生产、运输步骤：T梁混凝土采用C55和C60的高性能混凝土，混凝土拌合物含气量2％～4％，坍落度200±20mm且45min损失不大于10％，入模温度5℃～30℃，混凝土生产梁场配备有混凝土搅拌机，每座搅拌机配备有水泥罐、粉煤灰罐、混凝土生产信息化管理系统、计量系统和混凝土无线测温系统；所述混凝土运输采用混凝土罐车从搅拌站运输至浇筑点，运输过程中混凝土罐转速为2r/min-4r/min，运输车到达现场时需高速旋转20s～30s，卸料点设置在12.5t门吊范围内的运料通道上，或生产区外侧运输通道上，再将罐车内混凝土卸入汽车泵接料口；
本实施例中，混凝土搅拌时间为180S，投料时间为30s，出料时间为30s，即单盘混凝土搅拌总时间为240s，单盘最大出料能力为2m3，按1.5m3/盘计算，单台主机出料能力为每小时22.5m3，两台机组为45m3/h。单片32mT梁混凝土方量约为55m3，可在1.5小时内出料完毕，满足单片T梁浇筑时长小于3.5h的基本要求，同时也满足高寒地区快速制梁内控2h内浇筑完毕混凝土的要求。
优选地，本实施例梁场搅拌站采用智能云控系统对粉料使用进行了动态管理，通过智能云端手机APP实现粉料使用精准把控。可随时查看粉料使用状态，当罐体材料使用完后，根据检验批台账开锁新的罐体给搅拌站使用，能有效避免混凝土输送搅拌司机在不知道材料是否合格的情况下使用材料，确保其使用梁场物机部指定罐号的粉料。同时，该系统提升了梁场物资管理效率，降低粉料损耗，实现了粉料储备超前预警，为高寒地区快速制梁物资保供提供了帮助。针对高寒地区混凝土生产前，地材、拌和用水、减水剂等材料需提前预热，满足热工计算要求后方可投料搅拌的情况，梁场为每台搅拌机组配备了一套混凝土无线测温系统，该系统可直观、准确、快捷的数字显示被测体温度，为精准把控各类材料温度状况，保质保量生产混凝土提供了保障。
T梁混凝土泵送施工步骤：包括若干T梁生产区，检查生产区内模型和设备情况，生产区梁场选用臂展48米的汽车泵，设定混凝土浇筑时汽车泵停放位置，使汽车泵可以一次性覆盖两个生产区的生产台位，在汽车泵不移动位置的情况下，连续浇筑两片T梁；所述T梁生产区主干道旁安设环境自动监测设备，实现对环境温度、风向风速和噪音的实时监测，并采用红外线测温仪对模板和钢筋温度进行测试；
本实施例中，采用红外线测温仪对模板和钢筋温度进行测试，当模板和钢筋温度在 5℃～35℃范围内时，满足浇筑条件；当模板和钢筋温度高于40℃时，将浇筑时间改为夜间施工；当环境温度较低时，选择在白天气温较高时段施工，若模板和钢筋温度低于5℃，采用移动式暖棚将模板和钢筋罩住，向棚内通入少量蒸汽，对模板和钢筋进行预热，温度满足要求后方可浇筑混凝土；
T梁混凝土蒸汽养护步骤：采用篷布将T梁梁体完全覆盖，通过向篷布内通入蒸汽，增加梁体周边环境温度和湿度，混凝土浇筑完毕后，模型拆除前，采用13.5×11.5m的篷布搭设于侧模栏杆上，其中13.5m长的方向沿纵桥向搭设，将模型和T梁全部覆盖，模型拆除后，采用13.5×11.5m的篷布，其中13.5m长的方向沿纵桥向搭设，直接将T梁全部覆盖；篷布搭设时，搭接长度大于30cm，篷布相互间搭设上下关系根据测风仪测定风向确定，以顺风向搭设，并采用自粘条将搭接处粘贴牢固，采用麻绳将篷布底部捆扎牢固，实现篷布搭设严密；
T梁张拉步骤：当外界环境温度低于0℃时，用蒸汽将篷布内温度加热至0℃以上时方可对T梁施加预应力，T梁预应力张拉采用自动张拉系统，按照设计将梁编号、型号、张拉顺序、张拉力目标值及计算伸长值、持荷时间等输入张拉系统，一键张拉；进一步地，预应力张拉确保千斤顶、锚垫板、孔道三者同心，钢束两端、两侧同步张拉，两端不同步率不超过5％；预应力张拉以设计控制张拉力为主，伸长值作为校核，持荷时间不得少于设计持荷时间，伸长值偏差不超过±6％；张拉过程中及张拉后24h内钢绞线断丝、滑丝数量不得超过预应力筋总数的0.5％，且不能在同一侧，一束内断丝不得超过1丝，否则必须放张处理。每端钢绞线回缩量小于6mm，夹片错牙小于1mm设置；千斤顶安装完成开始张拉前，应检查千斤顶油管，半径大于20cm的缠绕弯曲部位设置。
T梁预应力管道压浆步骤：预制T梁张拉完成24h后，48h内进行管道压浆，压浆时及压浆后3天内，梁体及环境温度不应低于5℃；当环境温度低于5℃时，压浆前1天应采用篷布对梁体进行封闭，通过管道输送蒸气进行预加热，并在压浆及压浆后3天，持续通蒸气确保梁体所处环境温度不低于5℃，不高于35℃；压浆浆体应采用热水进行制备，以保证浆体出机温度在5～30℃，拌制好的浆体应在40min内压入管道；
进一步地，T梁预应力管道压浆采用自动压浆系统，实现了压浆施工过程上料、制浆、抽真空和压浆各工序间的自动协同工作,压浆全过程自动控制,强化了对浆料配比、压力、温度等关键参数的实时监控,并通过压浆量计量技术提供了一种可行的管道密实度的判别方法,确保了压浆质量；
在压浆界面点击自循环已关闭按钮，系统开始自动配料，水、压浆剂和水泥的实际量自动称量，首先在搅拌机加入实际拌和用水量的80％～90％，开始搅拌机，均匀加入全部的压浆剂、边加入边均匀搅拌，均匀加入全部的水泥、边加入边均匀，全部粉料加入后再搅拌2min，加入剩余10％～20％的拌和用水，继续搅拌2min；搅拌完成后卸料阀自动打开，高速搅拌桶的浆液导入低速搅拌桶；导入完成后高速搅拌桶自动启动下一盘配料。
在压浆顺序中点击需要压浆的孔，理论上限和理论下线自动计算。点击启动压浆，系统开始抽真空，当真空值稳定在-0.06MPa～-0.08MPa之间后开始压浆，压浆应达到孔道另一端充盈度饱满并于排气孔排出，且达到18±4s的流动度，关闭出浆口后，压浆压力达到0.6MPa后进入放浆，放浆完成后进行保持大于0.5MPa且大于3min的保压期，保压完成后压浆过程完毕，孔自动变为绿色。
T梁封锚步骤：封锚工作在篷布内进行，封锚完毕后关闭篷布并持续通入蒸汽，并在封锚混凝土表面喷涂养护剂，覆盖薄膜，确保封锚混凝土质量；无篷布覆盖加热时，在封锚混凝土表面喷涂养护剂，覆盖薄膜后，采用电热毯包裹T梁端部封锚混凝土进行加热保温。
本实施例中，所述混凝土泵送施工步骤中，混凝土入模前温度控制在5℃～30℃之间， T梁梁体采用外部震动与内部振捣相结合的方法，T梁的桥面板、挡砟墙及端边墙采用内部振捣，振捣时振捣棒不碰触模型和预应力筋管道；T梁梁体采用水平分层、连续浇筑、一次成型的浇筑方法，每层混凝土浇筑厚度小于300mm，通过汽车泵泵管从T梁的一端向另一端一次浇筑完成，上层混凝土从下层布料结束端向另一端拉伸布料，至T梁底腹板混凝土浇筑完成，单层混凝土布料时间为10～12min；在投料长度范围内的附着式高频震动器振动，振动时间为20-30s的单次高频开启时间，高频震动器开启间隔时间为55-65s；以混凝土不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆且浮浆表面出现镜光现象为度。
本实施例中，所述混凝土浇筑至T梁腹板顶部后，从T梁跨中至端部每8m范围内布置一根直径为50mm的插入式振动棒，在所述8m范围内的混凝土来回振捣密实；所述插入式振动棒的作用间距小于振动棒作用半径的1.5倍，即150-250mm；插入式振动棒插到位后抽动两次，每次振动时间为10-15s，每一次插入点振动完缓慢拔出至顶部，有气泡引出，再上下抽动振动棒，至气泡消失。优选地，在腹板(梁腹板厚度240mm)区段，用直径为50mm 的振动棒从钢筋中部插入振动一遍，插入深度以振动棒不接触胶管为准，浇筑32m跨梁时插入最大深度为1.6m，24m跨梁时插入最大深度为1.3m，用胶带在振动棒上分别作好插入深度标记。
本实施例中，浇筑所述T梁下翼缘、桥面板混凝土时，单层布料厚度小于100mm，采用插入式振动棒沿布料方向依次振捣密实，预留最后一层桥面板混凝土，待挡砟墙浇筑完毕后再布料振捣；灌筑挡砟墙时混凝土坍落度控制在180～200mm范围内，分两层布料，待首层混凝土布料完成后，采用直径为50mm的振动棒从布料起始端向终端依次振捣，使混凝土振捣时在挡砟墙根部不会大量翻涌；待首层混凝土振捣完成后，布设挡砟墙第二次混凝土，再采用两根直径为30mm的振动棒并排依次振捣，确保混凝土振捣密实，气泡有效排出。本实施例中，进行挡砟墙混凝土振捣时，振动棒应扶正，振捣过程中不应与挡砟墙垂直的伸缩缝钢板碰撞；振捣结束后，对挡砟墙上表面及时收面抹光，确保无波浪状。
本实施例中，T梁支座板处采用云石胶将10～20mm的碎石铺粘于支座板上表面，防止出现支座空响；采用云石胶在所述支座板上粘贴6根Ф16钢筋，使支座预埋钢板与梁体钢筋之间有16mm间隙，以确保支座处混凝土充盈密实；混凝土浇筑前待底板混凝土浇筑40cm厚，采用50mm振动棒振捣密实后安装端隔板上的盖板。
本实施例中，所述T梁混凝土蒸汽养护步骤，包括静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段；所述静停阶段为T梁梁体混凝土浇筑完成至混凝土初凝之前的养护期间，静停期间保持蓬布内环境温度不低于5℃，时间为4h，所述时间根据混凝土芯部与表面、表面与环境温差适当调整，静停期间可向蓬布内供给蒸汽，将蓬内温度控制在10℃以内；所述升温阶段由静停期间升至预设的恒温阶段温度，升温阶段的升温速度不大于10℃/h；所述恒温阶段篷布内温度不超过30℃，恒温时梁体表面混凝土温度不超过45℃，梁体芯部混凝土温度不超过60℃，恒温期保持20h；所述降温阶段取出随梁养护试件，经试验达到混凝土脱模强度后，停止供汽降温，降温速度小于10℃/h；本实施例中，经检查试件达不到脱模强度的要求，则延长恒温时间，直至混凝土达到脱模强度后再降温；降温过程中，篷布保持密封，通过热量传递逐渐降低T梁的温度。进一步地，在混凝土养护过程中，应根据温度自动监测设备反馈的各部位温度状况，通过调节蒸汽的输送量来控制梁体的养护温度，并随时监测篷布内湿度。
本实施例中，混凝土在测温时其出罐温度过低无法满足入模温度，立即停止混凝土入模；混凝土养护温度的测定从混凝土入模开始直至模板拆除，期间采用混凝土自动测温系统对棚内环境温度进行实时监控，特别是在蒸汽养护阶段，利用监测数据调控蒸汽的输送量，避免升降温速度过快及恒温阶段棚内温度过高，造成混凝土养护病害。
进一步地，混凝土浇筑T梁设置于篷布内通过蒸汽养护，养护期间采用混凝土自动测温系统对篷布内生产台座和存梁台座的环境温度进行实时监控，所述自动测温系统设置在生产台座篷布内的五处测温点，包括一号测温点、二号测温点、三号测温点、四号测温点和五号测温点一号测温点布置于距梁体端部1m，顶板混凝土向下500mm处，测量混凝土芯部温度；二号测温点布置于距梁体端部1m，顶板混凝土向下50mm处，测量混凝土表层温度；三号测温点布置于篷布内，悬挂于模型旁，测量棚内环境温度；四号测温点布置于梁体跨中，顶板混凝土向下500mm处，测量混凝土芯部温度；五号测温点布置于梁体跨中，顶板混凝土向下50mm处，测量混凝土表层温度；所述自动测温系统在存梁台座篷布内设置六号测温点悬挂于大里程端T梁下联结角上方。
进一步地，所述T梁蒸汽养护静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段各测温点每 30min自动监测采集一次数据，收集T梁各部位温度异常或差异及时调节蒸汽供应量控温； T梁混凝土强度达到设计强度60％，且梁体芯部温度与梁体表面温度、梁体表面温度与环境温度差不超过15℃时，撤除保温设施和测试仪表；本实施例中，T梁混凝土不通过洒水养护，T梁脱模后，立即在T梁混凝土表面喷涂养护液并采用篷布覆盖，通入蒸汽进行保温养护；T梁初步张拉后移出生产台座，并采用篷布全覆盖，通入蒸汽保温养护达到要求临期。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，其特征在于，包括以下步骤：
钢筋快速加工步骤：采用数控钢筋剪切设备对T梁桥面钢筋用料批量调直切断，其过程为领料→设置剪切钢筋参数→切第一根料→首检第一根料→批量调直切断→码放转下道工序；数控钢筋剪切设备通过伺服电机驱动丝杠机构调整剪切刀口与定位挡板之间的距离，辅以编码器测量，实现定尺高精度控制，将加工误差控制在±2mm范围内，并通过在具备记忆、存储功能的PLC控制系统内设置钢筋数量、规格等，实现钢筋智能化控制和批量快速加工；
钢筋快速绑扎步骤：包括设置在钢筋加工房旁的钢筋预编区，通过在预编区内集中预编梁体钢筋和桥面钢筋，再通过龙门吊吊移至T梁生产区的生产台位安放、穿管，实现钢筋工序流水作业；
混凝土生产、运输步骤：T梁混凝土采用C55和C60的高性能混凝土，混凝土拌合物含气量2％～4％，坍落度200±20mm且45min损失不大于10％，入模温度5℃～30℃，混凝土生产梁场配备有混凝土搅拌机，每座搅拌机配备有水泥罐、粉煤灰罐、混凝土生产信息化管理系统、计量系统和混凝土无线测温系统；所述混凝土运输采用混凝土罐车从搅拌站运输至浇筑点，运输过程中混凝土罐转速为2r/min-4r/min，运输车到达现场时需高速旋转20s～30s，卸料点设置在12.5t门吊范围内的运料通道上，或生产区外侧运输通道上，再将罐车内混凝土卸入汽车泵接料口；
T梁混凝土泵送施工步骤：包括若干T梁生产区，检查生产区内模型和设备情况，生产区梁场选用臂展48米的汽车泵，设定混凝土浇筑时汽车泵停放位置，使汽车泵可以一次性覆盖两个生产区的生产台位，在汽车泵不移动位置的情况下，连续浇筑两片T梁；所述T梁生产区主干道旁安设环境自动监测设备，实现对环境温度、风向风速和噪音的实时监测，并采用红外线测温仪对模板和钢筋温度进行测试；
T梁混凝土蒸汽养护步骤：采用篷布(1)将T梁梁体完全覆盖，通过蒸汽管道(2)向篷布(1)内通入蒸汽，增加梁体(3)周边环境温度和湿度，混凝土浇筑完毕后，模型拆除前，采用篷布(1)搭设于侧模栏杆(4)上，将模型和T梁全部覆盖，模型拆除后，采用篷布(1)直接将T梁全部覆盖；篷布(1)搭设时，搭接长度大于30cm，篷布(1)相互间搭设上下关系根据测风仪测定风向确定，以顺风向搭设，并采用自粘条将搭接处粘贴牢固，采用麻绳将篷布底部捆扎牢固，实现篷布(1)搭设严密；
T梁张拉步骤：当外界环境温度低于0℃时，用蒸汽将篷布内温度加热至0℃以上时方可对T梁施加预应力，T梁预应力张拉采用自动张拉系统，按照设计将梁编号、型号、张拉顺序、张拉力目标值及计算伸长值、持荷时间等输入张拉系统，一键张拉；
T梁预应力管道压浆步骤：预制T梁张拉完成24h后，48h内进行管道压浆，压浆时及压浆后3天内，梁体及环境温度不应低于5℃；当环境温度低于5℃时，压浆前1天应采用篷布对梁体进行封闭，通过管道输送蒸气进行预加热，并在压浆及压浆后3天，持续通蒸气确保梁体所处环境温度不低于5℃，不高于35℃；压浆浆体应采用热水进行制备，以保证浆体出机温度在5～30℃，拌制好的浆体应在40min内压入管道；
T梁封锚步骤：封锚工作在篷布内进行，封锚完毕后关闭篷布并持续通入蒸汽，并在封锚混凝土表面喷涂养护剂，覆盖薄膜，确保封锚混凝土质量；无篷布覆盖加热时，在封锚混凝土表面喷涂养护剂，覆盖薄膜后，采用电热毯包裹T梁端部封锚混凝土进行加热保温。
2.根据权利要求1所述的高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，其特征在于，所述混凝土泵送施工步骤中，混凝土入模前温度控制在5℃～30℃之间，T梁梁体采用外部震动与内部振捣相结合的方法，T梁的桥面板、挡砟墙及端边墙采用内部振捣，振捣时振捣棒不碰触模型和预应力筋管道；T梁梁体采用水平分层、连续浇筑、一次成型的浇筑方法，每层混凝土浇筑厚度小于300mm，通过汽车泵泵管从T梁的一端向另一端一次浇筑完成，上层混凝土从下层布料结束端向另一端拉伸布料，至T梁底腹板混凝土浇筑完成，单层混凝土布料时间为10～12min；在投料长度范围内的附着式高频震动器振动，振动时间为20-30s的单次高频开启时间，高频震动器开启间隔时间为55-65s。
3.根据权利要求2所述的高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，其特征在于，所述混凝土浇筑至T梁腹板顶部后，从T梁跨中至端部每8m范围内布置一根直径为50mm的插入式振动棒，在所述8m范围内的混凝土来回振捣密实；所述插入式振动棒的作用间距小于振动棒作用半径的1.5倍，插入式振动棒插到位后抽动两次，每次振动时间为10-15s，每一次插入点振动完缓慢拔出至顶部，有气泡引出，再上下抽动振动棒，至气泡消失。
4.根据权利要求3所述的高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，其特征在于，浇筑所述T梁下翼缘、桥面板混凝土时，单层布料厚度小于100mm，采用插入式振动棒沿布料方向依次振捣密实，预留最后一层桥面板混凝土，待挡砟墙浇筑完毕后再布料振捣；灌筑挡砟墙时混凝土坍落度控制在180～200mm范围内，分两层布料，待首层混凝土布料完成后，采用直径为50mm的振动棒从布料起始端向终端依次振捣，使混凝土振捣时在挡砟墙根部不会大量翻涌；待首层混凝土振捣完成后，布设挡砟墙第二次混凝土，再采用两根直径为30mm的振动棒并排依次振捣，确保混凝土振捣密实，气泡有效排出。
5.根据权利要求4所述的高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，其特征在于，T梁支座板处采用云石胶将10～20mm的碎石铺粘于支座板上表面，防止出现支座空响；采用云石胶在所述支座板上粘贴6根Ф16钢筋，使支座预埋钢板与梁体钢筋之间有16mm间隙，以确保支座处混凝土充盈密实；混凝土浇筑前待底板混凝土浇筑40cm厚，采用50mm振动棒振捣密实后安装端隔板上的盖板。
6.根据权利要求1所述的高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，其特征在于，所述T梁混凝土蒸汽养护步骤，包括静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段；所述静停阶段为T梁梁体(3)混凝土浇筑完成至混凝土初凝之前的养护期间，静停期间保持篷布(1)内环境温度不低于5℃，时间为4h，静停期间可向篷布(1)内供给蒸汽，将篷布(1)内温度控制在10℃以内；所述升温阶段由静停期间升至预设的恒温阶段温度，升温阶段的升温速度不大于10℃/h；所述恒温阶段篷布(1)内温度不超过30℃，恒温时梁体(3)表面混凝土温度不超过45℃，梁体(3)芯部混凝土温度不超过60℃，恒温期保持20h；所述降温阶段取出随梁养护试件，经试验达到混凝土脱模强度后，停止供汽降温，降温速度小于10℃/h，降温过程中，篷布(1)保持密封，通过热量传递逐渐降低T梁的温度。
7.根据权利要求6所述的高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，其特征在于，混凝土浇筑T梁设置于篷布(1)内通过蒸汽养护，养护期间采用混凝土自动测温系统对篷布内生产台座(5)和存梁台座(6)的环境温度进行实时监控，所述自动测温系统设置在生产台座(5)篷布(1)内的五处测温点，包括一号测温点(7)、二号测温点(8)、三号测温点(9)、四号测温点(10)和五号测温点(11)，一号测温点(7)布置于距梁体(3)端部1m，顶板混凝土向下500mm处，测量混凝土芯部温度；二号测温点(8)布置于距梁体(3)端部1m，顶板混凝土向下50mm处，测量混凝土表层温度；三号测温点(9)布置于篷布(1)内，悬挂于模型旁，测量篷布(1)内环境温度；四号测温点(10)布置于梁体(3)跨中，顶板混凝土向下500mm处，测量混凝土芯部温度；五号测温点(11)布置于梁体(3)跨中，顶板混凝土向下50mm处，测量混凝土表层温度；所述自动测温系统在存梁台座(6)篷布(1)内设置六号测温点(12)悬挂于大里程端T梁下联结角(13)上方。
8.根据权利要求7所述的高寒高海拔地区铁路T梁快速预制及养护方法，其特征在于，所述T梁蒸汽养护静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段各测温点每30min自动监测采集一次数据，收集T梁各部位温度异常或差异及时调节蒸汽供应量控温；T梁混凝土强度达到设计强度60％，且梁体(3)芯部温度与梁体(3)表面温度、梁体(3)表面温度与环境温度差不超过15℃时，撤除保温设施和测试仪表；所述T梁脱模后，立即在T梁混凝土表面喷涂养护液并采用篷布(1)覆盖，通入蒸汽进行保温养护；T梁初步张拉后移出生产台座(5)，并采用篷布(1)全覆盖，通入蒸汽保温养护达到要求临期。
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