具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本申请涉及一种40m简支箱梁的预制方法，该预制方法包括：

步骤S101、钢筋工程施工：钢筋的加工、绑扎和吊装；

根据本发明实施例，优选的，钢筋工程施工包括：

采用数控弯箍机、数控弯曲机配合人工进行钢筋的加工；采用加工后钢筋在钢筋绑扎胎具上进行绑扎，得到钢筋骨架；采用钢筋笼吊具进行钢筋骨架的吊装。

具体地，钢筋加工采用数控弯箍机、数控弯曲机配合人工进行加工。钢筋加工时，测量长度不使用短尺以减小误差，误差应保持在±10mm范围内。对钢筋进行切割时，要对直径、尺寸等同规格的钢筋统一下料，按照“先长后短”的备料顺序进行钢筋加工，避免断口出现马蹄形或起弯等不规范情况，最大程度减少接头，节约避耗。

钢筋在半成品加工区进行弯曲、焊接，然后运至钢筋绑扎胎具上进行绑扎。钢筋保护层采用同标号圆锥形混凝土垫块，垫块采用梅花形布置，腹板垫块厚度 2.5cm，底板垫块厚度3.0cm。采用人工分布钢筋的方式，按照钢筋绑扎胎具定位槽进行底、腹板钢筋的位置确定，按照设计数量逐一进行底、腹板钢筋的摆放，安装就位后对钢筋骨架严格根据相关规范要求进行钢筋绑扎。底、腹板钢筋绑扎时，工人必须由内侧进行绑扎以防止扎丝进入腹板保护层内。绑扎完成后，拉入钢筋内模支承架，再绑扎顶板及翼板钢筋，最后对绑扎成型后的钢筋骨架进行质量检査，合格后利用专用龙门吊吊装至制梁台位进行钢筋骨架安装就位入模。

在钢筋绑扎胎具上绑扎底板和腹板钢筋—安装预应力预留管道—组装钢筋内模支承架—桥面钢筋绑扎—拆除钢筋内模支承架—将钢筋骨架整体吊装至制梁台座并安装就位。

当钢筋绑扎完得到钢筋骨架后，安装钢筋保护层垫块，端头和变截面位置需要加密，在平面区域较大位置按照4个/㎡布置且适当加密。钢筋笼吊装前后，要加强对保护层垫块的检査，绑扎垫块和钢筋的铁线头不得伸入保护层内，对因吊装影响造成垫块歪斜的情况应予以纠正，确保垫块发挥作用。

钢筋骨架的钢筋和橡胶管重达72.1t，釆用钢筋笼吊具进行整体吊装，吊具下设置吊点，吊点间距按1.5m布置。釆用铁链作为吊绳均布置在吊具下面，经检验合格后吊起。

步骤S102、安装模板：底模、侧模、内模、端模的安装；

具体地，模板采用8mm不锈钢复合板，由底模、侧模、内模、端模等构件组成。底模固定在制梁台座上，侧模调整到位后与底模焊接成整体，内模采用整体式自行液压内模。

根据本发明实施例，优选的，所述内模的安装包括：

采用内模自驱系统进行内模的自动安装。

整体式自行液压内模自驱系统采用机电动力模式，每套内模配置一套固定托架，两套移动托架，每套托架都包含底部调节丝、上部滚轮、机电系统、自驱系统；内模采用分节块液压收缩模块、液压油路、导梁及齿条系统。智能控制系统通过控制液压系统及走行电机，实现内膜自动走行定位，自动调平，自动整体抬升、平移、水平方向自动撑开、下倒角自动旋转到位和自动走行等功能。

内模检査完毕后，启动电源，驱动齿轮带动链条，使内模匀速自行进入箱梁钢筋笼内。液压内模到位后，进行模板尺寸调整，顶升内模顶板到设计标高，打开液压撑杆，使内模侧板支撑到位；安装手动螺旋撑杆，然后从中间往两端开始微调内模底板厚度及内模高度，以内模底板平面为基准点，利用横向斜撑手动螺旋撑杆实现底板厚度的调整；再调整内模高度，以底模面为准，通过顶板下料孔从下往上测量，利用竖向斜撑手动螺旋撑杆调整内模高度。最后把端头部位撑到位，用横向斜撑手动螺旋撑杆微调，调到与端模密贴，再用螺栓拧紧，内模安装完成。

根据本发明实施例，优选的，所述混凝土工程施工之后还包括：

当混凝土的强度达到设计要求后，采用内模自驱系统进行内模的自动拆除。

箱梁混凝土浇筑完成且强度达到设计要求后，拆除内模。首先把移动架固定到位，接上电源，再松开顶托拆除横向以及竖向撑杆，拆除模板间螺栓，之后打开内模液压系统，收起液压撑杆，把内模收拢到位，最后将内模高度降低到位，打开电源，驱动齿轮带动链条反转，使内模匀速自行出模。

采用内模自驱系统使模板自动化程度高，实现模板整体安装、拆除和移动，极大降低模板安拆的工序时间。模板整体性能好，保证了箱梁施工质量。模板均为整体作业，接缝少、保证了箱梁外观质量，同时整体作业有效提高了模板的周转次数。绿色环保，减少能耗。在保证箱梁质量、施工安全等要求的前提下，整体式液压模板是通过技术创新直接减少能源消耗的一种手段，符合国家环保、绿色施工理念。在预制施工中减少了人工、机械、材料资源的投入，提高了施工质量、安全和进度。

步骤S103、混凝土工程施工：混凝土的灌注和养护；

根据本发明实施例，优选的，所述混凝土工程施工包括：

结合信息管理平台进行过榜、分仓卸料、材料检验和出仓使用；采用拌和机组拌和材料，得到混凝土；采用由两端向中间循序渐进的施工方法进行混凝土的灌注；在浇筑完成后混凝土初凝前安排专人对制梁台座梁面进行蓄水养护。

铁路工程管理平台、工程试验智能管理平台是依托于铁路信息化标准体系建立的管理平台，该平台集电子化、网络化、协同化和业务流程化等特征于一体，是一个工作状态可控、工作过程可视、工作结果可追溯的智能信息化平台。涉及物料管理、试验管理、拌和管理；它将试验室、拌和站、手机助理APP、管理系统等子系统，整体规划设计为一体化平台。有助于材料核算统计及过程控制，为职工提供自主管理的工作平台，在企业内部通过公平的分工、完善的信息、及时的数据更新实现各部门数据共享，能够及时核对信息，保证工程质量，提高工作效率。

材料进场后，物资部进行过榜和分仓卸料，将相关数据信息录入管理平台，并利用手机APP填写进场验收单和试验委托单，试验人员进行原材料试验，相关试验数据自动采集并生成报告上报监理验收确认。材料在检测期间，阀门和砂石料仓栅栏门处于锁闭状态，材料检验合格及相关试验报告经监理验收完成并在手机APP上通过后方可解锁，才能使用该仓的材料，有效避免了材料未检先用触碰红线的情况发生。

混凝土拌和拥有2台240拌合机组，釆用电子系统确保原材料计量满足规范要求。

本工程使用的砼设计为C50级，在拌和站集中搅拌，要确保砼的配合比符合设计要求，在保证搅拌时间的情况下，保持实时监测骨料含水量，动态调整骨料含水量。灌注前要检查布料机和输送泵是否存在隐患，确保不会在浇筑时出现问题影响浇筑质量。砼拌和完成后，要确保在45min之内完成运输及浇筑，避免出现离析现象。浇筑时要保证砼具有良好的和易性和规定的坍落度。

浇筑顺序要求由两端向中间循序渐进的施工方法进行灌注，一次成型，每层灌注厚度不得大于30cm。混凝土灌注釆用斜向分段、水平分层的方式连续进行，布料先从距箱梁端头5m处腹板下料，反向往支座板位置灌注，两边同步对称均匀进行，先灌注腹板与底板结合处及底板混凝土，然后从内模顶面预留孔下料浇筑底板剩余的混凝土，并及时摊平、振捣密实并对混凝土面提浆收面抹平，混凝土内箱顶面标高满足设计要求。灌注腹板混凝土时，应釆用同步对称灌注腹板混凝土，防止混凝土面高低悬殊，造成内模偏移或其他后果。当腹板混凝土灌注到与顶板面结合部位时，最后灌注顶板。桥面混凝土从一端往另外一端灌注，每4m一节，方便人工振捣和提浆整平机提浆抹面，在灌注顶板时要控制顶板厚度，不能超标。

在浇筑完成后混凝土初凝前安排专人对制梁台座梁面进行蓄水养护，确保养护到位。存梁区釆用自动喷淋养护系统。箱梁侧面、底板和顶板釆用自动喷淋养护，箱梁内箱釆用梁端封堵式喷淋洒水养护。具体的养护时间要根据环境温度、湿度而定，一般为10天左右。特别注意，当环境温度低于5℃时，应停止洒水，以覆盖保温为主。砼养护要不间断进行，专人负责，养护水要保持清洁，不得被泥浆污染，确保砼的美观度和完整性。

步骤S104、预应力工程施工：抽拔橡胶管、成品钢绞线束、张拉、压浆、封锚和涂刷梁端防水涂料。

40m简支箱梁预应力工程包括抽拔橡胶抽拔管、成品钢绞线穿束、自动张拉、自动压浆、封锚和涂刷梁端防水涂料等工序。主要施工方案为釆用橡胶抽拔管成孔，混凝土灌注完成后，在6～8h观察混凝土灌注开始端，进行橡胶抽拔管试拔，拔管釆用拔管台车，合格后全部拔出橡胶管；然后穿入成品钢绞线束，穿束釆用穿束台车。当混凝土强度达到设计强度的60％时进行预张拉，当混凝土强度达到设计强度的80％时进行初张拉；初张拉完成后，釆用1000t级的轮胎式搬梁机将箱梁吊装至存梁台座(养护台座)存放；当混凝土强度和弹性模量达到设计要求且龄期不少于10d后进行终张拉；张拉采用张拉挡板进行安全防护。终张拉24h后48h 内进行管道压浆，压浆釆用自动压浆设备；压浆完成后进行封锚和涂刷梁端防水涂料。

根据本发明实施例，优选的，所述抽拔橡胶管包括：采用拔管台车拔出在钢筋工程施工过程中埋入的橡胶管。

具体地，拔管台车使用电驱式自走移动架、升降架、机头、液压泵站、电器箱、操作盘、弧形轮、条形轮等。

梁体浇筑完毕后，砼在初凝之后终凝之前进行作业，开机前检查设备确保各部位正常运转后，首先将多功能抽拔管运输一体机运用电驱式自走系统开置梁体端头左侧，分左半边右半边二次操作，调整合适的间距，然后将设备四个支脚顶起，使轮胎离开地面3-5mm并保持水平，能使整体设备作业期间稳定作用，之后关闭自走系统电器，防止作业期间操作失误导致设备行走。拔管顺序由下而上逐层顺序抽拔，操作升降和横移平台，使两对弧形轮四对条形轮和胶管孔道对准，并操作支撑缸的支撑横档顶在端模板上确保上操作台稳定性，张开夹紧梁将胶管放入两对弧形轮四对条形轮之间夹紧，操作输送轮开关进行抽拔管作业依次进行。

根据本发明实施例，优选的，所述张拉包括：采用全自动张拉系统进行预应力张拉。

具体地，预应力张拉釆用全自动智能张拉系统，该系统可实现桥梁预应力施工的张拉、静停、锚固全过程自动化。

(1)构件检查和清理：对构件进行检查，检查梁体材料强度是否达到张拉要求，检查孔道位置及内部是否畅通，灌浆孔等是否满足施工要求，梁体端部锚垫板位置是否正确，表面是否平整，锚垫板凹槽内是否无异物，预应力筋和锚具的检查检验，检验结果符合质量标准要求方可进行张拉作业。

(2)钢绞线的穿束：长度严格按照设计图纸的要求进行切割，留出两端工作长度。对已切好的钢绞线编束后穿入箱梁预制孔道内。

(3)将千斤顶与自动化智能张拉设备的管线连接好，接通电源，对各个设备进行检査调试，然后检査智能张拉控制电脑网络畅通情况，以便对整个张拉过程远程数据监控。

(4)千斤顶安装调整：1)首先穿上限位板，检查限位板槽深是否与钢绞线直径相对应。检査工作锚是否入槽；2)用电动链条葫芦将千斤顶吊起，2个人配合将钢绞线穿过千斤顶，然后安装工具锚，并将夹片安装牢固，并检查是否存在错牙情况；3)安装时，检査钢绞线顺直无缠绕，前后对应；4)逐渐慢速加载，人工检查并调整千斤顶、限位板、工具锚的位置，使各件与管道位于同一轴线上； 5)施加初始应力时，密切关注中线的变化，如有变化及时调整。

(5)对中检査完毕后，启动智能张拉设备，控制系统自动加载至钢绞线的初始应力，自动测量油缸长度及工具夹片外露长度。

(6)4台张拉设备同时启动，1台作为主机，其他3台作为副机。主机为操作界面，实时采集并显示4台油泵的千斤顶张拉力和位移，两端同时达到各级张拉力；采用分级控制的供油方式。

(7)终张拉时张拉到控制应力后，持荷5min，系统自动测量油缸长度及工具夹片外露长度，并计算实际伸长值。预应力的张拉均要求张拉力与伸长量双控，以张拉力控制为主，伸长量作为校核，实际伸长量与理论值之间的误差应控制在±6％之间，回油固锚。

终张拉完成后，在锚圈口处的钢束做上记号，24h后检査确认无滑丝、断丝现象方可割束，切断处距夹片尾30-40mm。钢绞线束切割应釆用砂轮角磨机作业，严禁使用氧焰切割。

根据本发明实施例，优选的，所述压浆包括：采用自动化压浆系统进行预应力孔道压浆。

具体地，预应力孔道压浆釆用自动化智能压浆系统，该系统实现了压浆施工上料制浆、真空压浆两大关键工序自动化协同精准控制，具有自动化程度高、配料和压浆量计量精准、现场移动便捷、操作方便、工作效率高、可靠耐用、维护量少、绿色环保等特点，该系统主要由控制柜、高速制浆桶、上料机、料仓、水泵、压浆泵、低速储料桶、称重传感器及温度感应器组成。

压浆作业主要工作内容包括压浆前准备工作、制浆、抽真空、压浆、压浆放气放浆、压浆保压、管路清洗、设备清洗等。

自动化智能压浆系统压力表最小读数为0.01MPa，保压值设定为0.7MPa。先将称量好的水、水泥、专用压浆材料倒入搅拌机，搅拌2min后通过压浆泵压进管道，待另一侧有浓浆溢出时关闭出浆侧阀门，减小进浆口阀门进行第二次压浆，待另一侧有浓浆溢出后进行保压，保压时间3～5min。直到保压结束，完成孔道压浆。此时手动将真空泵阀门反向，将真空泵控制旋钮打到手动，真空泵抽水将管道中的浆体清洗出去，完成管道清洗，进行下一孔道压浆作业。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

在本申请实施例中，采用预制40m简支箱梁的方式，通过钢筋工程施工：钢筋的加工、绑扎和吊装；安装模板：底模、侧模、内模、端模的安装；混凝土工程施工：混凝土的灌注和养护；预应力工程施工：抽拔橡胶管、成品钢绞线束、张拉、压浆、封锚和涂刷梁端防水涂料；达到了预制40m简支箱梁替代三联连续梁、连续钢构或者通过调跨改变设计等形式的目的，从而实现了有效降低施工成本和风险，且扩大对高速铁路的适用范围的技术效果，进而解决了施工成本、风险大，且对高速铁路的适用范围不大的技术问题。

根据本发明实施例，优选的，所述预应力工程施工之后还包括：

待净浆强度达到强度的80％时，采用1000t级轮胎式搬梁机进行预制箱梁场内转、存和场内运输作业。

具体地，压浆后当净浆强度达到强度的80％时，方可吊移梁。先移至检查台进行梁板尺寸、保护层厚度、外漏钢筋长度等检查，检查完毕后移至存梁区。

梁场釆用1台1000t级轮胎式搬梁机进行预制箱梁场内转、存和场内运输作业。搬梁机吊梁走行前首先检査停车制动是否己解除，走行前方道路上有无障碍物。走行时先点动确认无异常后再连续前移。在移动搬梁机之前检査轮组方向是否一致，支撑油缸是否缩回。搬梁机吊梁整机走行时禁止吊钩的升降和纵移动作。搬梁机在走行时开启警示灯提醒现场作业人员注意安全。搬运梁体过程中出现异常，应立刻停车检査并进行纠偏。

根据本发明实施例，优选的，所述预应力工程施工之后还包括：

采用新型预应力钢结构反力架和静载试验加载系统进行静载荷试验，输出静载荷试验报告。

具体地，静载试验系统是由新型预应力钢结构反力架和静载试验加载系统组成。其系统能够自动计算生成静载弯曲试验计算单和自动化加载控制。静载试验数据自动生成并上传至系统，自动记录并显示各加载点荷载数据、挠度测点的位移数据。试验过程中检测数据超限或加载异常时的自动报警，加载异常或出现故障、断电等突发情况时的立即停止加载并保存数据。

40m箱梁静载荷试验釆用铁路桥梁静载荷试验自控系统和预应力钢结构自平衡式静载荷试验台进行。静载荷试验前将4个钢支墩(含杠杆梁)摆放在静载荷试验台座支座中心点位置，再将箱梁吊装移运至静载台座，安装桥梁支座并将箱梁精确安放在钢支墩上；在桥面按加载点精确布置千斤顶后安装反力架，连接静载设备电力和通信线路并对设备进行调试；在主控电脑录入静载荷试验梁的试验参数计算各级加载力值，复核无误后启动静载荷试验加载流程，主控根据各级加载力值均衡控制各千斤顶平衡加载，千斤顶加载作用于反力梁和梁面，利用闭合力系自平衡原理实现反力梁与地面反力的平衡；静载荷试验完成后系统自动保存数据，输出静载荷试验报告。

作为一种具体地实施方式，在梁场前期规划时，根据项目工期要求及现场实际地貌，以“安全、质量、精细化”为目标，项目部与省高指、建设业主、总监办多次沟通，并通过反复论证，最终确定“三场一室”建设整体规划并严格按规划实施。

预制场内所有水、电线路进行整体规划，全部预埋。场内所有设备电源插头采用防水插头，所有主路采用喷雾降尘系统。在进场道路两旁及预制场内种植绿化，达到整洁、美观、安全的效果。生活区设立工人娱乐休闲广场、活动室，丰富工人业余生活，实现发展理念人本化。设立民工教育室，以班组互动和知识讲座为活动载体，加强对一线工人的安全、质量、文明施工及专业知识技能培训教育，实现项目管理专业化。贯彻落实《标准化施工管理指南》，并结合项目自身特点，以实现工程施工标准化。充分发挥互联网便捷通讯的优势，安装球形监控，加强宣传报导，建立内部工作交流群，及时掌握施工动态，实现管理手段信息化。总结梁体施工通病，实施通病预防措施。开展精细化施工，把粗活做细，把细活做精，保证工程整体和细节均满足规范要求，不断完善精细化管理体系，实现日常管理精细化。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。