JQ900架梁机架设箱梁存在的质量通病及预防措施
中铁一局西宝铁路客运专线XBZQ-1标段第五项目经理部 皮小明
摘 要：结合郑西、西宝客运专线箱梁架设过程中存在的一些质量通病进行收集并对其产生的原因进行分析，在架梁施工实践中总结出来一些预防和处理措施，能大大减少类似质量通病的发生。
关键词：JQ900 架梁 质量通病 梁缝 错台 垫石裂纹 强度
1.工程概况
西宝铁路客运专线一标跨两座特大桥，咸阳西立交特大桥（517孔）和漆水河特大桥（10孔），箱梁为工厂预制，箱梁类型为单箱单室人字坡；桥墩为流线型实体圆端桥墩，箱梁梁体混凝土采用的是商品混凝土，混凝土标号为C60;墩身采用的是C35混凝土，垫石采用的是C40混凝土。支座采用PZ系类支座，灌浆采用超早强无收缩高性能支座砂浆，标号为M50。箱梁架设采用JQ900架桥机、LY900B运梁车及TLJ450/360提梁机。
2.箱梁架设过程中常遇到的问题
1）箱梁验收交接
A.梁高、梁长超标
B.支座预埋件倾斜
C.支座中心距梁端距离超标
2）桥墩垫石验收
A.垫石高度、孔深、标高互差
B.墩身中心坐标
C.垫石强度、裂纹
3）箱梁架设
A.梁缝、错台、错牙
B.锚固层厚度、锚固层养护
3.箱梁交接问题出现原因、后果及处理措施
1）梁长、梁高超标
西宝箱梁形式为单箱、单室人字坡箱梁，横向排水坡度为20‰，箱梁分为32m箱梁和24m箱梁，其中32m箱梁梁长为32600mm（±20mm），24m箱梁为24600mm（±20mm），梁中心高度为3.134m（+10、-5mm），线路中线处高度为3.0m（+10、-5mm）。
箱梁梁长、梁高主要通过模板和人工控制，梁长是影响箱梁架设梁缝的主要影响因素
之一（跨度、垫石中心坐标等都会影响梁缝）。根据设计要求，箱梁梁缝控制都不一样，一般控制在±20mm，但由于箱梁允许误差为±20mm，因此理论上无论箱梁梁长是否超标，梁缝都有可能出现超标。因此在实际操作过程中我们一是严格控制箱梁梁长在允许误差范围内；二是对箱梁梁长进行统计，并进行箱梁匹配，根据箱梁梁长再通过架设过程中调整支座纵向允许偏差来使全线梁缝均与分布。
在箱梁架设过程中还存在直线梁缝值左右两侧相差很大比如左侧110mm，右侧则为80mm。根据西宝线架梁经验产生这种原因是由下列两个因素产生的：
A.箱梁上顶板是一个菱形，箱梁对角长不相等（这主要是由于预制梁模板端模变形，因此它一般会在一个制梁台位中连续出现）。
B.箱梁吊栓孔预埋位置偏差，产生了前后各四个吊孔组成的四边形长边与梁端不平行。但要产生左右梁缝相差很大状态必须是在落梁过程中前后吊点有一定的高程差（这种在情况是偶尔出现的，在现场没有规律性出现）。
梁高超标在现场实际验收过程中也较常见，因为现场控制梁高是在模板上标出设计线，然后通过人工混凝土收面。因此在实际操作过程中会出现收面不均匀，人字坡坡线不明显等情况，就直接造成了梁高超标现象。
梁高超标将直接导致箱梁架设后梁面错台及梁面标高超标严重，错台设计允许误差范围为10mm，梁面标高允许误差为-20mm（垫石标高也会影响错台和梁面标高）。梁高允许误差为（+10、-5）mm，因此根据误差最不利组合单纯由箱梁差生的误差h=10-(-5)=15mm,因此在梁高符合验收标准时也会出现错台超标现象。我部现场控制主要通过下列两个方法控制：
A.严格控制箱梁梁高，对不符合要求的梁高要求进行打磨处理。
B.对箱梁梁高、垫石标高进行统计，算出理论错台，再通过控制锚固层厚度来控制错台量，经过实践证明对错台控制有很好的效果。但要达到很高的效果一定要保证垫石的互差控制在±2mm（同一垫石和同端垫石）
2）支座预埋件倾斜
支座预埋件四角标高允许误差为±1mm。产生支座上底板预埋件倾斜的主要原因是由于安装支座上顶板时没有固定牢靠，在混凝捣固或侧模板上升导致了支座上顶板预埋件活动，产生了倾斜。在西宝线常出现的倾斜类型为“外八字”，这种形式是由于底模支撑架产生变形下沉，使得侧模相对上升进而顶起支座预埋件外侧边。
对于支座上顶板倾斜，我部是通过找出其倾斜原因，要求梁场加强对现场的控制，对于出现倾斜的支座上底板预埋件要求用契形钢板进行填补（这种现象一般在一个预制台位会连续出现）。
3）支座中心距梁端距离
支座中心距梁端距离设计为550mm，允许误差为±5mm。出现这种原因主要原因是由于预制梁端模底部未固定牢靠。这种情况将导致现场架设梁缝出现上面和下面不一致的情况。我部处理措施是将突出部分凿除，并进行修补。
4.垫石交接问题出现原因、后果和处理措施
1）垫石高度、孔深、互差
垫石高度主要是由于墩身高度控制的，一般允许最低高度为320mm=470（油顶高度）+60（顶帽）+20（橡胶垫）-210（支座高度）-20（锚固层厚度），油顶的行程为150mm；孔深控制在最低390mm（根据锚杆长度确定）；垫石互差控制在±2mm'。
垫石高度不够会导致油顶不能正常支立，因此在现场控制时要对墩帽进行造除，凿除形状为\"L\"形，大小与油顶直径等同；孔深不够将导致粱无法落梁到位，现场处理措施是将锚栓孔深度凿到位，最低控制到390mm（具体情况视锚杆长度来定）；互差过大将导致四个支座的锚固层厚度不一致和同一孔支座的锚固层厚度不一致，进而导致无法实现上述讲的错台控制。
2）墩中心坐标
在实际测量操作中往往会忽略墩中心坐标点的复测。墩中心坐标允许误差值为±20mm。墩中心坐标偏差过大主要原因是由于墩帽模板变形或在浇筑混凝土过程中墩帽模板扰动。
墩中心坐标与混凝土实体坐标偏差过大将导致墩身受力偏心，而且是永久存在的力。在实际操作过程中是加强对墩身坐标复测力度，对于超标的墩身，请专家对墩身受力情况进行检算，符合安全要求方可架设，对于影响后期运营的要凿除重新浇筑。
3）垫石强度、裂纹
垫石设计强度为40MP,根据垫石最不利情况受力分析及经验强度达到设计强度的75%以上才能通过。因此在垫石验收过程中一定要进行垫石强度的验收，除了要强度报告外还要建立垫石强度回弹强度台账，回弹值采用一般曲线、碳化深度值为0来计算，实践表明
这个值和混凝土实际强度较吻合。垫石裂纹要进行钻孔取样，分析宽度和深度。一般夏天垫石5天就可以达到设计强度的75%，冬天标准养护7天可达到设计强度的75%。现场验收时对于夏天超过15天垫石强度还未达到75%，冬天超过20天未达到75%的垫石要进行混凝土浇筑过程记录检查，并对现场垫石混凝土进行取样，观察混凝土状况。视情况必须将垫石凿除。
5.箱梁架设过程中的问题出现原因、后果及处理措施
1）梁缝、错台、错牙
箱梁架设过程中梁缝一般控制允许误差为±20mm、错台为10mm、错牙为10mm。现场梁缝超标主要由两个因素决定，一是箱梁梁长（最主要因素）；二是垫石坐标（跨度）。箱梁梁缝主要会影响后期运营过程中由于热胀冷缩导致箱梁不能自由活动。现场解决问题的方法为严格控制箱梁梁长和垫石坐标，并进行箱梁匹配，具体见上述梁长、梁高处理方法；错台和错牙分别是由梁高、垫石标高和梁宽引起的，现场控制也是通过加强对梁宽验收及运用箱梁匹配。
2）锚固层厚度及养护
锚固层设计厚度为（20～30）mm，箱梁架设过程中影响锚固层厚度的原因较多，主要是梁高、垫石标高、垫石互差、支座上顶板预埋件倾斜。锚固层在实际中往往是用来调节错台的。现场调节锚固层的程序是首先利用架桥机的前后车大勾将错台控制在一定范围内（一般在20-30mm），然后将箱梁落在临时支撑上，支撑采用的是四个千斤顶，并且前桥台的两个千斤顶是并联，后桥台是串联，形成“四点支撑三点受力”。调节锚固层厚度时是通过调节前桥台的并联千斤顶单动，使得对角反方向动来调节。后桥台只能同升同
落。现场中往往出现一个支座的锚固层厚度不一样或几个支座的锚固层厚度都不一样（对角同高、同低）这将导致现场无法调节锚固层厚度，使得四个支座的锚固层厚度无法全部在范围之内。处理措施是加强对垫石互差、支座板倾斜控制，对于已出现的要保证三个支座的锚固层厚度在范围之内，另一个超高，然后后期对锚固层进行打磨处理并抛光，使得厚度达到设计要求。
锚固料使用的高性能无收缩砂浆，标号为M50。锚固砂浆在2小时内就可以达到24MP。因此这种砂浆的水化热特别大，因此要特别注意锚固层的养护。夏季时要保证不间断的水养3天，三天后进行拆模，并进行养护剂的涂刷，实际操作中为减慢水分的蒸发速度，可用吸水布进行加水养护；冬季养护则要对锚固料、水、器具、垫石进行加热处理，并要保证砂浆入模温度达到5℃。并用加热设备进行养护环境的加温。达到24ZP后要进行包裹保温处理，3天后进行涂刷养护剂养护。
6.结束语
中铁一局承建的西宝客专XBZQ-1标段1606孔箱梁架设，通过进行箱梁匹配等上述措施，上述通病得到了很好的控制，未出现过质量问题，因此此种方法具有很高的操作性和实用性
