大跨度鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)分析

陳曉輝

（中鐵上海工程局集團(tuán)第七工程有限公司 陜西西安 710000）

如今，鐵路橋梁建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，為滿足橋梁建設(shè)和使用要求，橋梁跨度不斷增大，這雖然能夠達(dá)到預(yù)期的建設(shè)要求，但對(duì)施工提出了更高要求，尤其是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用。

1 工程概況

中鐵上海工程局集團(tuán)有限公司濰萊鐵路項(xiàng)目部有（32+48+32）m雙線預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁1聯(lián)，（48+80+48）m雙線預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁1聯(lián)，（60+100+60）m雙線預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁1聯(lián)。

2 孔道施工

橫、縱向的孔道均為塑料波紋管，而豎向?yàn)榻饘俨y管，在對(duì)波紋管進(jìn)行安裝以前，必須認(rèn)真檢查，要求達(dá)到整潔，且不能有裂紋、污漬與孔洞，確認(rèn)合格后即可在施工中使用。管道具體埋設(shè)位置對(duì)力筋受力和應(yīng)力分布有直接影響，埋設(shè)定位必須按照?qǐng)D紙控制，保證立面與平面位置合理性及準(zhǔn)確性。在對(duì)波紋管進(jìn)行安裝時(shí)，需要對(duì)定位鋼筋進(jìn)行加固，腹板和定位鋼筋應(yīng)同時(shí)綁扎，在骨架箍筋連接橫向鋼筋，確保其保持定位性，避免澆筑過程中產(chǎn)生位移與上浮。對(duì)于定位間距，曲線和直線分別按照0.25m/道與0.50m/道進(jìn)行布置。對(duì)波紋管進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)減少?gòu)澢?，避免管壁發(fā)生開裂，并預(yù)防焊接產(chǎn)生的火花對(duì)管壁造成燒傷。裝好波紋管以后，對(duì)其所在位置與曲線形狀進(jìn)行檢查，確認(rèn)能否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[1]。

管端接長(zhǎng)用類型相同的波紋管進(jìn)行，每一段的長(zhǎng)度應(yīng)控制在管道內(nèi)徑5～7倍范圍內(nèi)，在連接過程中，避免接頭位置產(chǎn)生角度變化，同時(shí)保證在澆筑時(shí)避免管道出現(xiàn)位移與轉(zhuǎn)動(dòng)，將接頭纏緊，預(yù)防泥漿通過接縫進(jìn)入，并保持2cm左右的重疊，在長(zhǎng)度方向上纏至少5cm的膠布。在進(jìn)行澆筑施工前，應(yīng)在管道內(nèi)穿入小直徑套管，以此作為內(nèi)襯，防止漏漿使管道發(fā)生堵塞。在張拉端的喇叭管以后，不僅要有螺旋筋，而且還要有鋼筋網(wǎng)，同時(shí)注意接頭和波紋管之間的嚴(yán)密性。在對(duì)內(nèi)模進(jìn)行安裝以前，要檢查管道密封性與所在位置，保證管道所在位置可以滿足設(shè)計(jì)要求，避免漏漿使孔道堵塞[2]。

3 鋼絞線安裝

根據(jù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度對(duì)鋼絞線進(jìn)行下料；在實(shí)際的下料過程中用砂輪鋸實(shí)施切割，于切口的兩端使用絕緣膠帶進(jìn)行綁扎，避免頭部發(fā)生松散，不得使用電焊或氣焊進(jìn)行切割，否則將造成熱損傷；根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行編號(hào)和遍束。在進(jìn)行編束以前，梳理好鋼絞線，同時(shí)將編碼標(biāo)記在線上，用鐵絲予以綁扎，按1.0～1.5m的要求控制間距，已經(jīng)成束的鋼絞線必須保持順直，避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)。并按照編號(hào)進(jìn)行分類堆放與保存，在搬運(yùn)的過程中，支點(diǎn)距離要控制在1.5m以內(nèi)。為了使穿束更加方便，在穿入的一端使用銅塊通過焊接制成一個(gè)錐體，并予以包裹，避免將波紋管穿破[3]。

4 張拉施工

4.1 準(zhǔn)備工作

梁體實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到要求后，并且張拉過程中齡期在10d以上時(shí)對(duì)鋼束實(shí)施張拉。與此同時(shí)，要對(duì)墊板以下部分進(jìn)行檢查，確認(rèn)是否存在空洞與蜂窩，如有必要，應(yīng)進(jìn)行有效補(bǔ)強(qiáng)。在兩端同時(shí)進(jìn)行張拉的過程中，需要用對(duì)講機(jī)進(jìn)行聯(lián)系，兩端的工作人員互相通報(bào)伸長(zhǎng)量和壓力數(shù)值，使伸長(zhǎng)量與油壓的上升速度能夠完全相同，同時(shí)檢查確認(rèn)是否存在斷絲與滑絲，現(xiàn)場(chǎng)做好各項(xiàng)記錄。粗鋼筋和鋼束要在使用前進(jìn)行張拉與錨固預(yù)先試驗(yàn)，測(cè)定各部分摩阻，明確可能造成預(yù)應(yīng)力損失問題的因素，確保預(yù)應(yīng)力能夠達(dá)到準(zhǔn)確，若設(shè)計(jì)值和試驗(yàn)值存在很大的偏差，則要通過分析找出原因，同時(shí)予以設(shè)計(jì)調(diào)整。

4.2 張拉施工

在張拉過程中，先調(diào)整至初始的應(yīng)力，再進(jìn)行張拉與伸長(zhǎng)量的準(zhǔn)確量測(cè)。對(duì)于實(shí)際伸長(zhǎng)量，主要由以下兩部分構(gòu)成：①?gòu)某跏紤?yīng)力至控制應(yīng)力過程對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量；②初始應(yīng)力狀態(tài)下經(jīng)推算確定的伸長(zhǎng)量。而實(shí)際伸長(zhǎng)量是以上兩個(gè)伸長(zhǎng)量的總和。具體的張拉程序根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范開展，持荷的時(shí)間為5min，先從0增加至初始應(yīng)力，再?gòu)某跏紤?yīng)力增加至σcon，當(dāng)持荷達(dá)到5min后進(jìn)行錨固[4]。

縱向鋼束也在兩端同時(shí)進(jìn)行張拉，同時(shí)要保證左右對(duì)齊，不平衡束一般不能超出1條，通常先對(duì)長(zhǎng)束進(jìn)行張拉，再對(duì)短束進(jìn)行張拉；先對(duì)腹板束進(jìn)行張拉，再對(duì)頂板束進(jìn)行張拉，按照由外及內(nèi)的順序操作。每個(gè)節(jié)段，先對(duì)縱向進(jìn)行張拉，再對(duì)豎向進(jìn)行張拉，最后張拉橫向，張拉后盡快完成壓漿。在實(shí)際的張拉過程中，采取雙控方法，對(duì)于預(yù)施應(yīng)力數(shù)值，需要以油壓表的實(shí)際讀數(shù)為基準(zhǔn)，用伸長(zhǎng)量實(shí)施準(zhǔn)確校核。此外，在施加應(yīng)力時(shí)，要確保兩端實(shí)際伸長(zhǎng)量可以保持一致[5]。

4.3 注意事項(xiàng)

為保證張拉的質(zhì)量，在張拉過程中所有設(shè)施的安裝都必須滿足要求；進(jìn)行張拉的過程中，孔口、千斤頂和錨圈需要處在同心圈中，這樣能確保張拉力作用線可以和軸線完全一致。初始張拉的噸位按控制噸位一成進(jìn)行控制，確保每束都能均勻受力，同時(shí)在進(jìn)行初始張拉時(shí)對(duì)伸長(zhǎng)值進(jìn)行量測(cè)；張拉借助雙控指標(biāo)，分別為伸長(zhǎng)量與控制應(yīng)力，其中將控制應(yīng)力作為核心，用伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核，相同截面內(nèi)斷絲率應(yīng)控制1%以內(nèi)，所有情況下都不得發(fā)生整根斷裂。每個(gè)需要進(jìn)行校驗(yàn)的設(shè)備都不能超出校驗(yàn)的期限，如果在張拉時(shí)發(fā)生故障，需要立刻停止；如果張拉的質(zhì)量不滿足要求，則及時(shí)查明原因，進(jìn)行二次張拉?，F(xiàn)行技術(shù)規(guī)范要求，伸長(zhǎng)量和理論和實(shí)際偏差要控制在±6%以內(nèi)，如果偏差大于±6%，則要確定產(chǎn)生原因，采用以下步驟解決：①對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)；②對(duì)力筋彈性模量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定；③送張以后做二次張拉。

5 真空壓漿

在壓漿之前根據(jù)設(shè)計(jì)要求的配合比進(jìn)行原材料稱重，分別安裝壓漿機(jī)和抽真空機(jī)，同時(shí)管道兩端同時(shí)布置短管接頭，在其中一端設(shè)置壓漿機(jī)與壓漿管，在另外一端設(shè)置抽真空機(jī)。灌漿由下端開始逐步向上進(jìn)行，要求孔道內(nèi)的泥漿必須達(dá)到密實(shí)和飽滿。對(duì)抽真空機(jī)與壓漿機(jī)及其附件進(jìn)行連接后，先試抽真空，對(duì)孔道內(nèi)是否存在漏氣的問題進(jìn)行檢查和確認(rèn)，確認(rèn)無(wú)誤后根據(jù)配合比進(jìn)行水泥漿的均勻攪拌。豎向壓漿如圖1所示。

其中壓漿機(jī)以前，排除管內(nèi)積水，再進(jìn)行正式壓漿；然后啟動(dòng)真空機(jī)，到真空度保持在-0.10～-0.06MPa范圍內(nèi)為止，檢查無(wú)誤后進(jìn)行壓漿。在初始?jí)簼{過程中，先用較慢的速度，如果壓力保持正常，則可加快壓漿的速度。在泥漿從真空管當(dāng)中流出后，需要關(guān)閉閥門與真空機(jī)，并開啟排廢管端閥門，確保水泥漿能夠順利流出，在流出泥漿達(dá)到合適后，即可對(duì)真空端上的閥門進(jìn)行關(guān)閉；如果壓漿端實(shí)際壓力提高至0.5～0.6MPa范圍內(nèi)，則要開始進(jìn)行保壓，持續(xù)時(shí)間按2min控制，在保壓完成以后，開啟壓降泵，使壓力不小于0.5MPa，此時(shí)可對(duì)壓漿端上的閥門進(jìn)行關(guān)閉，同時(shí)開啟安全閥實(shí)現(xiàn)卸載；最后關(guān)閉壓漿泵[6]。

圖1 豎向壓漿

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，詳細(xì)分析了大跨徑橋梁建設(shè)公過程中預(yù)應(yīng)力施工重點(diǎn)、要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，并提出行之有效的解決方法，對(duì)這項(xiàng)技術(shù)在大跨徑橋梁建設(shè)中的應(yīng)用實(shí)施分析與論述，能為類似的工程建設(shè)提供參考借鑒。

參考文獻(xiàn)

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[3]吳志勇，祝國(guó)華.大跨度橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)要點(diǎn)探析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，42（08）：74～75+78.

[4]張忠華.大跨度橋梁預(yù)應(yīng)力施工中出現(xiàn)的病害及其防治[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013（14）：88～90.

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[6]勞曉春，何庭蕙，湯立群，梁穎晶.基于應(yīng)變測(cè)量的大跨度橋梁預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算與分析[J].實(shí)驗(yàn)力學(xué)，2006（06）：742～746.