4×32.7m等高變寬預(yù)應(yīng)力混凝土道岔L3型連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工要點(diǎn)

王　昆

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4×32.7m等高變寬預(yù)應(yīng)力混凝土道岔L3型連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工要點(diǎn)

王昆

摘要：為減少鋼絞線(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失，多設(shè)計(jì)為逐孔澆注張拉，施工段間采用連接器連接，以盡量縮短鋼絞線(xiàn)一次張拉長(zhǎng)度。本文針對(duì)石武鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)李家河2#大橋L3型道岔連續(xù)梁為例，重點(diǎn)介紹連接器擠壓錨具、波紋管定位、預(yù)應(yīng)力連接等施工要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：道岔；預(yù)應(yīng)力；連接器；要點(diǎn)

1. 概述

1.1鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)2#大橋孔跨布置為2×24簡(jiǎn)支箱梁+6×32m道岔連續(xù)梁+4×32m道岔連續(xù)梁，其中6×32m道岔連續(xù)梁為兩條正線(xiàn)一條到發(fā)線(xiàn)，4×32m道岔連續(xù)梁為兩條正線(xiàn)兩條到發(fā)線(xiàn)。

1.2主梁采用等高度斜腹板截面，梁高3.05m，第一、二孔為單箱雙室截面，第三、四孔為單箱三室截面。頂板寬度由12m增加到21.69m，底板寬度由5.5m增加到15.189m。全橋?yàn)榭v向預(yù)應(yīng)力體系，采用15-7Φ5及17-7Φ5高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)。

2. 主要技術(shù)指標(biāo)

2.1鐵路等級(jí)：客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)（兩條正線(xiàn)、兩條發(fā)線(xiàn)）正線(xiàn)無(wú)砟軌道，到發(fā)線(xiàn)有砟軌道。

2.2設(shè)計(jì)時(shí)速：正線(xiàn)350km/h；到發(fā)線(xiàn)80km/h。

3. 主要施工步驟

3.1施工順序說(shuō)明

全橋共分為A、B、C、D四個(gè)節(jié)段，按照A→B→C→D順序施工，如圖1所示。

3.1.1搭設(shè)支架，并按120%梁體重量進(jìn)行支架預(yù)壓，觀測(cè)，提交數(shù)據(jù)分析；

3.1.2澆注A段梁體砼；

3.1.3按腹板束→頂板束→底板束的順序張拉縱向預(yù)應(yīng)力，拆除部分支架；

3.1.4按以上步驟施工B、C、D段梁體；

3.1.5張拉頂板通長(zhǎng)束、頂板短束；

3.1.6張拉底板通長(zhǎng)束；

3.1.7拆除剩余支架，完成主梁施工；

因L3型道岔連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力體系結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù)復(fù)雜，施工難度大，故本文對(duì)預(yù)應(yīng)力施工中的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行講解及說(shuō)明。

4. 主梁預(yù)應(yīng)力布置

本梁為連續(xù)梁體系，鋼絞線(xiàn)縱向采用連接器連接。縱向預(yù)應(yīng)力張拉為六個(gè)階段，第一孔為第一階段，第一、二孔為一個(gè)整體是第二階段，第二、三孔為一個(gè)整體為第三階段，第三、四孔為一個(gè)整體為第四階段，第四孔為第五階段，頂板底板預(yù)應(yīng)力鋸齒塊為第六個(gè)階段。全橋預(yù)應(yīng)力為141束，其中15-7Φ5 為53束、17-7Φ5為88束。單根最長(zhǎng)為71.82m，最短為27.12m。

圖1

5. 要點(diǎn)一（連接器擠壓錨具）

5.1施工原理

擠壓錨具由多個(gè)擠壓錨具部份及螺紋牙套組成。擠壓千斤頂?shù)捻敆U將擠壓錨具和鋼絞線(xiàn)一起推入模錐孔中，由于模孔小端直徑小于擠壓元件外徑尺寸，使擠壓元件牢牢地?cái)D壓在穿束完成的鋼絞線(xiàn)上，不規(guī)則型小鋼刀咬死預(yù)應(yīng)力筋，外側(cè)金屬嵌入擠壓部件制成擠壓式錨具。

5.2施工注意事項(xiàng)

5.2.1施工前檢查鋼絞線(xiàn)、錨具是否配套，不同廠家產(chǎn)品不得混用。

5.2.2油表讀數(shù)小于32MPa的錨具為不合格，必須切除錨固。

5.2.3擠壓后的擠壓套，鋼絞線(xiàn)的外漏長(zhǎng)度應(yīng)在2mm～5mm之間，螺紋牙套在其兩端都可見(jiàn)到但末端不得超過(guò)8mm，及時(shí)清理末端螺紋牙套。

5.2.4為了確保擠壓頭質(zhì)量，每500件為一批做抗拉試驗(yàn)，應(yīng)在鋼絞線(xiàn)的最大應(yīng)力的95%時(shí)不滑脫、不破壞為合格。

6. 要點(diǎn)二（鋼絞線(xiàn)定位）

由于本梁為2室變3室，結(jié)構(gòu)逐漸加寬，預(yù)應(yīng)力定位不僅要考慮縱彎的同時(shí)還要注意其平彎變化，這就給現(xiàn)場(chǎng)定位帶來(lái)了難度，為了確保預(yù)應(yīng)力定位的準(zhǔn)確性，要在穿波紋管之前用12的圓鋼焊好定位架。根據(jù)圖紙給出的各種預(yù)應(yīng)力筋的位置計(jì)算出其在梁上X、Y、Z的三維坐標(biāo)圖，X為半米一道在梁上的縱向位置，Y為高度，Z為橫橋向位置。由于連續(xù)梁圖紙給出的預(yù)應(yīng)力位置較少，只給出了最高點(diǎn)和最底點(diǎn)及彎曲半徑，給計(jì)算帶來(lái)了難度，最好根據(jù)圖紙的數(shù)據(jù)在CAD上畫(huà)出相應(yīng)的位置，再通過(guò)標(biāo)注里的線(xiàn)性，標(biāo)注其相應(yīng)的距離即可。焊定位架前要找塊平整場(chǎng)地在場(chǎng)地抹上砂漿，等砂漿強(qiáng)度上來(lái)后在上邊彈出箱梁結(jié)構(gòu)外形尺寸，再根據(jù)計(jì)算出的坐標(biāo)位置焊出相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力定位架（用鋼板做胎模也可）。制作加工完成的預(yù)應(yīng)力鋼筋網(wǎng)片采取編號(hào)標(biāo)識(shí)，編號(hào)順序由跨中向梁體兩端依次順序0#～65#，每孔梁體定位網(wǎng)片65個(gè)，必須按照編號(hào)順序從一頭向另一頭擺放安裝。預(yù)應(yīng)力定位時(shí)要注意防崩鋼筋的設(shè)置，所有采用鋸齒塊錨固的鋼絞線(xiàn)及有平彎的鋼絞線(xiàn)均應(yīng)布置防崩鋼筋，采用Φ12鋼筋，間距10cm，布置在曲線(xiàn)段及兩側(cè)各不少于50cm的直線(xiàn)段范圍內(nèi)。梁體混凝土振搗時(shí)，應(yīng)注意振搗棒不要直接放在波紋管上，以免堵孔或發(fā)生管道移位。

7. 要點(diǎn)三（鋼絞線(xiàn)穿束）

7.1本梁預(yù)應(yīng)力為重疊結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，梁要分4段澆注，每一節(jié)段預(yù)應(yīng)力都用連接器連接。之前說(shuō)到預(yù)應(yīng)力分6個(gè)階段，在第三階段（二、三孔）和第四階段（三、四孔）的預(yù)應(yīng)力要與上一階段連接。在這里預(yù)應(yīng)力連接和混凝土澆注就互相影響，如果先澆注混凝土的話(huà)預(yù)應(yīng)力就無(wú)法連接，如果先進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工的話(huà)就必須要同時(shí)綁扎好兩孔梁，鋼絞線(xiàn)完成后再澆注一孔的混凝土。剩下的另一空梁要等到下一孔梁綁扎完畢，預(yù)應(yīng)力穿束完畢后才能澆注。這樣就給施工和組織帶來(lái)了極大的難度。

7.2我們?cè)谑┕ぶ锌紤]了3種方案：一種是預(yù)留連接器孔，等澆注完混凝土及連接完鋼絞線(xiàn)后進(jìn)行封端。二是先穿束第二孔鋼絞線(xiàn)，第三孔鋼絞線(xiàn)預(yù)留出來(lái)，不過(guò)這樣給第三孔梁施工帶來(lái)了很大的難度。三是兩孔梁一起綁扎穿束，再澆注混凝土。此方法的缺點(diǎn)是鋼筋及鋼絞線(xiàn)暴漏時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

7.3我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇了第三種方案。

7.3.1當(dāng)?shù)谝豢琢簼沧⑼瓿珊蟀瓷线B接器張拉第一階段預(yù)應(yīng)力鋼筋，綁扎第二孔節(jié)段鋼筋，穿束第一、二孔梁通長(zhǎng)鋼絞線(xiàn)，同時(shí)綁扎第三節(jié)段鋼筋。當(dāng)?shù)谌?jié)段鋼筋和預(yù)應(yīng)力定位完成后，穿束第二、三節(jié)段通長(zhǎng)鋼絞線(xiàn)與第一孔連接器連接。施工中注意在一、二節(jié)段連接處預(yù)留5m的工作空間用來(lái)張拉第一孔梁和掛帶擠壓頭的鋼絞線(xiàn)。連接及張拉完成后處理預(yù)留的5m段鋼筋模板，澆注第二孔梁。

7.3.2同樣的方法綁扎第四孔梁，穿束第三、四節(jié)段通長(zhǎng)鋼絞線(xiàn)，澆注第三節(jié)段混凝土，張拉、處理工作空間，最后澆注第四節(jié)段混凝土。

7.3.3在施工中困難在于第二、三、四節(jié)段綁完鋼筋后暴漏時(shí)間較長(zhǎng)，要注意對(duì)鋼筋和鋼絞線(xiàn)的防銹處理。在施工前對(duì)鋼筋進(jìn)行防銹處理，可以涂抹一些防銹劑。有一種鋼筋防銹處理液，即每1L磷酸中，含有50～100g的氫氧化鋁，3～5g的氧化鋅，3～5g的氧化鎳或/和氧化鉻或/和氧化錳，經(jīng)升溫加熱至250～300℃，使固定原料溶混于磷酸中，冷卻至室溫后按1∶10～20的體積比，加水稀釋得無(wú)毒無(wú)味、沒(méi)有失效期限的鋼筋防銹處理液。不僅使用方便、防銹效果好，而且經(jīng)濟(jì)，噸鋼處理成本只在10元以下，處理后較大程度地延緩了熱軋帶肋鋼筋在大氣環(huán)境下表面銹蝕的現(xiàn)象，即在大氣環(huán)境下，經(jīng)2個(gè)月以上的風(fēng)吹、雨淋、日曬都不會(huì)產(chǎn)生銹蝕，且不影響鋼筋的力學(xué)機(jī)械性能和焊接性能。

8. 要點(diǎn)四（預(yù)應(yīng)力張拉）

8.1預(yù)應(yīng)力應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%且混凝土齡期不小于7天方可張拉。預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)應(yīng)按照?qǐng)D中張拉順序進(jìn)行，兩端張拉時(shí)需保持同步張拉，橫向注意對(duì)稱(chēng)張拉。

8.2所有預(yù)應(yīng)力張拉均要求伸長(zhǎng)量與張拉力雙控，以油壓表讀數(shù)為準(zhǔn)，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定E值，校正設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量，要求實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量與設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量?jī)烧哒`差在±6%以?xún)?nèi)。測(cè)定伸長(zhǎng)量要扣除非彈性變形引起的全部伸長(zhǎng)量。

8.3預(yù)應(yīng)力張拉前應(yīng)先用初應(yīng)力（0.1～0.2σcon）張拉一次，再開(kāi)始測(cè)伸長(zhǎng)值。張拉順序?yàn)?→初應(yīng)力→設(shè)計(jì)噸位→持荷5min→錨固。

8.4預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢，嚴(yán)禁用硬物撞擊錨頭及鋼束，鋼絞線(xiàn)多余的長(zhǎng)度應(yīng)用切割機(jī)切割。

9. 其他注意事項(xiàng)

9.1預(yù)應(yīng)力管道定位：預(yù)應(yīng)力管道安裝時(shí)必須嚴(yán)格按照規(guī)定位置固定就位，并保持管道順暢。要求鋼索定位網(wǎng)孔徑大于波紋管外徑不超過(guò)2mm，方孔本身誤差為±1mm。

9.2摩阻系數(shù)調(diào)整：施工時(shí)須對(duì)孔道摩阻及偏差系數(shù)作校核，以確定張拉力及伸長(zhǎng)量是否需要調(diào)整。

結(jié)語(yǔ)

大型火車(chē)站內(nèi)設(shè)計(jì)道岔連續(xù)梁的方式不是較普遍。但其特點(diǎn)鮮明，層次感強(qiáng)，能有效地加大車(chē)站內(nèi)的空間利用面積，安全穩(wěn)定性強(qiáng)，耐久性高等優(yōu)點(diǎn)勢(shì)必會(huì)在高速鐵路建設(shè)中得到廣泛的利用。

參考文獻(xiàn)

［1］彭國(guó)軍.淺談道岔預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)控制要點(diǎn)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（13）：123-123.

中圖分類(lèi)號(hào)：U416

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