高速鐵路連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制

任廣聆

摘 要：連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在現(xiàn)有工程中應(yīng)用普遍。隨著發(fā)展對(duì)施工工藝的要求越來越高，尤其高速鐵路建設(shè)有著重要的影響。本文主要從預(yù)應(yīng)力管道安裝、張拉、灌漿等方面進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;預(yù)應(yīng)力;施工工藝

1 前言

商合杭鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速為350km/h，設(shè)計(jì)使用年限為100年，對(duì)橋梁和路基的施工提出了更高的要求。對(duì)于橋梁施工（尤其連續(xù)梁），如何提高連續(xù)梁施工質(zhì)量，成了參建單位一個(gè)嶄新的課題。本文從高速鐵路橋連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工工藝出發(fā)，對(duì)高速鐵路連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工工藝進(jìn)行探究從而提高預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。

2 工程概況

商合杭鐵路站前十四標(biāo)漕河特大橋全長(zhǎng)2572.9m。漕河特大橋67～70號(hào)墩為連續(xù)梁，其中67～68墩跨越村道，68～69號(hào)墩跨越河道。梁全長(zhǎng)177.5m，計(jì)算跨度為48+80+48 m，橋梁寬12.6m，橋梁建筑總寬12.9m。采用懸臂掛籃施工。

3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)與存放

鋼絞線進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有質(zhì)量保證書和試驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)場(chǎng)時(shí)要進(jìn)行外觀檢查。進(jìn)場(chǎng)材料項(xiàng)目須進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，不合格產(chǎn)品不得進(jìn)場(chǎng)。

鋼絞線的現(xiàn)場(chǎng)存放需要根據(jù)地域氣候特點(diǎn)進(jìn)行分情況對(duì)待，漕河特大橋地處安徽省炎熱多雨空氣濕度大，為了更好的保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)鋼絞線采用自制密閉式鋼絞線釋放臺(tái)座。釋放臺(tái)座采用工字鋼、槽鋼、鋼管制作成框架，外敷2～3mm鋼板封閉成箱工藝。在輕化的同時(shí)兼顧其牢固性和密閉性，造價(jià)低廉，安全系數(shù)高并可以持續(xù)周轉(zhuǎn)使用。在實(shí)際使用中施工安全有保障，鋼絞線防潮、防雨、防傷害保護(hù)效果明顯。

4 預(yù)應(yīng)力管道及鋼絞線安裝

預(yù)應(yīng)力的孔道位置準(zhǔn)確與否、鋼絞線安裝是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。孔道位置的隨意改變會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的改變，曲線孔道變化段不圓順將增大預(yù)應(yīng)力孔道摩阻損失，因此，孔的位置精度直接影響到預(yù)應(yīng)力是否能符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和后期使用過程中產(chǎn)生裂紋產(chǎn)生有著深遠(yuǎn)的影響。

在實(shí)際施工中，預(yù)應(yīng)力管道位置、線型應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求定位鋼筋間距滿足設(shè)計(jì)要求，且與梁體鋼筋骨架焊接牢固，管道曲線部分及節(jié)段分界面控制點(diǎn)、錨固點(diǎn)要加密定位，波紋管用芯棒填充、與錨墊板面垂直。對(duì)波紋管加強(qiáng)保護(hù)及檢查，做好接頭處理接頭及破損用膠帶密封。對(duì)腹板束、頂板束在0號(hào)段管道中部設(shè)三通管，中跨底板束在合攏段橫隔板附件管道設(shè)置三通管，邊跨束在距離支座10m左右處設(shè)三通管，剛束長(zhǎng)超過60m的按照相距20m左右增設(shè)一個(gè)三通管以利于排氣保證壓漿質(zhì)量。在三通排氣管設(shè)置上，漕河特大橋進(jìn)行革新，采用波紋管外加設(shè)三通套管，套管兩端與波紋管用膠帶纏繞粘牢，然后從排氣管內(nèi)用銳器打通波紋管，再安裝塑料排氣管，引至梁面外，并標(biāo)號(hào)保護(hù)。

在鋼筋幫扎時(shí)，普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道發(fā)生沖突時(shí)，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行局部調(diào)整，調(diào)整原則是先普通鋼筋，后精軋螺紋鋼，保持縱向預(yù)應(yīng)力管道的位置不變，適當(dāng)移動(dòng)或彎曲梁鋼筋。

鋼絞線的切割下料時(shí)應(yīng)使用砂輪鋸進(jìn)行切割，下料長(zhǎng)度應(yīng)考慮設(shè)計(jì)孔道的長(zhǎng)度和張拉設(shè)備所需的長(zhǎng)度，并在錨外預(yù)留至少10cm的鋼絞線。鋼絞線剪斷后，按捆束理直，并間隔1.5米用鐵絲捆扎編束（其扣應(yīng)插入鋼束內(nèi)不準(zhǔn)外露），防止互相纏繞。同一孔道應(yīng)整束安裝。中短束（直束L≤60M、曲束L≤50M）由人工穿束;長(zhǎng)束和曲束用牽引法。穿束前應(yīng)清除洗孔內(nèi)雜物，保持孔內(nèi)干燥，觀察有無串孔現(xiàn)象。

連續(xù)梁在實(shí)際施工中預(yù)應(yīng)力錨墊板喇叭口處，預(yù)應(yīng)力孔道波紋管容易被混凝土擠壓，偏離喇叭口中心線，難以滿足“三同心”要求，封閉不嚴(yán)混凝土易進(jìn)入喇叭口及波紋管內(nèi)部?，F(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)原有施工工藝，將所有錨墊板處模板要開孔，使波紋管端頭伸出模板外，在喇叭口內(nèi)安裝橡膠套塞，以保證波紋管處于居中位置，并有效的防止混凝土進(jìn)入喇叭口和波紋管內(nèi)部。

5 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉

5.1 張拉機(jī)具的選擇與標(biāo)定

連續(xù)梁采用智能張拉設(shè)備進(jìn)行連續(xù)梁張拉。設(shè)備不需要聯(lián)機(jī)，智能泵設(shè)成單機(jī)模式。張拉過程通過位移傳感器實(shí)時(shí)量測(cè)位移值。通過手動(dòng)操作界面的按鍵進(jìn)行加壓、持壓、卸荷、回程。

壓力表、拉力千斤頂?shù)葴y(cè)量設(shè)備應(yīng)按規(guī)定定期檢查，并建卡備查。壓力表為防震型，表面最大讀數(shù)為100Mpa。修正系數(shù)不大于1.05。并建立油壓和千斤頂張力的P--N校準(zhǔn)曲線。修正有效期為1個(gè)月，有效期內(nèi)拉伸操作不超過200次。有下列情況之一須對(duì)油表重新校正：張拉預(yù)應(yīng)力筋超過200次;使用超過1個(gè)月;使用中發(fā)現(xiàn)誤差超過允許誤差或檢修故障后;運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過程中暴露在陽光、潮濕和振動(dòng)等條件下必須重新校準(zhǔn)。

5.2 張拉控制應(yīng)力與伸長(zhǎng)值

張力控制應(yīng)力是預(yù)應(yīng)力質(zhì)量控制的重點(diǎn)。必須達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值，但不能超過規(guī)定的最大張力控制應(yīng)力。采用應(yīng)力控制法張拉時(shí)，應(yīng)以伸長(zhǎng)率值進(jìn)行校核。施工前，先計(jì)算鋼絞線的理論伸長(zhǎng)率，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量鋼絞線的實(shí)際伸長(zhǎng)值。 如果測(cè)得的伸長(zhǎng)率超過理論值±6%或有其他異?，F(xiàn)象，應(yīng)暫停張緊，查明原因后，進(jìn)行張拉; 同時(shí)在施工時(shí)檢查壓力表，使張拉應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)值。

5.3 張拉順序

漕河特大橋連續(xù)梁按照設(shè)計(jì)要求，縱向預(yù)應(yīng)力分階段完成，一次張拉。預(yù)應(yīng)力采用先長(zhǎng)束后短束兩端同時(shí)張拉，左右對(duì)稱進(jìn)行。張力順序從外到內(nèi)對(duì)稱地進(jìn)行，首先是腹板束，后頂板束。

5.4 預(yù)應(yīng)力張拉

梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的95%，彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%后進(jìn)行張拉，混凝土梁體齡期不得小于5天。預(yù)應(yīng)力采用雙重控制措施。預(yù)應(yīng)力值主要根據(jù)油壓表讀數(shù)，用預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值進(jìn)行校驗(yàn)。在預(yù)應(yīng)力過程中，兩端的伸長(zhǎng)率基本保持一致。每個(gè)端錨的回縮控制在6mm以內(nèi)。各管片采用縱向預(yù)應(yīng)力張拉，拉應(yīng)力達(dá)到要求后錨固，并及時(shí)灌漿。整梁有斷絲，滑絲總數(shù)不得超過鋼絲總數(shù)的0.5%，一束斷絲不得超過1根，也不得在同一側(cè)。預(yù)應(yīng)力張拉程序按：0→初始應(yīng)力（終張拉控制應(yīng)力的20%，測(cè)預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值并作標(biāo)記，測(cè)工具錨夾片外露量）→張拉控制應(yīng)力（終張拉控制應(yīng)力100%，測(cè)預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值，測(cè)工具錨夾片外露量）→靜停5min，校核到張拉控制應(yīng)力→主油缸回油錨固（油壓回零，測(cè)總回縮量，測(cè)工作錨夾片外露量）。

6 孔道壓漿

張拉過程完成后，應(yīng)在48h內(nèi)進(jìn)行管道灌漿。灌漿應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和規(guī)范進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力混凝土隧道灌漿施工前，應(yīng)對(duì)灌漿材料進(jìn)行性能參數(shù)試驗(yàn)。測(cè)試內(nèi)容包括初始流動(dòng)性、流動(dòng)性的延遲變化和溫度敏感性、壓力引起的最大泌水、膨脹性能和強(qiáng)度發(fā)展速度等。使用錐形漏斗進(jìn)行流動(dòng)試驗(yàn)，流動(dòng)時(shí)間不超過35S。水泥漿攪拌結(jié)束至壓入管道的時(shí)間間隔不應(yīng)超過40分鐘，初凝時(shí)間應(yīng)大于3小時(shí)，終凝時(shí)間不應(yīng)大于12小時(shí)。壓漿時(shí)漿體溫度溫度控制在5-30℃，壓漿時(shí)及壓漿后3d內(nèi)，梁體及環(huán)境溫度不得低于5℃。每次應(yīng)拌好超過1道孔道容積的水泥漿體量后方可灌漿。

預(yù)應(yīng)力管道注漿采用真空輔助注漿技術(shù)，同一管道注漿一次完成連續(xù)進(jìn)行。注漿管道的真空度應(yīng)穩(wěn)定在-0.06～-0.10MPa之間。注漿順序應(yīng)逐孔先下后上，防止?jié)B注。注漿時(shí)，在出漿口處臨時(shí)安裝一個(gè)三通管。當(dāng)臨時(shí)三通管的出漿口和管道中間的出氣口與入口漿液濃度一致時(shí)，可停止注漿并保持在0.5～0.7MPa保壓2分鐘。然后關(guān)閉注漿口以保持壓力，然后再進(jìn)行下一個(gè)孔道注漿。注漿后兩天檢查注入端和排氣孔的水泥漿密實(shí)情況，必要時(shí)進(jìn)行處理。灌漿時(shí)做好灌漿記錄。

結(jié)束

新建商合杭鐵路漕河特大橋連續(xù)梁后張法預(yù)應(yīng)力施工中，從波紋管安裝、鋼絞線存放、預(yù)應(yīng)力張拉到壓漿封錨的每道工序施工中，采取了一系列的施工控制措施，取得了較好的效果。加強(qiáng)連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工工藝的探索和革新，能夠不斷提高高速鐵路連續(xù)梁的施工質(zhì)量，對(duì)施工單位有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]田書民，張平.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋現(xiàn)澆施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2007，13（7）：18～22.

[2]殷任宏，安平和，馮偉瓊.多跨連續(xù)剛構(gòu)橋合龍順序[J].沈陽大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，（1）.

[3]苗仲凱，淺談連鎮(zhèn)鐵路跨寶應(yīng)匝道連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工[J]。建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018-5-30

（中鐵建大橋工程局集團(tuán)第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150026）