軌道交通預(yù)應(yīng)力澆硂梁施工階段徐變性能解析

張雷

摘 要：在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的帶動下，我國的交通運輸行業(yè)獲得了巨大的發(fā)展和進步，軌道交通得到了巨大的發(fā)展機遇，有傳統(tǒng)的鐵路火車逐漸向著地鐵、磁懸浮列車的方向發(fā)展，不僅運輸速度越來越快，服務(wù)質(zhì)量也越來越好。本文主要針對軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在施工階段的徐變性進行了簡單分析，從而確保施工的順利進行，保障施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：軌道交通；預(yù)應(yīng)力澆硂梁；徐變性能

0 前言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，對于城市發(fā)展而言，軌道交通的地位和作用都是十分重要的。但是，就目前來看，在軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施的施工過程中，存在一些不足和問題，在一定程度上影響了軌道交通的安全。

1 軌道交通預(yù)應(yīng)力混凝土梁概述

預(yù)應(yīng)力混凝土梁，是將鋼筋或高強鋼絞線，沿受彎拉方向，預(yù)先進行張拉，并且將張拉后鋼筋錨固在混凝土結(jié)構(gòu)上，這樣就沿結(jié)構(gòu)受彎拉的方向，對混凝土施加了預(yù)壓應(yīng)力。通過對預(yù)壓應(yīng)力大小的有效控制，可以保證預(yù)應(yīng)力梁板在承受設(shè)計彎曲荷載時，混凝土受彎區(qū)基本不產(chǎn)生拉應(yīng)力，不出現(xiàn)裂縫，從而大幅度提高梁板的承載能力。目前，在大跨度鋼筋混凝土橋梁、高層建筑等，都是以預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)為基礎(chǔ)建設(shè)完成的。

2 軌道交通預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工

在傳統(tǒng)的鐵路橋梁施工中，主要是在工廠預(yù)制軌道梁，并完成預(yù)應(yīng)力筋的張拉工藝，然后運到施工現(xiàn)場進行架設(shè)和安裝。但是，現(xiàn)代化的城市軌道交通采用的軌道梁，由于受到各種因素的限制，運輸不便，通常需要在施工現(xiàn)場，結(jié)合軌道梁的跨度及橋址位置的地形條件，進行針對性設(shè)計，確保施工的順利進行。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工階段徐變性能解析

以軌道交通中的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁為模型，利用梁跨中截面應(yīng)力等效以及施工工業(yè)相似的原則，設(shè)計相應(yīng)的模型梁，對預(yù)應(yīng)力混凝土梁在施工階段的徐變性能進行分析。

（一）試件

在該試驗中，采取之前提到的方法，對試件進行合理設(shè)計，為了便于進行對比分析，一共設(shè)計制作了5根1：5的預(yù)應(yīng)力混凝土模型梁以及1根鋼筋混凝土模型梁，分別進行編號，進行試驗研究。其中，鋼筋混凝土模型梁的作用，主要是對混凝土的收縮值進行測試，而5根預(yù)應(yīng)力混凝土模型梁中，1號、4號和5號梁嚴格按照實際應(yīng)用中的受力狀態(tài)，進行模擬設(shè)計，而2號和3號梁主要是為了分析預(yù)應(yīng)力筋的張拉方式以及混凝土種類對于徐變性能的有效，因此分別對這兩個參數(shù)進行了調(diào)整。為了確保對比數(shù)據(jù)的準確性和真實性，6根模型梁的截面形狀與尺寸完全相同，其機構(gòu)尺寸比如下：

在試件模型中，預(yù)應(yīng)力筋均采用高強度低松弛鋼絞線，混凝土強度為C60，同時在高性能混凝土的配合比中，摻入了適量的粉煤灰，代替約15%的水泥。

（二）預(yù)應(yīng)力張拉

在進行預(yù)應(yīng)力張拉與加載時，需要注意幾個方面的內(nèi)容：首先，在試件制作完成，并養(yǎng)護3d時，進行第一次預(yù)應(yīng)力筋的張拉工作；然后，在第10d時，進行預(yù)應(yīng)力筋的第二次張拉；最后，在預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后一直到二期恒載前，需要確保梁體僅僅承受自身的重力作用和預(yù)應(yīng)力作用，以免影響試驗效果。為了對軌道梁的真實施工情況進行模擬，在第一次張拉完成80d后，對試件施加二期恒載。同時，對于鋼筋混凝土模型梁而言，不進行加載工作，以測試混凝土的收縮對于試件的影響。在預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，5根預(yù)應(yīng)力混凝土模型梁會處于預(yù)應(yīng)力和自重的共同作用下，這時，可以根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，對跨中截面的實際應(yīng)力進行量測，并與設(shè)計計算值進行對比，可以發(fā)現(xiàn)，實際應(yīng)力與設(shè)計應(yīng)力存在的誤差在10%以內(nèi)，基本吻合。

（三）量測內(nèi)容

在對試件進行量測的過程中，主要針對以下幾個方面：

1）梁跨中變形：在梁的兩端和跨中各設(shè)置一個測量點，使用跨中百分表，對梁體的豎向變形進行測量，使用梁端百分表，對其支座沉降進行測量，以修正跨中變形值。

2）截面曲率：在跨中界面，沿梁高，設(shè)置三個千分表，對截面曲率進行測量。

3）混凝土收縮值：主要是針對鋼筋混凝土試件進行測量，可以在其兩端設(shè)置兩個拉線式位移計，測量相同溫度和濕度條件下，混凝土的收縮值。

4）測量試驗環(huán)境的溫度和濕度變化情況。

（四）試驗結(jié)果與分析

模型試件在預(yù)應(yīng)力和二期恒載的共同作用下，產(chǎn)生的彈性變形實測值與當前我國相應(yīng)的鐵路規(guī)范計算值之間的誤差約在8%。通過相應(yīng)的對比分析，可以得出以下結(jié)果：

①模型跨中截面曲率的變化規(guī)律與跨中變形基本相同；

②混凝土的收縮和徐變會影響梁體內(nèi)鋼筋應(yīng)變的變化；

③采用高性能的混凝土，可以有效減小徐變變形以及徐變應(yīng)變；

④采取二次張拉方式，可降低徐變變形和徐變應(yīng)變；

4 結(jié)語

綜上所述，在軌道交通中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土梁進行施工時，要對其在施工階段的徐變性能進行充分考慮，分析徐變性能的影響因素，并采取針對性的措施，對這些因素進行適當改變，在不增加施工成本， 不延長施工工期的前提下，確保工程的施工質(zhì)量，從而推動我國軌道交通運輸行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

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