4×32.7m等高變寬預應(yīng)力混凝土道岔L3型連續(xù)梁預應(yīng)力施工要點

王　昆

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4×32.7m等高變寬預應(yīng)力混凝土道岔L3型連續(xù)梁預應(yīng)力施工要點

王昆

摘要：為減少鋼絞線預應(yīng)力損失，多設(shè)計為逐孔澆注張拉，施工段間采用連接器連接，以盡量縮短鋼絞線一次張拉長度。本文針對石武鐵路客運專線李家河2#大橋L3型道岔連續(xù)梁為例，重點介紹連接器擠壓錨具、波紋管定位、預應(yīng)力連接等施工要點。

關(guān)鍵詞：道岔；預應(yīng)力；連接器；要點

1. 概述

1.1鐵路客運專線2#大橋孔跨布置為2×24簡支箱梁+6×32m道岔連續(xù)梁+4×32m道岔連續(xù)梁，其中6×32m道岔連續(xù)梁為兩條正線一條到發(fā)線，4×32m道岔連續(xù)梁為兩條正線兩條到發(fā)線。

1.2主梁采用等高度斜腹板截面，梁高3.05m，第一、二孔為單箱雙室截面，第三、四孔為單箱三室截面。頂板寬度由12m增加到21.69m，底板寬度由5.5m增加到15.189m。全橋為縱向預應(yīng)力體系，采用15-7Φ5及17-7Φ5高強度低松弛鋼絞線。

2. 主要技術(shù)指標

2.1鐵路等級：客運專線（兩條正線、兩條發(fā)線）正線無砟軌道，到發(fā)線有砟軌道。

2.2設(shè)計時速：正線350km/h；到發(fā)線80km/h。

3. 主要施工步驟

3.1施工順序說明

全橋共分為A、B、C、D四個節(jié)段，按照A→B→C→D順序施工，如圖1所示。

3.1.1搭設(shè)支架，并按120%梁體重量進行支架預壓，觀測，提交數(shù)據(jù)分析；

3.1.2澆注A段梁體砼；

3.1.3按腹板束→頂板束→底板束的順序張拉縱向預應(yīng)力，拆除部分支架；

3.1.4按以上步驟施工B、C、D段梁體；

3.1.5張拉頂板通長束、頂板短束；

3.1.6張拉底板通長束；

3.1.7拆除剩余支架，完成主梁施工；

因L3型道岔連續(xù)梁預應(yīng)力體系結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù)復雜，施工難度大，故本文對預應(yīng)力施工中的要點和注意事項進行講解及說明。

4. 主梁預應(yīng)力布置

本梁為連續(xù)梁體系，鋼絞線縱向采用連接器連接。縱向預應(yīng)力張拉為六個階段，第一孔為第一階段，第一、二孔為一個整體是第二階段，第二、三孔為一個整體為第三階段，第三、四孔為一個整體為第四階段，第四孔為第五階段，頂板底板預應(yīng)力鋸齒塊為第六個階段。全橋預應(yīng)力為141束，其中15-7Φ5 為53束、17-7Φ5為88束。單根最長為71.82m，最短為27.12m。

圖1

5. 要點一（連接器擠壓錨具）

5.1施工原理

擠壓錨具由多個擠壓錨具部份及螺紋牙套組成。擠壓千斤頂?shù)捻敆U將擠壓錨具和鋼絞線一起推入模錐孔中，由于模孔小端直徑小于擠壓元件外徑尺寸，使擠壓元件牢牢地擠壓在穿束完成的鋼絞線上，不規(guī)則型小鋼刀咬死預應(yīng)力筋，外側(cè)金屬嵌入擠壓部件制成擠壓式錨具。

5.2施工注意事項

5.2.1施工前檢查鋼絞線、錨具是否配套，不同廠家產(chǎn)品不得混用。

5.2.2油表讀數(shù)小于32MPa的錨具為不合格，必須切除錨固。

5.2.3擠壓后的擠壓套，鋼絞線的外漏長度應(yīng)在2mm～5mm之間，螺紋牙套在其兩端都可見到但末端不得超過8mm，及時清理末端螺紋牙套。

5.2.4為了確保擠壓頭質(zhì)量，每500件為一批做抗拉試驗，應(yīng)在鋼絞線的最大應(yīng)力的95%時不滑脫、不破壞為合格。

6. 要點二（鋼絞線定位）

由于本梁為2室變3室，結(jié)構(gòu)逐漸加寬，預應(yīng)力定位不僅要考慮縱彎的同時還要注意其平彎變化，這就給現(xiàn)場定位帶來了難度，為了確保預應(yīng)力定位的準確性，要在穿波紋管之前用12的圓鋼焊好定位架。根據(jù)圖紙給出的各種預應(yīng)力筋的位置計算出其在梁上X、Y、Z的三維坐標圖，X為半米一道在梁上的縱向位置，Y為高度，Z為橫橋向位置。由于連續(xù)梁圖紙給出的預應(yīng)力位置較少，只給出了最高點和最底點及彎曲半徑，給計算帶來了難度，最好根據(jù)圖紙的數(shù)據(jù)在CAD上畫出相應(yīng)的位置，再通過標注里的線性，標注其相應(yīng)的距離即可。焊定位架前要找塊平整場地在場地抹上砂漿，等砂漿強度上來后在上邊彈出箱梁結(jié)構(gòu)外形尺寸，再根據(jù)計算出的坐標位置焊出相應(yīng)的預應(yīng)力定位架（用鋼板做胎模也可）。制作加工完成的預應(yīng)力鋼筋網(wǎng)片采取編號標識，編號順序由跨中向梁體兩端依次順序0#～65#，每孔梁體定位網(wǎng)片65個，必須按照編號順序從一頭向另一頭擺放安裝。預應(yīng)力定位時要注意防崩鋼筋的設(shè)置，所有采用鋸齒塊錨固的鋼絞線及有平彎的鋼絞線均應(yīng)布置防崩鋼筋，采用Φ12鋼筋，間距10cm，布置在曲線段及兩側(cè)各不少于50cm的直線段范圍內(nèi)。梁體混凝土振搗時，應(yīng)注意振搗棒不要直接放在波紋管上，以免堵孔或發(fā)生管道移位。

7. 要點三（鋼絞線穿束）

7.1本梁預應(yīng)力為重疊結(jié)構(gòu)。簡單來說，梁要分4段澆注，每一節(jié)段預應(yīng)力都用連接器連接。之前說到預應(yīng)力分6個階段，在第三階段（二、三孔）和第四階段（三、四孔）的預應(yīng)力要與上一階段連接。在這里預應(yīng)力連接和混凝土澆注就互相影響，如果先澆注混凝土的話預應(yīng)力就無法連接，如果先進行預應(yīng)力施工的話就必須要同時綁扎好兩孔梁，鋼絞線完成后再澆注一孔的混凝土。剩下的另一空梁要等到下一孔梁綁扎完畢，預應(yīng)力穿束完畢后才能澆注。這樣就給施工和組織帶來了極大的難度。

7.2我們在施工中考慮了3種方案：一種是預留連接器孔，等澆注完混凝土及連接完鋼絞線后進行封端。二是先穿束第二孔鋼絞線，第三孔鋼絞線預留出來，不過這樣給第三孔梁施工帶來了很大的難度。三是兩孔梁一起綁扎穿束，再澆注混凝土。此方法的缺點是鋼筋及鋼絞線暴漏時間過長。

7.3我們根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選擇了第三種方案。

7.3.1當?shù)谝豢琢簼沧⑼瓿珊蟀瓷线B接器張拉第一階段預應(yīng)力鋼筋，綁扎第二孔節(jié)段鋼筋，穿束第一、二孔梁通長鋼絞線，同時綁扎第三節(jié)段鋼筋。當?shù)谌?jié)段鋼筋和預應(yīng)力定位完成后，穿束第二、三節(jié)段通長鋼絞線與第一孔連接器連接。施工中注意在一、二節(jié)段連接處預留5m的工作空間用來張拉第一孔梁和掛帶擠壓頭的鋼絞線。連接及張拉完成后處理預留的5m段鋼筋模板，澆注第二孔梁。

7.3.2同樣的方法綁扎第四孔梁，穿束第三、四節(jié)段通長鋼絞線，澆注第三節(jié)段混凝土，張拉、處理工作空間，最后澆注第四節(jié)段混凝土。

7.3.3在施工中困難在于第二、三、四節(jié)段綁完鋼筋后暴漏時間較長，要注意對鋼筋和鋼絞線的防銹處理。在施工前對鋼筋進行防銹處理，可以涂抹一些防銹劑。有一種鋼筋防銹處理液，即每1L磷酸中，含有50～100g的氫氧化鋁，3～5g的氧化鋅，3～5g的氧化鎳或/和氧化鉻或/和氧化錳，經(jīng)升溫加熱至250～300℃，使固定原料溶混于磷酸中，冷卻至室溫后按1∶10～20的體積比，加水稀釋得無毒無味、沒有失效期限的鋼筋防銹處理液。不僅使用方便、防銹效果好，而且經(jīng)濟，噸鋼處理成本只在10元以下，處理后較大程度地延緩了熱軋帶肋鋼筋在大氣環(huán)境下表面銹蝕的現(xiàn)象，即在大氣環(huán)境下，經(jīng)2個月以上的風吹、雨淋、日曬都不會產(chǎn)生銹蝕，且不影響鋼筋的力學機械性能和焊接性能。

8. 要點四（預應(yīng)力張拉）

8.1預應(yīng)力應(yīng)在混凝土強度達到其設(shè)計強度的100%且混凝土齡期不小于7天方可張拉。預應(yīng)力張拉時應(yīng)按照圖中張拉順序進行，兩端張拉時需保持同步張拉，橫向注意對稱張拉。

8.2所有預應(yīng)力張拉均要求伸長量與張拉力雙控，以油壓表讀數(shù)為準，通過試驗測定E值，校正設(shè)計伸長量，要求實測伸長量與設(shè)計伸長量兩者誤差在±6%以內(nèi)。測定伸長量要扣除非彈性變形引起的全部伸長量。

8.3預應(yīng)力張拉前應(yīng)先用初應(yīng)力（0.1～0.2σcon）張拉一次，再開始測伸長值。張拉順序為0→初應(yīng)力→設(shè)計噸位→持荷5min→錨固。

8.4預應(yīng)力鋼束張拉完畢，嚴禁用硬物撞擊錨頭及鋼束，鋼絞線多余的長度應(yīng)用切割機切割。

9. 其他注意事項

9.1預應(yīng)力管道定位：預應(yīng)力管道安裝時必須嚴格按照規(guī)定位置固定就位，并保持管道順暢。要求鋼索定位網(wǎng)孔徑大于波紋管外徑不超過2mm，方孔本身誤差為±1mm。

9.2摩阻系數(shù)調(diào)整：施工時須對孔道摩阻及偏差系數(shù)作校核，以確定張拉力及伸長量是否需要調(diào)整。

結(jié)語

大型火車站內(nèi)設(shè)計道岔連續(xù)梁的方式不是較普遍。但其特點鮮明，層次感強，能有效地加大車站內(nèi)的空間利用面積，安全穩(wěn)定性強，耐久性高等優(yōu)點勢必會在高速鐵路建設(shè)中得到廣泛的利用。

參考文獻

［1］彭國軍.淺談道岔預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)控制要點［J］.科技創(chuàng)新導報，2013（13）：123-123.

中圖分類號：U416

文獻標識碼：A