現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高速鐵路連續(xù)梁中的應(yīng)用

李健偉

（中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司，河北石家莊 050227）

1 工程概況

新建鐵路連云港至鎮(zhèn)江線工程（簡稱“連鎮(zhèn)鐵路”）地處我國東部沿海地帶，位于江蘇省南北縱向中軸線上。線路北起蘇北連云港市，沿寧連高速公路引入淮安市，與京杭運(yùn)河、京滬高速公路并行，向南經(jīng)蘇中揚(yáng)州市，跨長江后止于蘇南鎮(zhèn)江市，正線全長304.537km。

本標(biāo)段地處揚(yáng)州市高郵市和揚(yáng)州市江都區(qū)，高郵市管段從DK205+504，現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力65-DK21 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力+070，江都區(qū)管段從DK21 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力+070-DK22 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力+248.6。標(biāo)段線路與G2 京滬高速公路并行，在高速公路西側(cè)，緊鄰高速公路。

本標(biāo)段站前工程正線橋梁特大橋共0.5 座，長度23.744km。施工難度最大的跨京滬高速公路（G2）八橋收費(fèi)站匝道（48m+80m+80m+48m）、跨越鹽邵河（75m+128m+75m）連續(xù)梁和全線軌道工程的施工。

2 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

2.1 支架施工

在本項(xiàng)目施工前，首先要使施工現(xiàn)場更加平整，搭建并加固支架場地。如遇到軟基位置可通過合理的技術(shù)處理，或利用碎石填滿等方式增強(qiáng)地基承載力，增強(qiáng)地基承載負(fù)荷。在優(yōu)化施工場地之后繼續(xù)實(shí)施地面排水、放線等工作，在其中要關(guān)注支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

支架結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固會嚴(yán)重影響施工整體質(zhì)量，因此在本項(xiàng)目施工前，在立桿頂端安裝U 形支托，并在U 形支托內(nèi)添加橫向方木。同時(shí)將軍用墩支架與鋼管連接，使支架更具穩(wěn)定性，增強(qiáng)支架的強(qiáng)度。支座縱向偏移量表具體如表1 所示。

2.2 安裝支座

在本項(xiàng)目施工過程中，安裝支座是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在安裝時(shí)要關(guān)注梁體的垂直度，避免產(chǎn)生上下偏位。另外，使支座與支撐墊石實(shí)現(xiàn)無縫連接。在安裝模板之前，細(xì)致檢查支座位置，檢查支座是否平整以及支座的橫縱向位置。值得注意的是，在本項(xiàng)目施工過程中，支座的安裝也可以利用灌漿方式加以固定，使支座更加穩(wěn)定。

表1 支座縱向偏移量

2.3 安裝模板

在本項(xiàng)目安裝模板之前，首先檢查板面的光潔度以及是否凹凸變形，清除模板接口。其次，了解模板端部與底腳的連接狀態(tài)，觀察其是否存在缺陷。有時(shí)由于碰撞會產(chǎn)生變形問題，檢查模板與振動器焊接也非常必要，如出現(xiàn)開裂問題，應(yīng)通過有效措施及時(shí)處理，如整修、補(bǔ)焊等。

在底模板安裝之前，了解支架預(yù)留拱度與底模板安裝的調(diào)整位置。側(cè)模安裝需考慮吊裝側(cè)膜作業(yè)的實(shí)效性，調(diào)整側(cè)模垂直度，可以借助壓桿方式使模端與壓桿相連接。在本項(xiàng)目內(nèi)模安裝時(shí)，首先分析模板結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)膜屬于拼裝式結(jié)構(gòu)則可以實(shí)施吊裝的手段。在安裝端模時(shí)注意底模與側(cè)模的銜接，充分把控預(yù)埋件的安裝情況，避免出現(xiàn)孔梁預(yù)埋件遺漏[1]。

2.4 鋼筋施工

在本項(xiàng)目鋼筋施工過程中，首先購買采購符合標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋，使其與設(shè)計(jì)圖紙的施工質(zhì)量相符。依據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)下料單，讓供貨商提供相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋。在具體施工中，選用恰當(dāng)?shù)牧后w鋼筋編號及適用的料尺長短，以此保障鋼筋質(zhì)量?？梢岳脧澢鷻C(jī)使鋼筋成型，并依據(jù)實(shí)際需求使鋼筋溫度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5 混凝土施工

了解澆筑混凝土的對稱情況，嚴(yán)格控制頂面高程與保護(hù)層強(qiáng)度，這也是現(xiàn)澆梁混凝土施工的重要部分。為了提升橋梁的堅(jiān)固性，需加強(qiáng)混凝土施工的強(qiáng)度，在混凝土中添加不同的外加劑，優(yōu)化混凝土配合比。此外，可以利用輸送泵實(shí)施連續(xù)澆筑，在具體澆筑過程中通過內(nèi)膜頂混凝土澆筑孔，在孔內(nèi)灌注底板混凝土，從而更好地避免出現(xiàn)過厚的底板混凝土；同時(shí)在澆筑過程中要實(shí)施振搗措施。

2.6 預(yù)應(yīng)力施工

在本項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力施工過程中可以利用張拉工藝的作業(yè)流程。在高速鐵路連續(xù)梁施工中，預(yù)應(yīng)力張拉施工是非常重要的環(huán)節(jié)。要嚴(yán)格依據(jù)相應(yīng)要求，同時(shí)技術(shù)人員要合理控制鋼束伸長量與張拉力。

在下料工作結(jié)束之后編束埋深鋼絞線，確保鋼絞線的松緊度。在安裝預(yù)應(yīng)力鋼絞線之前，確保梁體混凝土的強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求?，F(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力施工需要經(jīng)歷以下三個(gè)階段：預(yù)張拉、初張拉、終張拉。

在本項(xiàng)目實(shí)施張拉之前，首先將管道中的積水、雜物清除干凈，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%強(qiáng)度后松開模板，確保梁體壓縮不會出現(xiàn)太大的變化。鑒于此，在本項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力施工過程中，要遵循恰當(dāng)?shù)膹埨樞颍箯埨εc標(biāo)準(zhǔn)需求相符。為滿足橋規(guī)規(guī)定，本預(yù)制梁場采用真空輔助壓漿工藝，使用轉(zhuǎn)速不低于1000min的高速攪拌機(jī)和專業(yè)預(yù)應(yīng)力孔道壓漿材料。此項(xiàng)質(zhì)量控制措施極大提高預(yù)應(yīng)力孔道的密實(shí)度，降低壓漿材料的滲水率，有效保證連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量。通過和專業(yè)人員針對預(yù)制梁板預(yù)應(yīng)力損失監(jiān)測的前期結(jié)果顯示，本梁場對預(yù)應(yīng)力損失做到極好的控制。

2.7 施工控制技術(shù)

（1）能夠通過直接方式進(jìn)行測試的參數(shù)主要為：箱梁截面的實(shí)際大小、實(shí)際施工量、掛籃撓度等方面的內(nèi)容，在開展具體施工前需開展仔細(xì)測試工作，通過測試獲取與實(shí)際工程相符合的結(jié)構(gòu)參數(shù)，再針對其參數(shù)開展數(shù)據(jù)分析與修正，以此獲得最佳的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

（2）結(jié)合本項(xiàng)目施工過程中的結(jié)構(gòu)行為變化實(shí)施參數(shù)識別，如果現(xiàn)場測試的參數(shù)難以通過儀器直接測量，則借助具體的結(jié)構(gòu)行為變化，比如梁段標(biāo)高變化量來識別參數(shù)。

（3）預(yù)測與控制要分析結(jié)構(gòu)線型及內(nèi)力變化識別參數(shù)，結(jié)合參數(shù)分析未來施工梁段可能會應(yīng)用的相應(yīng)參數(shù)，形成更加準(zhǔn)確完善的觀測系統(tǒng)，了解反饋控制分析系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，更好地控制與預(yù)測結(jié)構(gòu)行為。

2.8 施工監(jiān)測

不同工況下的撓度可以借助精密水準(zhǔn)儀實(shí)時(shí)測量，并對比理論值，懸臂澆筑梁段的前面一部分底面可以成為主梁標(biāo)高控制測點(diǎn)，在該斷面上也可繼續(xù)分布三個(gè)點(diǎn)，使其位置處于斷面中心處、前端頂面兩側(cè)及據(jù)箱梁前沿10cm 處，在達(dá)到強(qiáng)度之前將該測點(diǎn)分布于掛藍(lán)模板位置。

另外，在外部要預(yù)埋測點(diǎn)標(biāo)志與掛籃臨時(shí)測點(diǎn)的距離。等到硅達(dá)到應(yīng)有的程度標(biāo)準(zhǔn)之后，可使測量轉(zhuǎn)移至梁頂測點(diǎn)，確定立模標(biāo)高測點(diǎn)。主梁軸線偏位的測點(diǎn)以斷面中心測點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)。

3 20m 箱梁錨整板張拉破壞事故處理案例

共預(yù)制了20m 小箱梁7 片：1-1、1-2、1-3、2-1、2-2、3-2、4-2。

3.1 1-3、1-1 小箱梁處理方案

（1）將1-3 小箱梁N1 左、N1 右、N2 左、N2 右、N3 右、N4 右鋼束、1-1 小箱梁N1 左、N1 右、N2 左、N2 右、N3 左、N4 左鋼束按照設(shè)計(jì)壓漿（C50），同時(shí)現(xiàn)場制作抗壓（折）試壓件一組（40mm×40mm×160mm），測試7d、28d 抗壓（折）試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（2）項(xiàng)目部已經(jīng)現(xiàn)場制作一組改性環(huán)氧樹脂（A 膠∶B 膠=3∶1試件），第三天的抗壓強(qiáng)度為80MPa。

（3）在以上管道壓漿7d 后規(guī)范松張。松張后派專人剔除錨墊板損壞處，直至能安裝錨墊板為止（破除位置距N4 鋼束0.1m），在錨墊板后面（四個(gè)方向，縱向）增加8 根φ12 螺紋鋼，橫向（四個(gè)方向，采用焊接形成箍筋，將錨杯固定牢固）增加φ12 螺紋鋼，間距10cm，焊接于縱向鋼筋上。

（4）錨墊板及加固鋼筋安裝完成后采用改性環(huán)氧樹脂加入適量中粗砂、瓜米石，制成環(huán)氧樹脂混凝土進(jìn)行填筑和修復(fù)。待環(huán)氧樹脂完成48h 后進(jìn)行鋼絞線張拉工作。

（5）張拉前更換原鋼絞線，重新插入新鋼絞線。未損壞的一端采用10mm 鋼板（13cm×13cm）將環(huán)氧樹脂調(diào)制成膏狀，緊貼于錨杯正面，預(yù)留鋼絞線孔，然后進(jìn)行張拉，可避免因錨杯后面加強(qiáng)不足造成錨杯后面混凝土及錨杯損。

（6）準(zhǔn)備工作完成后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行張拉，N3、N4 張拉控制應(yīng)力為1302MPa，計(jì)算拉力應(yīng)為54.8kN，共分三次張拉（10%、50%、100%）并測量每次實(shí)際伸長值，比較設(shè)計(jì)理論伸長值，將該差值控制在±6%范圍內(nèi)。張拉完成后在12h 內(nèi)完成壓漿。同時(shí)，現(xiàn)場制作抗壓（折）試壓件一組（40mm×40mm×160mm），測試28d 抗壓（折）試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（7）壓漿28d 齡期到后進(jìn)行抗壓（折）試驗(yàn)，符合設(shè)計(jì)要求后將小箱梁運(yùn)至存梁區(qū)，并進(jìn)行可靠支墊。

3.2 已經(jīng)完成澆筑的5 片箱梁張拉、壓漿方案

（1）對1-2、2-1、2-2、3-2、4-2 小箱梁同條件混凝土試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，且進(jìn)行每片箱梁現(xiàn)場回彈，兩個(gè)指標(biāo)同時(shí)滿足混凝土強(qiáng)度100%后開始張拉。

（2）張拉前，在錨墊板處采用10mm 鋼板（13m×13cm）將環(huán)氧樹脂調(diào)制成膏狀，緊貼于錨墊板正面，預(yù)留鋼絞線孔，然后進(jìn)行張拉，以避免錨墊板后面混凝土及錨墊板損壞。

（3）張拉完成后12h 內(nèi)完成壓漿。同時(shí)現(xiàn)場制作抗壓（折）試壓件一組（40mm×40mm×160mm）測試28d 抗壓（折）試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（4）張拉數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照圖紙，N1→N4→N3→N2 進(jìn)行對稱張拉。

4 結(jié)語

近幾年來，我國高速鐵路得到飛速發(fā)展.高速鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工技術(shù)具有極強(qiáng)的復(fù)雜性，在施工時(shí)要了解多種因素對施工的影響，尤其關(guān)注混凝土模板預(yù)應(yīng)力鋼筋施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，從而保證施工整體質(zhì)量。