鐵路T形梁橫向預(yù)應(yīng)力連接施工技術(shù)

揣宏磊

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽111000）

鐵路T形梁橫向預(yù)應(yīng)力連接施工技術(shù)

揣宏磊

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽111000）

在鐵路工程施工建設(shè)過程中，T梁施工是工程建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，過去在T形梁施工時(shí)主要采用焊接的方法進(jìn)行施工，但是這種施工方法的結(jié)構(gòu)剛度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性均比較差。為滿足鐵路提速要求，需要采用現(xiàn)代化施工技術(shù)和方法。以實(shí)際工程為例，探討鐵路T形梁橫向預(yù)應(yīng)力連接施工技術(shù)。

T形梁；橫向預(yù)應(yīng)力；鋼絞線

1 工程概況

24 m橋梁36孔，32 m橋梁151孔,橫向加固工程。32 m梁加厚梁兩側(cè)設(shè)置橫隔板，并且和端橫隔板臨近的兩個(gè)橫隔板上部和下部增設(shè)水平板，梁兩端腹板中部設(shè)置橫向水平聯(lián)接板，并且在跨中腹板上部設(shè)置3塊橫向水平連接板。24 m梁加厚梁的兩側(cè)設(shè)置有橫隔板，在和端橫隔板臨近的2個(gè)橫隔板上部和下部設(shè)置水平板，梁體兩端和腹板之間均增加了橫向水平連接板。

2 施工方案

施工中主要采取吊欄形式施工。

（1）施工人員應(yīng)借助定位板明確孔位，并使用鋼筋探測(cè)器找出鋼筋以及鋼絞線的具體方位。

（2）使用錘鉆進(jìn)行錨固鋼筋孔，并對(duì)其進(jìn)行綁扎固定處理。

（3）橫向張拉孔應(yīng)使用專用硬度較高的金剛石進(jìn)行處理，選取型號(hào)、強(qiáng)度等滿足施工要求的模板，為避免機(jī)械設(shè)備對(duì)模板所造成的損害，應(yīng)采取人工立模的方式進(jìn)行施工。

（4）用攪拌機(jī)將硅拌合均勻后注入梁縫中，待設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到所需后，進(jìn)行端頭封錨工作。

3 施工方法

3.1 準(zhǔn)備工作

施工人員在進(jìn)行橋梁加固前，應(yīng)對(duì)梁體、橫隔板、水平聯(lián)接板等部位進(jìn)行全面檢查，確保其無異常情況存在時(shí)，并滿足施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上即可進(jìn)行施工。此外，還應(yīng)事先將吊欄安裝到位，使用模板搭建工作平臺(tái)，將硅攪拌機(jī)安裝在鄰近橋梁的位置，以便于施工人員的工作順利開展[1]。在事先準(zhǔn)備到位的工作平臺(tái)上進(jìn)行放樣工作，并使用定位板明確鉆孔位置，為施工的順利開展提供保障。

3.2 鉆孔

（1）施工人員在鉆孔前應(yīng)對(duì)橋梁設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)內(nèi)容有一全面的了解，并使用鋼筋探測(cè)器檢查孔位鋼筋的分布是否科學(xué)與合理，設(shè)備在工作中應(yīng)盡可能地避免對(duì)鋼筋所造成的損害，若孔位距離鋼筋較近或者對(duì)鋼筋造成影響時(shí)，應(yīng)將兩者之間距離控制＞50 mm。

（2）使用金剛石鉆機(jī)在預(yù)應(yīng)力筋上進(jìn)行鉆孔處理，并對(duì)梁體結(jié)合面表面不平整部位進(jìn)行處理，成孔工作完成后要在第一時(shí)間對(duì)孔眼部位進(jìn)行清潔，確保無雜物等造成孔眼堵塞等問題。在錨固中16鋼筋的鉆孔直接應(yīng)達(dá)到24 mm，鉆孔的深入也應(yīng)滿足相關(guān)要求即達(dá)到24 mm。

（3）鋼絞線以及鋼筋的切割應(yīng)使用專用設(shè)備進(jìn)行切割，長(zhǎng)度應(yīng)滿足施工要求，將其放入到孔內(nèi)，確保預(yù)應(yīng)力筋的垂直度[2]。對(duì)于有橫向預(yù)應(yīng)力筋的水平聯(lián)結(jié)板，錨固包是首選材料，但要注意的是錨固包的紙袋不能出現(xiàn)損壞或者開線等情況。錨固完成后應(yīng)在3d內(nèi)拉拔力控制在＞60.3 kN。橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求預(yù)留足夠的長(zhǎng)度，并在使用前將兩端的套管進(jìn)行有效去除，將殘留在外表的油脂或者雜物進(jìn)行清理。

3.3 模板

施工人員將普通鋼筋與橫向預(yù)應(yīng)力筋綁扎安裝完成后即可進(jìn)行立模工作。采用厚度4 mm的模板加工制作成所需的鋼板，模板表面應(yīng)確保平整，將模板依托在混凝土梁上，這樣可避免在列車過橋時(shí)模板與梁體之間出現(xiàn)位移，給橋面的穩(wěn)定性造成一定的影響。模板表面應(yīng)涂抹脫模劑，便于拆卸且能確保模板的密實(shí)性達(dá)標(biāo)。

3.4 預(yù)應(yīng)力張拉

倘若橫隔板混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上時(shí)，可由專業(yè)人員進(jìn)行檢查并出具混凝土強(qiáng)度通知單，繼而可進(jìn)行橫向預(yù)應(yīng)力張拉；張拉前施工人員需對(duì)預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)殘存的雜物進(jìn)行徹底清理，并將螺帽擰至無松動(dòng)情況。

施工人員可借助梁邊掛籃將其作為張拉作業(yè)平臺(tái)，在梁體兩側(cè)的預(yù)埋U形螺栓上安裝千斤頂支撐架，在支撐架上使用型號(hào)為直徑40 mm的鋼管將千斤頂懸掛在鋼管上。待張拉力達(dá)到3 MPa時(shí)應(yīng)做好記錄并將其作為測(cè)量值的起點(diǎn)，張拉到控制應(yīng)力后應(yīng)保持5 min，及時(shí)測(cè)量預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)量，將其與理論伸長(zhǎng)量進(jìn)行比較分析。在持荷過程中如果油壓出現(xiàn)下降趨勢(shì)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充油壓使其達(dá)到要求；持荷工作結(jié)束后，應(yīng)借助專用工具將錨具固定到位，避免出現(xiàn)松動(dòng)等不良現(xiàn)象；千斤頂回油卸載時(shí)，應(yīng)測(cè)量回縮值并記錄。

張拉前施工人員需對(duì)所使用到的錨具進(jìn)行全面檢查，如若發(fā)現(xiàn)破損現(xiàn)象應(yīng)在第一時(shí)間進(jìn)行更換；所選擇的張拉設(shè)備還應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)不滿足要求的堅(jiān)決不能使用。為了避免不安全事故的發(fā)生，張拉油泵應(yīng)由專業(yè)人員操作，而且張拉千斤頂應(yīng)與配套使用油表結(jié)合使用。標(biāo)定時(shí)按照5 MPa逐級(jí)加壓，往返標(biāo)定3次，最后求其平均值，使用線性回歸方法計(jì)算出張拉力與油壓表讀數(shù)的相關(guān)性。千斤頂與壓力表應(yīng)定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)存在問題應(yīng)重新進(jìn)行檢修標(biāo)定。壓力表應(yīng)存放在陰涼通風(fēng)處。各型橋梁橫向預(yù)應(yīng)力，鋼筋張拉力及伸長(zhǎng)值見表1。

表1 鋼筋張拉力和伸長(zhǎng)值表

3.5 端頭封錨

預(yù)應(yīng)力張拉完成后,應(yīng)使用砂輪機(jī)將裸露在外的鋼筋切除，注意切口與夾片之間距離控制在≥20 mm，切割完成后在裸露在外的鋼絞線與夾片上涂抹黃油，進(jìn)行端頭封錨工作。端頭一般采取細(xì)石硅進(jìn)行封錨。所有混凝土接縫部位,應(yīng)使用防水性能好的聚氨醋類材料進(jìn)行處理，以提高密實(shí)效果。

4 技術(shù)措施及技術(shù)要求

4.1 技術(shù)措施

（1）強(qiáng)化鉆孔定位工作，構(gòu)建切實(shí)可行的精測(cè)制度。施工人員應(yīng)借助探測(cè)儀對(duì)梁體腹板內(nèi)鋼筋的分布情況進(jìn)行準(zhǔn)確了解，若梁體表面不平整則應(yīng)打磨處理，以保證鉆孔位滿足設(shè)計(jì)所需。

（2）在進(jìn)行鉆機(jī)安裝時(shí)，首先應(yīng)將膨脹管螺栓安裝到位，其次將鉆機(jī)底盤固定于梁體腹板上，調(diào)節(jié)鉆機(jī)底盤，使鉆機(jī)處于水平狀態(tài)。

（3）對(duì)所選擇的原材料應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，看其各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足施工實(shí)際所需。通常情況下石子選擇5～20碎石，中粗河砂較為恰當(dāng)，水泥選擇42.5R以上的普通硅酸鹽水泥。

（4）模板應(yīng)固定在鹼梁上，避免出現(xiàn)松動(dòng)，這樣可保證列車通過時(shí)梁體與模板之間無相對(duì)位移現(xiàn)象，也在一定程度上避免了模板變形等不良現(xiàn)象，提高橋梁的安全等級(jí)。

（5）當(dāng)豎向橫隔板、水平連接板的預(yù)應(yīng)力筋都安裝完成后，應(yīng)在梁內(nèi)相應(yīng)部位楔入硬質(zhì)模板，提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（6）使用同一批次、同一生產(chǎn)單位的原材料，在拌合前還應(yīng)對(duì)原材料進(jìn)行清洗。

（7）拌制鹼時(shí)，應(yīng)加入一定量的膨脹劑，可避免產(chǎn)生收縮裂縫現(xiàn)象。

（8）橫向預(yù)應(yīng)力筋的錨具應(yīng)使用氣焊焊在錨墊板上。

（9）施工中要注意在腹板鉆孔時(shí)要避免對(duì)梁體鋼筋造成一定的損壞。鹼強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力、封錨等均應(yīng)滿足相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。施工單位應(yīng)指派專人進(jìn)行負(fù)責(zé)，對(duì)施工各個(gè)階段的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，待質(zhì)量達(dá)標(biāo)后應(yīng)填寫質(zhì)量檢查表，并上報(bào)主主管領(lǐng)導(dǎo)。

4.2 技術(shù)要求

（l）針對(duì)橋梁橫向、豎向預(yù)應(yīng)力不夠的問題，對(duì)其進(jìn)行加固處理則顯得尤為重要。在加固中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為避免對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)造成不同程度的影響，施工中應(yīng)選擇小型機(jī)械設(shè)備作業(yè)。

（2）在橋梁加固前施工人員還應(yīng)對(duì)橋梁的整體形態(tài)進(jìn)行檢查，確保其滿足相關(guān)要求的基礎(chǔ)上再進(jìn)行必要的加固作業(yè)。

（3）在鉆孔過程中若碰到鋼筋應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以免損壞鋼筋。

（4）一般采用水鉆方式處理橫向預(yù)應(yīng)力筋孔，但在施工中如遇特殊狀況則應(yīng)根據(jù)情況先使用錘鉆，再使用水鉆的方式處理。預(yù)應(yīng)力筋之間禁止出現(xiàn)斷裂等現(xiàn)象，而且要做好記錄，以備后期檢查。

（5）應(yīng)在錨墊板位置上進(jìn)行鋼絞線的剝皮工作，這樣可避免孔道無堵塞現(xiàn)象發(fā)生。

（6）使用環(huán)氧砂漿將錨墊板固定在梁體上，封端部位要做好處理。

（7）防水涂料不能選擇黑色的，應(yīng)使用聚氨酯類材料，并將其涂抹在新老鹼貼面處10 cm范圍，以避免硅遇水開裂現(xiàn)象的發(fā)生[3]。為了保護(hù)錨具夾片，可在封錨前使用相應(yīng)地塑料帽扣在錨板上。

（8）要將鋼筋事先焊接在錨墊板上。

5 結(jié)論

橋梁經(jīng)過加固處理后，橫向自振頻率、剛度及穩(wěn)定性顯著提升，梁體橫向振幅達(dá)到規(guī)定要求，滿足了貨車的速度要求。

［1］裘伯永.橋梁工程[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2001.

［2］TB 1000203-2014.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[S].

［3］TB 10203-2012.鐵路橋涵施工規(guī)范[S].

〔編輯 利文〕

U445.4

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.01.38