鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T 梁橫向連結(jié)加固

閆愛民

(大秦鐵路股份有限公司侯馬北工務(wù)段，山西侯馬 043000)

0 引言

我國鐵路橋梁加固工程目前主要有京秦線橋梁提速至200 km/h加固、京廣線、渝懷線、寶成線、侯月線鐵路橋梁32 m及24 m橫向預(yù)應(yīng)力聯(lián)結(jié)張拉加固等重載提速的橋梁加固。針對跨度32 m，24 m預(yù)應(yīng)力T梁橫向動(dòng)力性能差，橫向剛度和橫向自振頻率偏小造成梁體橫向振幅超過《橋檢規(guī)》限值，以及橫向板斷裂等問題，采取橫向聯(lián)結(jié)，以增強(qiáng)梁體的橫向剛度，滿足貨車80 km/h安全通過。

1 工程概況

侯月線于1995年建成投入運(yùn)營。自開通以來，就存在橋梁橫隔板混凝土包箍時(shí)有脫落的情況，并且部分橫隔板連接鋼板時(shí)有開焊，隨著5 500 t大列的開行，橫隔板混凝土脫落、橫隔板連接鋼板開焊更加嚴(yán)重頻繁。本次施工的橫隔板病害設(shè)備位于侯月線上交—沁水間的K94+281杏河1號橋、K96+982中界溝橋、98+098杏河2號橋、鄭莊—端氏間的K134+170沁河3號橋，計(jì)4座橋74孔，其中：16 m的7孔、24 m的16孔、32 m的56孔。工程于2011年5月10日開工，2011年8月20日竣工。

2 方案依據(jù)

1)鐵路橋隧建筑物大修規(guī)則;

2)鐵路橋梁檢定規(guī)范;

3)TB 10002.3-2005鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范;

4)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所有關(guān)橫向預(yù)應(yīng)力聯(lián)結(jié)加固設(shè)計(jì)圖。

3 施工方案

本施工是在已有常用跨度混凝土梁提速改造加固方法的主要研究結(jié)果基礎(chǔ)上，針對重載運(yùn)輸特點(diǎn)以及既有梁的承載狀況而進(jìn)行的。通過對橋梁梁體橫向加固，使得橋梁整體結(jié)構(gòu)共同承受橫向水平力及由于線路長期運(yùn)營施工引起線梁偏心超限病害導(dǎo)致的偏載問題，提高梁體的抗扭能力。加固方案為：

1)對于16 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁采用在梁兩側(cè)端增設(shè)鋼筋混凝土橫隔板，中間增設(shè)3個(gè)鋼筋混凝土預(yù)埋鋼絞線橫隔板; 2)對于24 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁采用在梁兩側(cè)端增設(shè)鋼筋混凝土橫隔板;與端橫隔板相鄰的兩個(gè)橫隔板上下增設(shè)鋼筋混凝土預(yù)埋鋼絞線水平板;兩端變截面內(nèi)腹板中間各增設(shè)一塊鋼筋混凝土預(yù)埋鋼絞線橫向聯(lián)結(jié)板;跨中腹板上部增設(shè)一塊鋼筋混凝土預(yù)埋鋼絞線橫向聯(lián)結(jié)板;3)對于32 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁采用在梁兩側(cè)端增設(shè)鋼筋混凝土橫隔板;與端橫隔板相鄰的兩個(gè)橫隔板上下增設(shè)鋼筋混凝土預(yù)埋鋼絞線水平板，梁兩端腹板中間各增設(shè)一塊鋼筋混凝土預(yù)埋鋼絞線橫向水平聯(lián)結(jié)板，跨中腹板上部增設(shè)三塊鋼筋混凝土預(yù)埋鋼絞線橫向水平聯(lián)結(jié)板。

4 施工技術(shù)方案

1)加固施工原則。

a.嚴(yán)格按照由設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橫向加固設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工;b.加固施工不得影響營業(yè)線正常運(yùn)營，避免對行車的干擾;c.從橋面灌注混凝土?xí)r要采取有效措施，不得對道床造成污染;d.加固工程采用的機(jī)具、設(shè)備應(yīng)小型、輕便;e.加固施工應(yīng)滿足TB 10002.3-2005鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。

2)工藝流程圖。

工藝流程圖見圖1，T梁加固作業(yè)平臺見圖2。

3)主要施工材料及設(shè)備。

a.材料：混凝土：C50級，采用TGRM早強(qiáng)水泥砂漿混凝土，坍落度為8 cm～10 cm;普通鋼筋：HRB335級鋼筋φ16 mm，φ12 mm;預(yù)應(yīng)力筋：φ15.24 mm，1 860級低松弛無粘結(jié)鋼絞線;植筋膠;錨固水泥、錨墊板;混凝土防護(hù)涂料。b.主要機(jī)具、設(shè)備見表1。

4)施工技術(shù)要點(diǎn)。

a.鉆孔前應(yīng)按圖紙尺寸測出鉆孔位置，并用鋼筋探測儀進(jìn)行核對，確認(rèn)無預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)方可鉆孔，嚴(yán)禁碰觸鋼筋;b.如果標(biāo)定位置出現(xiàn)鋼筋，可在周圍50 mm范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整;c.成孔后，孔眼應(yīng)用水清洗干凈;d.表面鑿毛應(yīng)采用小型鑿毛機(jī)，鑿毛面應(yīng)清除原有灰漿層;e.模板應(yīng)與原梁可靠聯(lián)結(jié)并有足夠的剛度;f.預(yù)應(yīng)力筋初張拉應(yīng)力為0.15fpu(39 kN);g.施工前需對混凝土基材進(jìn)行材料及配合比試驗(yàn)，要求3 d內(nèi)強(qiáng)度、彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%，如砂石料發(fā)生變化，應(yīng)重做配合比試驗(yàn);累計(jì)20孔梁須做一組彈性模量試驗(yàn);h.確保混凝土強(qiáng)度、彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%后，才能進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋終張拉，預(yù)應(yīng)力筋終張拉采用YQD230-100型千斤頂，張拉控制應(yīng)力為0.73fpu(190 kN);i.錨墊板應(yīng)用環(huán)氧砂漿粘于打磨處理干凈的梁體上;j.混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%方可拆除模板;k.拆模后若存在混凝土蜂窩麻面、掉塊擠漿時(shí)，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ);l.切割外露預(yù)應(yīng)力筋必須采用手持砂輪，切口距夾片30 mm以上;m.張拉用千斤頂必須配套使用，按規(guī)定定期進(jìn)行校核。

表1 主要機(jī)具、設(shè)備一覽表

5 質(zhì)量控制

1)對接觸面梁體進(jìn)行基面處理時(shí)，要打磨均勻，鑿除修補(bǔ)裂損的部分。2)確保混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，外表要光滑，內(nèi)部要密實(shí)、均勻。3)確保兩片T梁的孔道在同一軸線上時(shí)才能在既有橋梁上施鉆預(yù)應(yīng)力鋼筋孔。4)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，確保達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的噸位。5)施工前對混凝土新舊結(jié)合部位噴灑專用界面粘結(jié)劑，施工后涂刷防水涂料。6)按規(guī)定制作混凝土、水泥漿試塊及鋼筋試件。

6 安全保證措施

1)管理人員及班組長必須在上崗前接受安全教育，經(jīng)培訓(xùn)考試合格后，方準(zhǔn)上崗。所有參加現(xiàn)場作業(yè)的工人必須進(jìn)行安全生產(chǎn)教育，在作業(yè)期間要由班組長帶領(lǐng)。2)在施工期間必須安排專業(yè)安全防護(hù)員，防護(hù)作業(yè)必須執(zhí)行鐵道部規(guī)定的安全規(guī)定。3)作業(yè)人員要認(rèn)真執(zhí)行保休制度，班前充分休息，嚴(yán)禁班前飲酒，嚴(yán)禁脫崗、串崗，不得做與工作無關(guān)的事情。4)現(xiàn)場施工人員必須嚴(yán)格遵守鐵路施工規(guī)程，施工必須嚴(yán)格服從現(xiàn)場安全防護(hù)人員的統(tǒng)一指揮，不得擅自提前進(jìn)入施工現(xiàn)場。5)現(xiàn)場機(jī)具的進(jìn)出、倒運(yùn)必須在得到現(xiàn)場鐵路安全防護(hù)人員的確認(rèn)下方可進(jìn)行作業(yè)施工，施工人員必須快速行走在人行通道上，緊急避車時(shí)應(yīng)就近站在避車臺內(nèi)，面朝來車方向。6)作業(yè)人員在作業(yè)中必須按規(guī)定著裝、配戴防護(hù)用品，正確使用防護(hù)用具，嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程。7)使用的電力設(shè)備必須有安全措施，宿舍和倉庫等處不準(zhǔn)亂接用電設(shè)備，以防觸電。施工作業(yè)過程必須做到安全用電，施工隊(duì)配備專門的電工。8)作業(yè)時(shí)必須設(shè)安全防護(hù)。防護(hù)員必須攜帶能監(jiān)聽列車運(yùn)行的無線通訊設(shè)備，并在住站設(shè)聯(lián)絡(luò)員，相互間要采取有效通訊手段進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。9)作業(yè)前，施工作業(yè)負(fù)責(zé)人和機(jī)具使用人要對機(jī)具進(jìn)行檢查，有安全隱患的機(jī)具不能使用。10)交叉作業(yè)時(shí)加固注漿施工要服從于項(xiàng)目的整體安排，及時(shí)與其他施工班組交換信息，保證各方順利施工。11)堆放、裝卸和搬運(yùn)材料，宜使用機(jī)械化或半機(jī)械化作業(yè)方式。人工作業(yè)時(shí)，應(yīng)組織足夠的勞力，選用適當(dāng)?shù)墓ぞ撸蓪Ｈ私y(tǒng)一指揮進(jìn)行。12)任何人在任何時(shí)間禁止將金屬物品或其他易導(dǎo)電的物品放置或進(jìn)入接觸網(wǎng)2 m以內(nèi)的范圍。13)作業(yè)過程中不得損壞線路及周圍任何設(shè)施，如有問題及時(shí)匯報(bào)。

7 結(jié)語

侯月線鐵路橋梁加固后，提高了橋梁的橫向剛度和橫向自振頻率，梁體橫向振幅符合《橋檢規(guī)》限值及重載貨車提速要求，加強(qiáng)了橋梁的穩(wěn)定性。

［1］ 徐 犇.橋梁檢測與維修加固百問［M］.北京：人民交通出版社，2007.

［2］ 姚鴻博，王 勃.鐵路工務(wù)實(shí)踐技能［Z］.2009.

［3］ 馬廣德.梁橋加固方法評述與梁體外預(yù)應(yīng)力加固方法［Z］.2004.

［4］ TB 10002.2-99，鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(T梁)［S］.