軌道交通預應力澆硂梁施工階段徐變性能解析

張雷

摘 要：在社會經濟飛速發展的帶動下，我國的交通運輸行業獲得了巨大的發展和進步，軌道交通得到了巨大的發展機遇，有傳統的鐵路火車逐漸向著地鐵、磁懸浮列車的方向發展，不僅運輸速度越來越快，服務質量也越來越好。本文主要針對軌道交通基礎設施建設中，預應力混凝土梁在施工階段的徐變性進行了簡單分析，從而確保施工的順利進行，保障施工質量。

關鍵詞：軌道交通；預應力澆硂梁；徐變性能

0 前言

隨著社會經濟的發展，對于城市發展而言，軌道交通的地位和作用都是十分重要的。但是，就目前來看，在軌道交通基礎設施的施工過程中，存在一些不足和問題，在一定程度上影響了軌道交通的安全。

1 軌道交通預應力混凝土梁概述

預應力混凝土梁，是將鋼筋或高強鋼絞線，沿受彎拉方向，預先進行張拉，并且將張拉后鋼筋錨固在混凝土結構上，這樣就沿結構受彎拉的方向，對混凝土施加了預壓應力。通過對預壓應力大小的有效控制，可以保證預應力梁板在承受設計彎曲荷載時，混凝土受彎區基本不產生拉應力，不出現裂縫，從而大幅度提高梁板的承載能力。目前，在大跨度鋼筋混凝土橋梁、高層建筑等，都是以預應力混凝土技術為基礎建設完成的。

2 軌道交通預應力混凝土梁的施工

在傳統的鐵路橋梁施工中，主要是在工廠預制軌道梁，并完成預應力筋的張拉工藝，然后運到施工現場進行架設和安裝。但是，現代化的城市軌道交通采用的軌道梁，由于受到各種因素的限制，運輸不便，通常需要在施工現場，結合軌道梁的跨度及橋址位置的地形條件，進行針對性設計，確保施工的順利進行。

3 預應力混凝土梁施工階段徐變性能解析

以軌道交通中的預應力混凝土簡支梁為模型，利用梁跨中截面應力等效以及施工工業相似的原則，設計相應的模型梁，對預應力混凝土梁在施工階段的徐變性能進行分析。

（一）試件

在該試驗中，采取之前提到的方法，對試件進行合理設計，為了便于進行對比分析，一共設計制作了5根1：5的預應力混凝土模型梁以及1根鋼筋混凝土模型梁，分別進行編號，進行試驗研究。其中，鋼筋混凝土模型梁的作用，主要是對混凝土的收縮值進行測試，而5根預應力混凝土模型梁中，1號、4號和5號梁嚴格按照實際應用中的受力狀態，進行模擬設計，而2號和3號梁主要是為了分析預應力筋的張拉方式以及混凝土種類對于徐變性能的有效，因此分別對這兩個參數進行了調整。為了確保對比數據的準確性和真實性，6根模型梁的截面形狀與尺寸完全相同，其機構尺寸比如下：

在試件模型中，預應力筋均采用高強度低松弛鋼絞線，混凝土強度為C60，同時在高性能混凝土的配合比中，摻入了適量的粉煤灰，代替約15%的水泥。

（二）預應力張拉

在進行預應力張拉與加載時，需要注意幾個方面的內容：首先，在試件制作完成，并養護3d時，進行第一次預應力筋的張拉工作；然后，在第10d時，進行預應力筋的第二次張拉；最后，在預應力筋張拉完成后一直到二期恒載前，需要確保梁體僅僅承受自身的重力作用和預應力作用，以免影響試驗效果。為了對軌道梁的真實施工情況進行模擬，在第一次張拉完成80d后，對試件施加二期恒載。同時，對于鋼筋混凝土模型梁而言，不進行加載工作，以測試混凝土的收縮對于試件的影響。在預應力筋張拉完成后，5根預應力混凝土模型梁會處于預應力和自重的共同作用下，這時，可以根據相應的數據信息，對跨中截面的實際應力進行量測，并與設計計算值進行對比，可以發現，實際應力與設計應力存在的誤差在10%以內，基本吻合。

（三）量測內容

在對試件進行量測的過程中，主要針對以下幾個方面：

1）梁跨中變形：在梁的兩端和跨中各設置一個測量點，使用跨中百分表，對梁體的豎向變形進行測量，使用梁端百分表，對其支座沉降進行測量，以修正跨中變形值。

2）截面曲率：在跨中界面，沿梁高，設置三個千分表，對截面曲率進行測量。

3）混凝土收縮值：主要是針對鋼筋混凝土試件進行測量，可以在其兩端設置兩個拉線式位移計，測量相同溫度和濕度條件下，混凝土的收縮值。

4）測量試驗環境的溫度和濕度變化情況。

（四）試驗結果與分析

模型試件在預應力和二期恒載的共同作用下，產生的彈性變形實測值與當前我國相應的鐵路規范計算值之間的誤差約在8%。通過相應的對比分析，可以得出以下結果：

①模型跨中截面曲率的變化規律與跨中變形基本相同；

②混凝土的收縮和徐變會影響梁體內鋼筋應變的變化；

③采用高性能的混凝土，可以有效減小徐變變形以及徐變應變；

④采取二次張拉方式，可降低徐變變形和徐變應變；

4 結語

綜上所述，在軌道交通中，應用預應力混凝土梁進行施工時，要對其在施工階段的徐變性能進行充分考慮，分析徐變性能的影響因素，并采取針對性的措施，對這些因素進行適當改變，在不增加施工成本， 不延長施工工期的前提下，確保工程的施工質量，從而推動我國軌道交通運輸行業的持續健康發展。

參考文獻：

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