連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力管道精準(zhǔn)定位施工技術(shù)

張學(xué)成

中鐵十七局集團(tuán)第一工程有限公司 山東青島 266000

預(yù)應(yīng)力作為連續(xù)梁的心臟，對(duì)連續(xù)梁有著至關(guān)重要的作用，連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力的精準(zhǔn)定位，直接關(guān)系著連續(xù)梁產(chǎn)品質(zhì)量和通車(chē)運(yùn)營(yíng)安全。傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力管道施工基本采用單根獨(dú)立定位，人工重復(fù)操作多、操作誤差大、工作效率低，致使管道定位控制難度大，常常出現(xiàn)定位不精準(zhǔn)、不順直、不牢固等問(wèn)題，造成鋼絞線張拉中管道摩阻增大，引起鋼絞線有效預(yù)應(yīng)力損失，進(jìn)而造成梁體存在安全質(zhì)量隱患。更嚴(yán)重則造成梁體開(kāi)窗返修，不僅消耗大量的人材機(jī)，而且造成處理后不確定安全風(fēng)險(xiǎn)增加。尋求簡(jiǎn)單、便捷、可靠、有效的預(yù)應(yīng)力管道精準(zhǔn)定位措施，是保證連續(xù)梁施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

1 預(yù)應(yīng)力管道定位不準(zhǔn)確對(duì)梁體的危害

一般情況下，橋梁預(yù)應(yīng)力的定位流程為：安裝支架與模板→綁扎底腹板鋼筋→底板、腹板預(yù)應(yīng)力束定位→檢查預(yù)應(yīng)力定位→安裝底板剩余鋼筋、安裝頂板鋼筋→頂層預(yù)應(yīng)力束定位→檢查預(yù)應(yīng)力束定位→張拉端錨預(yù)埋定位檢查→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)生至張拉強(qiáng)度→預(yù)應(yīng)力張拉→壓漿、封端。但是在具體施工中，往往出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力定位不準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)，通常會(huì)產(chǎn)生以下幾點(diǎn)危害：

1.1 箱梁底板、腹板、頂板開(kāi)裂

預(yù)應(yīng)力箱梁屬于薄壁結(jié)構(gòu)，由于水化熱變化與收縮共同作用下對(duì)其結(jié)構(gòu)極其不利，這樣極容易產(chǎn)生裂紋，準(zhǔn)確的預(yù)應(yīng)力管道定位在施加預(yù)應(yīng)力后可以消除梁體部分裂紋，但預(yù)應(yīng)力管道定位不準(zhǔn)確將會(huì)加劇梁體裂紋的變化，從而在裂紋處發(fā)生開(kāi)裂[1]。

1.2 錨固端崩裂

預(yù)應(yīng)力管道定位不準(zhǔn)確，還會(huì)造成梁體錨固端崩裂的現(xiàn)象，在施作預(yù)應(yīng)力管道安裝時(shí)，在靠近張拉端附近的管道布置不準(zhǔn)確，致使管道中心與張拉端錨墊板中心不同心，在施加預(yù)應(yīng)力后，容易在錨墊板圓口端絞斷鋼絞線，造成錨固端崩裂，甚至造成人員傷亡。

1.3 齒板崩裂

齒板預(yù)應(yīng)力在梁體預(yù)應(yīng)力布置中，曲點(diǎn)較多，所以在定位時(shí)，控制不嚴(yán)很容易造成管道定位不準(zhǔn)確，曲點(diǎn)角度較小，管道過(guò)度的不平順，導(dǎo)致在曲點(diǎn)處應(yīng)力集中，造成齒板崩裂，若在施工中，對(duì)防崩鋼筋加設(shè)不準(zhǔn)確，施加預(yù)應(yīng)力后，整個(gè)管道甚至?xí)勘懒殉鰜?lái)，對(duì)梁體的危害較大。

1.4 跨中撓度過(guò)大

如果預(yù)應(yīng)力施工不當(dāng)，預(yù)應(yīng)力管道定位不準(zhǔn)確，消減了設(shè)計(jì)應(yīng)力，梁體內(nèi)不能建立有效的預(yù)應(yīng)力，在混凝土徐變的共同作用下，梁體必將發(fā)生嚴(yán)重的下?lián)稀隙冗^(guò)大不但會(huì)使跨中主梁下凹，破壞橋面的鋪裝層，影響橋梁的使用壽命和行車(chē)舒適性，甚至危機(jī)高速行車(chē)時(shí)的安全。

2 預(yù)應(yīng)力管道定位思路

預(yù)應(yīng)力管道定位不準(zhǔn)的原因在于，端頭定位不精準(zhǔn)、不牢靠，單一預(yù)應(yīng)力定位鋼筋安放無(wú)有效控制措施，定位鋼筋與結(jié)構(gòu)鋼筋焊接不固，要解決預(yù)應(yīng)力管道定位問(wèn)題需從端頭固定、定位鋼筋的制作、安裝、卡控工藝上采取有效的改進(jìn)和提高措施。理想中的預(yù)應(yīng)力管道定位需保證端頭定位精準(zhǔn)牢固，定位鋼筋應(yīng)能準(zhǔn)確卡控預(yù)應(yīng)力位置，保證預(yù)應(yīng)力順直度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還應(yīng)該具備制作簡(jiǎn)單、安裝便捷、提高工效等顯著特點(diǎn)。

結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，采用鋼制端模定制開(kāi)孔確保預(yù)應(yīng)力管道（波紋管）接頭精準(zhǔn)定位，采用鋼制錨盒與鋼制端模連接固定錨墊板實(shí)現(xiàn)錨墊板的精準(zhǔn)定位，采用聯(lián)排定位鋼筋網(wǎng)片固定預(yù)應(yīng)力管道，聯(lián)排定位鋼筋網(wǎng)片能在同一截面上整體定位多束預(yù)應(yīng)力管道位置，保證同一截面管道之間的相對(duì)位置準(zhǔn)確無(wú)誤，同時(shí)采用橡膠套塞確保錨墊板波紋管同心，以此確保預(yù)應(yīng)力管道整體位置精準(zhǔn)[2]。

3 預(yù)應(yīng)力管道定位關(guān)鍵技術(shù)

3.1 鋼制端模定位

采用定形鋼制端模，端模采用5mm厚鋼板，端模預(yù)應(yīng)力孔洞按設(shè)計(jì)間距線形切割，通過(guò)控制預(yù)應(yīng)力孔洞的切割精度，實(shí)現(xiàn)縱向預(yù)應(yīng)力波紋管道端頭的精確定位（圖1）。保證預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。

3.2 錨墊板定位

錨墊板安裝前，為確保錨墊板安裝的精準(zhǔn)牢固，應(yīng)根據(jù)張拉設(shè)備尺寸，加工合適的鋼制錨盒。鋼制錨盒采用鋼板制作，能保證足夠的剛性，不易變形，與端頭模和錨墊板三者之間能剛性栓接（螺栓連接），通過(guò)端頭模板放樣精準(zhǔn)定位錨盒位置，通過(guò)錨盒位置實(shí)現(xiàn)錨墊板的精準(zhǔn)對(duì)位（圖2）。鋼制錨盒與端頭模板貼合良好，結(jié)合處不需采用泡沫膠封堵，即可保證接縫處嚴(yán)密，不漏漿，又可確保混凝土澆筑錨墊板不移位。

圖1 鋼制端模定位孔洞

圖2 錨墊板定位

3.3 聯(lián)排定位鋼筋網(wǎng)片

傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力施工基本采用單一“井”字定位鋼筋，定位筋間距一般50cm（曲線段30cm），單根預(yù)應(yīng)力管道單獨(dú)定位，相鄰管道之間無(wú)關(guān)聯(lián)，施工中常常出現(xiàn)部分預(yù)應(yīng)力管道合格部分不合格情況。在定制胎架上面批量加工聯(lián)排定位鋼筋網(wǎng)片，各孔位間距焊接尺寸嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行。安裝聯(lián)排定位鋼筋網(wǎng)片，將單根定位鋼筋變?yōu)橐粋€(gè)截面定位鋼筋網(wǎng)片，同一截面只需定位準(zhǔn)兩根預(yù)應(yīng)力管道就可保證整個(gè)截面預(yù)應(yīng)力管道的精準(zhǔn)定位，見(jiàn)圖3、4。

3.4 波紋管橡膠套塞

預(yù)應(yīng)力錨墊板（又稱(chēng)喇叭口）處，預(yù)應(yīng)力管道（金屬波紋管）容易被混凝土擠壓，偏離錨墊板中心線，不能保證預(yù)應(yīng)力施工基本要求“三同心”，且經(jīng)常有混凝土進(jìn)入喇叭口處波紋管內(nèi)部，造成嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。為保證規(guī)范明確要求的預(yù)應(yīng)力管道與錨墊板的錨口同心，在錨墊板精確定位的基礎(chǔ)上，采用喇叭口處安裝橡膠套塞，橡膠套塞能固定波紋管居中，并防止混凝土進(jìn)入喇叭口內(nèi)部。波紋管安裝時(shí)管道端頭須伸出錨盒外，保證橡膠套塞卡塞效果，見(jiàn)圖5。

圖3 聯(lián)排定位鋼筋加工

圖4 聯(lián)排定位鋼筋上色效果

圖5 橡膠套塞錨墊板與波紋管同心控制

4 注意事項(xiàng)

①定制端頭模板孔位間距及大小需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)位置進(jìn)行線性切割。

②錨墊板、鋼制錨盒、鋼制端頭模板三者之間必須檢查確保有效牢固的連接。

③聯(lián)排定位鋼筋網(wǎng)片應(yīng)按照設(shè)計(jì)尺寸在胎架上制作加工。

④錨墊板處波紋管安裝必須伸出錨盒。

5工程實(shí)例

新建XX鐵路XX標(biāo)段XX特大橋3孔連續(xù)梁均采用以上預(yù)應(yīng)力管道精準(zhǔn)定位施工技術(shù)，取得了良好的效果，預(yù)應(yīng)力管道驗(yàn)收一次合格率100%。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力管道定位問(wèn)題，采用連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力管道精準(zhǔn)定位施工技術(shù)中的各項(xiàng)定位措施，確保了預(yù)應(yīng)力管道的精準(zhǔn)定位。在XX鐵路施工中得到了很好的驗(yàn)證效果，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，該施工技術(shù)為今后其他連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力管道的定位施工提供了成熟的技術(shù)方法和完善的工藝措施。