浅谈预制T梁挡碴墙施工工艺

浅谈预制T梁挡碴墙施工工艺

史海洋

中铁丰桥桥梁有限公司天津西青分公司，天津 300000

摘要：T梁遍布我国的各条铁路，成为各条铁路的重要组成部分，为祖国的铁路事业作着巨大贡献，挡碴墙作为T梁受力体系的重要组成结构，起着限制道砟位移的作用，并为人行道支架的安装提供预埋件T钢的安装位置，是T梁不可缺少的部分，在结构设计上意义非常重要，挡碴墙的施工质量直接影响着人行道支架的安装的顺利与否。本文通过对传统工艺逐步进行改进对比，设计出了一套即能提升效率，又能降低生产成本的施工方法。大大提高劳动生产效率，能为企业带来巨大的经济效益。

关键词：挡碴墙；塌落度；时间；振动棒 中图分类号：TU757 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)44-0233-03

1 挡碴墙介绍

挡碴墙位于梁体桥面板外侧，高于梁体桥面，延桥梁全长方向通长布置，是T梁的重要组成部分，起着限制道砟位移的作用，并为人行道支架的安装提供预埋件T钢的安装位置，在混凝土预制过程中与梁体混凝土一起浇注形成整体，在发挥上述作用的同时，兼顾防水作用。挡碴墙的施工质量影响着后期行车安全、桥梁检修人员的安全、梁体雨水的正常流淌等重要功能，因此对挡碴墙的外形、强度、外观等都有较高的要求。挡碴墙位置见下图，图中红色圆圈所指示部分：

挡碴墙位置示意图(T梁截面)

2 挡碴墙模型

由挡碴墙位置可见，挡碴墙的混凝土与梁体混凝土为一个整体，模板设置需要兼顾挡碴墙的外形尺寸和施工方便，要求具有足够的强度、刚度、稳定性。根据现场施工条件采用预制钢模板，挡碴墙外侧模型与梁体模型为一整体，用大吨位压力机一次压制成形，内侧模型为小块模型，可以拆卸、移动，用16螺杆与梁体模板连接，内侧模板安装后下侧悬空，使挡碴墙混凝土和梁体混凝土连成整体，预埋件T钢固定在挡碴墙外侧模板上。模板设置见如下照片：

3 挡碴墙混凝土

3.1 混凝土的性能要求

挡碴墙混凝土采用与梁体性能要求相同的混凝土，强度等级为C55，坍落度设计为160±20mm，吊斗运输、灌筑。每立方米混凝土中水泥用量为400kg、粉煤灰用量为95kg、细骨料用量为683kg、粗骨料(5-10mm)用量为334kg、粗骨料(10-20mm)用量为781kg、用水量为154kg、聚羧酸减水剂用量为4.95kg，混凝土胶凝材料总量为495kg，水胶比为0.31。工艺要求混凝土具有良好的和易性、流动性、保水性及良好的半小时塌落度损失值等指标，挡碴墙体积小、施工速度慢、振动时间较长，要求塌落度损失不能过快，挡碴墙施工的各方面指标性能都严于梁体混凝土。

3.2 搅拌机性能及工艺要求

机械设备：本梁场搅拌机采用双卧轴强制式混凝土搅拌站，计量采用自动传感器计量。施工配合比不允许随便更改，需要调整时只能由试验室主任通知搅拌站对施工配合比中用水量进行微量调整（不得大于5kg）。

原材料性能要求： 水泥：搅拌用水泥应采用P•O42.5低碱普通硅酸盐水泥，不得使用其他品种水泥，新进场的水泥与减水剂作相容性检验。

砂：搅拌用砂应采用硬质、洁净的天然中粗砂，细度模数2.6～3.2，粒径在5mm以下，含泥量不大于2.0%。

碎石：搅拌用碎石应采用坚硬耐久的岩碎石，空隙率不大于40％，压碎指标不大于10％，粗骨料母岩的抗压强度与混凝土设计强度之比不小于2，含泥量不应大于0.5％，针、片状颗粒含量不大于5％；梁体粗骨料公称粒径5～10、10～20mm级配碎石，最大粒径不应超过20mm。且不得大于保护层厚度的2/3和钢筋最小间距的3/4。

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施工技术

3.3 混凝土浇注前的准备工作 模型检查

模型安装前应仔细检查模型上灰渣的清理工作，特别是接口处应清除干净；确保模型清理干净后检查脱模剂，脱模剂应涂刷均匀，不得漏涂或局部涂刷过多，涂后若被雨水冲刷，应及时补涂，清理干净光洁的模型涂刷脱模剂后有利于混凝土中气泡的高速有效排除。

确保模型清理干净后应检查模型有无凸起、凹陷、缝隙及其它变形，如果存在上述现象应停止施工对模型进行检修，确保模型的完好性，模型安装完成后应检查所有紧固件是否拧紧，未拧紧的应予拧紧，做到挡碴墙模型安装牢固。还应仔细检查模型的接口处是否密贴，是否有缝隙，如果存在缝隙应用泡沫胶条或者泡沫胶进行封堵，确保模型无缝隙，浇注时不跑浆、漏浆。

砂、石等原材料的检测

灌筑之前试验室对砂石进行抽检1次；抽检方法：砂、石各取1Kg，对其含水率进行测试，并对混凝土施工配合比进行调整，雨天增加抽测频率，并按测试结果及时调整混凝土配合比。料仓不得混料，发现混料要及时处理，严禁混料进行施工。

人员培训

灌注混凝土前对灌造人员进行技术交底，明确岗位职责及施工注意事项，特别是对龙门吊司机、打棒人员要交底到人，明确施工要点，把施工中的作业要点一一进行详细交底，并做到定人定岗。培训完成后及时形成有关的记录、交底等。

3.4 混凝土的施工工艺

混凝土浇注前应对模板温度、混凝土入模温度、坍落度、进行一次现场测试，却保各方面指标均符合有关规定。

梁体混凝土采用附着式振动器，挡碴墙施工采用插入式振动棒。施工要求如下：

⑴应使其自然顺利进入混凝土内，不要用力猛插，更不要使软轴折成死弯。

⑵每一插点要掌握好振动时间（一般为20～30秒）。 ⑶振动时振动棒上下略为抽动，每次插入应将振动棒插过下层混凝土5cm左右，捣完后要慢慢地拔出；

⑷插点距离不应超过振动棒作用半径的1.5倍，一般其作用半径为30～40cm。振动器距离模型不应大于振动器作用半径的1/2；振动棒一般是垂直插入，若需斜向插入，振动棒与混凝土面成45°～50°角。

⑸振捣时振捣棒不得碰撞模型、预埋件和预应力管道。 （6）振捣时间以混凝土表面出现浮浆、不再有显著沉落、不再有大量气泡上冒为准。

（7）浇筑过程中，应设专人检查模型、附着式振动器和钢筋骨架，发现松动、变形、移位、跑浆及振动器故障应及时处理。

（8）混凝土搅拌速度应与浇筑速度相协调，以尽量缩短混凝土拌好后的停放时间，并保证浇筑速度。

3.5 浇注完成后应仔细对挡碴墙的施工质量进行检查，包括挡碴墙顶面的浇注质量，是否抹面平整等

认真核对搅拌站的搅拌方量和现场的实际混凝土使用量是否存在偏差，核对挡碴墙的施工总时间是否在合理的时间范围内。确认无误后用塑料薄膜进行覆盖，边缘处采用重物进行压挡，确保覆盖的有效性。根据气温定确定挡碴墙的拆模时间，强度以23.5Mpa为脱模强度下限，以保证脱模完成后挡碴墙棱角的完整。拆模前应仔细加查紧固件是否全部拆卸，确认无误后先用小锤轻振以使模型和混凝土之间出现裂缝，后用撬棍轻轻进行撬、别等，严禁用龙门吊进行斜拉斜揣，混凝土不得出现磕损、掉角等，做到脱模后棱角分明外形完整。

4 挡碴墙施工技术难点

为了保证挡碴墙混凝土的施工质量在浇注过程中需要加强振捣，有效排除气泡以保证混凝土的密实。由于挡碴墙混凝土与梁体混凝土连成整体，而且挡碴墙的高度要明显高于桥面的高度，浇注过程中由于混凝土具有良好的流动性，振捣过程中在重力作用下挡碴墙混凝土会流向梁体桥面，造成桥面突起而挡碴墙高度不足，为了保证外形尺寸符合图纸要求需要重复多次的添加挡碴墙混凝土，需要安排专人负责挡碴墙混凝土的填充工作；如果振捣时间短则会在挡碴墙表

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面形成大量气泡，造成挡碴墙的不密实，与桥面混凝土连接的整体效果差，不仅影响外观质量，而且容易从松散处出现雨天漏水等情况，如果混凝土质量再差还存在一定程度的安全隐患。由此可见挡碴墙的施工对混凝土性能、操作人员的熟练程度责任心等都有要求，只有做到了各方面的平衡才能浇注出漂亮密实的挡碴墙。施工时混凝土的流动路线见右图：

5 影响挡碴墙质量的因素

通过在施工过程中加强管理沟通，对各种影响因素进行调整，经过对50片预制T梁外形外观的观察统计，总结影响挡碴墙质量的主要有四方面因素：工具（振动棒型号的选择）、人员（操作人员的熟练程度）、混凝土质量（和易性、流动性及保水性等工作性能）、施工工艺（浇注的顺序及时间间隔等）。将原因汇总成鱼刺图如下：

各种因素对挡碴墙影响的原因如下：

（1）工具：振动棒的型号以振动棒的直径大小划分，例如50振动棒的直径是50mm(也就是50毫米粗)。一般有25、35、50、70、85、100等型号。直径越大的振动棒影响范围越大，棒间距越大，在振动棒的影响下混凝土的流动也就越好，气泡排除越多，造成的桥面翻浆现象也越为严重；直径越小的棒振动影响范围越小，棒间距越小，为了保证同样的振动效果，需要更多的振动数量，但是造成的桥面翻浆越少。

（2）人员：操作人员的熟练程度及施工作业时的责任心对挡碴墙的施工质量影响较大，必要的人员培训，班前讲话都能有效提高工人的质量意识，提高产品质量。挡碴墙宽度200mm,高度400mm,施工时振动棒之间的间距50cm，每棒的振动时间为25S。棒间距和振动时间是影响振捣效果的主要因素，为了保证混凝土的振捣效果应在振动时间和棒间距与棒直径之间寻找一个平衡点，以使混凝土达到振动效果密实但混凝土的流动不多的良好效果。由于选择的振动棒的规

格不同，棒间距及振动时间也不一样，桥面翻浆及总体浇注时间也不相同。浇注时适宜参数：棒间距为30—50cm，振动时间为20-30S。

（3）混凝土的搅拌质量：混凝土的塌落度大小、混凝土和易性、半小时混凝土的塌落度损失值是影响浇注效果的主要因素。塌落度大容易导致翻浆，塌落度太小容易振捣不密实；出现气泡，只有塌落度大小合适，和易性良好的混凝土最适合挡碴墙的生产工艺，混凝土在振捣时即没有出现严重的翻浆也没有造成大量的补灰，这样的混凝土最适合挡碴墙的浇注工作；半小时塌落度损失值过大的混凝土无法适应分层分次施工，间隔时间长造成混凝土之间的接缝明显，影响外观质量，造成隐患。

（4）浇注工艺：浇注过程中是否一次浇注成型，及浇注时间间隔对挡碴墙的成型质量影响很大。一起浇注成型时混凝土出机时间较短，塌落度损失值也小，挡碴墙混凝土和桥面混凝土都具有良好的流动性，在振捣过程中挡碴墙混凝土容易流向桥面造成翻浆，需要重复多次的补灰振捣工序，造成人工的浪费和浇注时间的延长。如果分两次浇注桥面混凝土和挡碴墙混凝土，浇注挡碴墙时混凝土的出机时间比一次浇注时得到了有效的延长，桥面混凝土的塌落度出现了损失，混凝土不宜流动，浇注挡碴墙混凝土时造成的翻浆减少，补灰工作量减小，浇注时间也得到了有效的控制。两次浇注时间隔过长造成桥面混凝土和挡碴墙混凝土之间出现一条接缝即影响美观，又造成渗透雨水的隐患；间隔时间过短则分层浇注的效果不明显，起不到预计的浇注效果。浇注时间间隔是影响挡碴墙浇注质量的重要因素。

6 为了提高质量采取的措施

（1）工具：施工主要工具振动棒由最初选择的50振动棒换为30振动棒，根据施工工艺要求减小棒与棒之间的距离，改为密集型振动方式，振捣时间由25S调整为20S,做到小棒多振、短振，在保证振捣效果的同时有效的防止混凝土翻浆。50振动棒振动力强影响范围大，在振动棒的影响下混凝土的流动性增强，虽然气泡得到了有效的排除，振捣效果好，但是流出的混凝土也随之增多，桥面翻浆严重，造成的补灰工作量大，操作时间长，能达到预计的振捣效果，但是耗时，耗力。30振动棒直径小，影响范围也小，需要减小棒间距，可以达到同样的振动效果，减少了向挡碴墙内补灰的过程，省时省力。经过施工现场的总结，最终选用30振动棒作为挡碴墙施工的振捣工具，采用小棒多振、短振的密集型振捣方式。

（2）挡碴墙操作人员定员定岗，指定专人操作，严格执行有关的工艺细则，保证棒与棒之间的距离及振动时间符合有关规定。操作人员的熟练程度及是否按照有关的规定进行施工直接影响振捣效果，在浇注时除了定员定岗，专人操作还应安排检查人员，在施工中指导浇注作业，浇注完成后检查挡碴墙的振动效果，做到有关的振捣工艺得到有效的贯彻实施。

（3）在桥面混凝土施工完成后进行挡碴墙施工时浇注

中国科技期刊数据库 工业C

用的混凝土应与桥面混凝土分开搅拌，核对砂、石等的含水率是否发生变化，调整工艺参数：塌落度、搅拌时间。减少用水量以减小混凝土的塌落度，同时延长搅拌时间30S，增强混凝土的和易性，这样配制出的混凝土不宜流动同时具有较好的气泡排除能力，有利于挡碴墙的浇注，达到预计的振动效果。

（4）改变施工工艺：混凝土浇注工作由原来的一次浇注成形改为两次浇注。分步过程如下：

步骤一：桥面混凝土浇注，在混凝土浇注时混凝土的塌落度与梁体混凝土的塌落度相同，才用插入式振动棒为振动机械。做到混凝土表面基本平整，为步骤二提供浇注基础。 步骤二：挡碴墙混凝土浇注。浇注挡碴墙混凝土与桥面混凝土之间有时间间隔，间隔一般根据气温、风速、混凝土的塌落度等因素综合确定。一般情况下施工时间间隔20min，以桥面混凝土流动度减小但没有出现初凝为判断条件。同时调整挡碴墙混凝土的塌落度及搅拌时间等参数，增加用水量提高混凝土的塌落度，延长搅拌时间以提高混凝土的和易性。浇注完成挡碴墙混凝土后采用振动棒进行振捣，振捣时振动棒应应进入下层的桥面混凝土以增加两层混凝土之间的整体性，并注意观察桥面混凝土是否出现了上涌、鼓包等现象，并注意及时补灰以保证挡碴墙的高度。

7 挡碴墙施工工艺小结

通过以上的论述我们得到结论：挡碴墙虽然体积小，混凝土的数量少，但是浇注出美观坚固的混凝土需要我们从原材料采购、搅拌机械的选择、搅拌参数的确定、振动工具的选择、操作人员的培训、浇注工艺等各个方面进行细致入微的工作，认真总结，严格生产才能浇注出合格坚固美观的挡碴墙。

参考文献

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作者简介：史海洋，男，工程师，2006年毕业于河北大学。

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