鐵路T型梁橫向預應力聯結的施工技術

■張振華 ■中鐵二十局集團第四工程有限公司，山東 煙臺 264004

1 工程介紹

某鐵路開通以來，T型梁出現了橫隔板混凝土包箍脫落，一些橫隔板和鋼連接位置存在開焊的情況，并隨著運營時長呈日益嚴重趨勢。為了可以滿足重載列車的行車安全要求，針對砼梁橫向振頻、橫向剛度小、橫向板斷裂的問題，對T型梁進行橫向加固連接，提高梁體的剛度，滿足行車要求。加固點布置示意圖如圖1所示。

圖1 加固點布置示意圖

2 T型梁橫向預應力施工

2．1 施工順序

孔位放樣→使用鋼筋探測器進行檢測→進行鉆孔→鑿毛梁體結合面→安裝預應力筋→將橋面砼灌注口設置好→進行支撐和模板的安裝→橫向預應力筋的初張拉→灌入砼，并養護→拆除支撐和模板→涂抹養護劑→將梁間頂緊硬木撤去→進行橫向預應力筋的終張拉→對外露的鋼絞線進行切割→封錨。加固平臺圖如圖2所示。

圖2 加固平臺圖

2．2 預應力聯結施工

(1)在施工前，首先檢查水平連接處、增厚梁端、梁體的橫隔板，檢測正常后，方可以進行施工。在加固橋梁前，先安裝好吊籃，在需加固T梁附近安裝砼攪拌機，對石料場地進行硬化處理。

(2)在搭設好的工作平臺上進行測量放樣，并使用定位板將鉆孔的位置標出。

(3)根據橋梁圖紙，使用鋼筋探測器探測鋼筋的孔位分布情況，不允許損傷既有鋼筋，對于無法避讓鋼筋的位置，要合理選擇鉆孔位置［1］。移動距離要控制在50mm以內，使用螺旋鉆頭、錘鉆對鋼筋孔進行錨固，并鑿毛和梁體的結合面，成孔完成后，使用壓風機將孔眼清理干凈。

(4)使用切割機在現場對鋼筋和鋼絞線進行切割，并人工放入孔位中，將預應力筋保持在垂直、水平的狀態，使用錨固包對鋼筋進行錨固，錨固包不能出現開線、破損等情況。一般使用30mm的錨固包，錨固三天后，拉力要達到60．3KN，對于不存在橫向預應力的梁端橫隔板，要使用FH-E13型植筋膠進行錨固，錨固三天后，拉力要達到40．63KN。留出足夠的橫向預應力長度后，將兩端套管剝離后才能使用，將露在預應力筋外側的油脂擦拭干凈。禁止砼、水等物質進入。

(5)橫向預應力筋和普通鋼筋綁扎安裝結束后，就可以進行立模，使用厚度為4mm的鋼板進行模板的制作和加工，使用角鋼作為加勁肋，要求模板表面有良好的平整性，使用兩塊模板拼裝層加工模板，然后利用絲桿進行加固，保證列車從橋上經過時，梁體和模板不產生相對位移，將模板固定在混凝土梁上，尺寸偏差要達到設計要求，具有良好的穩定性、剛度和強度［2］。為了便于拆裝，保證接縫的嚴密性，使用脫模劑在模板表面進行涂抹。

(6)安裝好初張模板后，就可以進行鋼絞線的初張拉，根據設計要求，初張拉預應力為39KN，使用硬質木撐塊加在兩片梁間，并使用單端張拉的方法進行預應力筋的初張拉，使用環氧砂漿將錨墊板粘在梁體上，使用DSM15-1型錨具。

(7)使用標號為C50的混凝土進行灌注施工，為了提高新舊接觸面之間的粘結性，要鑿毛水平聯結板、新增橫隔板、梁體結合面，將浮漿清洗干凈，使用300L攪拌機在現場拌合混凝土，并使用磅秤進行稱量，檢查鋼筋、模板、支架、鋼絞線，清理干凈鋼筋上的污垢和模板中的雜物后，使用小車將拌合料推送到攪拌機中，對于灌注困難的位置，在橋面軌枕之間設置灌注口，各跨中腹板的上部設置兩個灌入口，并將灌注槽安裝好。灌注混凝土的時候，要一邊振搗、一邊灌注。振搗時，使用木槌和小型振搗棒進行輔助施工［3］。當強度達到設計強度的50%時，即可將模板拆除，并在拆模后使用養護劑涂刷在混凝土表面。

(8)鋼絞線終張拉。張拉主要配備了一臺N16鐵路平板車和一臺輕型軌道車車構成張拉壓漿車組，并在車組上配備了一臺電動油泵、一臺發電機、一臺擠壓漿泵、一臺二次灰漿攪拌機，如圖3所示。

圖3 張拉壓漿車示意圖

在進行鋼絞線的終張拉時，要保證混凝土的彈性模量和強度達到了設計值的80%，張拉時，使用YQD230-100千斤頂進行張拉。現對中段進行張拉，然后在對兩段進行張拉，各段的預應力鋼筋要一起張拉，拉力達到3MPa時，將其作為測量起點，達到控制應力5min后，對鋼筋的伸長量進行測量，比對比理論伸長量。在持荷過程中，如果油壓降低，需要將油壓補充到設計值，持荷結束后，將張拉端錨具擰緊，并使用工具打緊密錨具，記錄好千斤頂回油的回縮值。使用環氧砂漿將錨墊板緊緊的貼在主梁的腹板上，錨固后，利用換向閥張拉到設計強度，將承壓螺母擰緊，確保預應力筋的回縮量在1mm以內。張拉前，要先檢查錨具，查看錨具是否正常，并對破損的錨具進行更換，檢測使用張拉設備的性能，達不到技術要求的設備不允許施工，張拉油泵要安排專人進行施工，每月檢查一次壓力表和千斤頂讀書的正常性，如果有異常情況出現，要再次進行標定。壓力表存放的過程中要注意防震、防潮、防曬。

(9)管道壓漿。預應力張拉三天后對預應力管道進行壓漿，在壓漿前要對壓漿孔進行清理，保證壓漿孔的通暢。壓漿水泥使用42．5Mpa硅酸鹽水泥，并加入水泥含量6%左右的減水劑，此外，為了避免鋼筋受到腐蝕，摻入遷移性鋼筋防腐劑，當有濃漿從固定端的壓漿液孔冒出后，要將固定端的壓漿孔閥門關閉，穩壓30s后再次進行壓漿，當閥門壓力提升到0．6～0．7Mpa時，保持荷載兩分鐘左右，沒有漏漿、漏水情況時，將閥門關閉。在壓漿前，要封閉錨具上的漏漿縫隙，壓漿閥門要等到水泥漿終凝才可以卸拔。

(10)彎沉端頭的封錨固、張拉后，利用砂輪機將露在外側的預應力筋切割掉，切口和夾片之間的距離控制在20mm以上，完成切割后，使用黃油將夾片和外露的鋼絞線涂滿，然后帶上防護罩，最后使用細石混凝土對端頭進行封錨。

(11)使用聚氨酯防水涂料在新老混凝土的接縫處進行涂抹。

3 施工質量控制措施

(1)要建立完善的精測制度，提高鉆孔的定位工作，利用探測儀對梁體腹板中鋼筋的具體分布情況進行探測，在探測的過程中，先對水平鋼筋進行探測，在對豎向鋼筋進行探測，當梁體表面平整度不高時，要先將梁體打磨平整，或者使用專用膠將梁體的表面涂抹好，保證鉆孔的位置可以達到要求。

(2)在安裝鉆機時，要先將膨脹螺栓安裝好，并在梁體腹板上固定好鉆機底盤，對鉆機底盤上的四個螺桿進行調整，保證鉆機和腹板垂直，并處以水平狀態。

(3)將原材料的檢驗工作、現場砼的拌合工作、澆筑工作做好，使用5～20mm的碎石，砂漿選用粗河砂，使用42．5以上的普通硅酸鹽水泥。

(4)將模板固定在梁體上，保證火車從橋梁經過后不出現相對位移，在支安模板時，要保證尺寸的準確性，模板要穩定牢固，不允許出現變形、跑模和漏漿的情況。

(5)安裝好水平聯結板、豎向橫隔板的橫向預應力筋后，必須使用硬質木塊砌入到水平連接板、梁內橫隔板上。

(6)使用相同生產日期、相同批號的水泥，砂子、石料使用同一個產地的材料，在對石料、砂子和水泥進行拌合前，要先清洗石料和砂子，保證含泥量合格。

(7)為了避免混凝土灌注的過程中出現收縮縫，要使用微膨脹劑摻入到混凝土中。

(8)分三次將混凝土注入，首次注入量為總量的一半，然后利用振動棒振搗密實，第二次裝入時，要和進料口齊高，利用振搗棒進行密實，然后將隔板填實。

(9)澆筑好砼后，要做好養護，涂抹養護劑，當天氣溫度在5℃以下時，要進行保溫養護處理。

(10)使用鋼筋砼進行橫向預應力筋的錨具防護，使用氣焊將鋼筋焊接在錨墊板上，不允許使用電焊進行焊接。

4 結語

本段鐵路橋梁使用橫向預應力聯結施工技術進行維修，在有限的維修天窗內取得了良好的維修效果，有效的解決了T型梁分散、橫向開裂、維修難度高等問題，保證了有序施工和安全運營兩不誤，取得了良好的技術經濟效益。

［1］裘伯永．橋梁工程［M］．北京:中國鐵道出版社，2001∶23-24．

［2］TB10002．3-2005，鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范［S］:21-22．

［3］TB10203．2002，鐵路橋涵施工規范［S］:14-15．