淺析鐵路施工中預應力技術(shù)的具體應用

張宇鵬

【摘 ?要】隨著我國交通建設事業(yè)的不斷發(fā)展，我國鐵路橋梁建設也逐步實現(xiàn)了現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，施工技術(shù)、設計水平不斷提升。本文主要圍繞“預應力加固”技術(shù)，對某鐵路建設案例中預應力技術(shù)的具體應用進行了詳盡論述。

【關(guān)鍵詞】鐵路建設;預應力技術(shù);施工技術(shù)

選取武漢至廣州某客運線路為例，該線路橋梁為連續(xù)梁橋，主跨為雙線預應力混凝土連續(xù)梁。直線上布置連續(xù)箱梁，梁高度為5.4-9.1m，頂板寬度為13.4m，底板寬度為7.7m，梁底部線條為拋物線形，箱梁采用雙向預應力體系。

一、材料選擇以及設備校正

工程中的預應力鋼絞線抗拉值符合GB T5224標準，每一束預應力鋼絞線直徑為15.2mm（外接圓直徑），并由7根鋼絞線構(gòu)成，每米理論質(zhì)量為1.1kg。豎向采用極限強度為980MPa，極限屈服強度為785MPa，伸長率大于7%，松弛率小于1.4%，采用JLM錨具實現(xiàn)豎向錨固，每次張拉僅一根預應力鋼絞線，鋼絞線下部固定在梁內(nèi)部，采用內(nèi)徑35mm鐵皮管管道成孔[1]。所有原材料在進場前，均需經(jīng)過嚴格的檢查，檢查項目包括：檢驗報告檢查、合格證檢查、批次檢查（根據(jù)我國現(xiàn)行的鐵路施工技術(shù)規(guī)定，預應力鋼絞線每一批數(shù)量需控制在30t以內(nèi);螺紋鋼數(shù)量每30t為一個批次;波紋管每一個批次數(shù)量需控制在50000m以內(nèi)）、抽檢等（預應力鋼絞線同廠家、同品牌、同批號、同規(guī)格的為一個檢驗批次。在檢驗的過程中，需涵蓋屈服、破斷負荷、彈性、伸長率、松弛率等參數(shù);螺紋鋼主要對其進行拉伸試驗;波紋管主要對其外觀、剛度、尺寸、滲漏情況、彎曲狀態(tài)進行檢驗），進場后原材料采用軟質(zhì)物體支墊（支墊高度為15-20cm），并設置遮擋措施，避免預應力鋼絞線受雨水侵蝕，值得注意的是，工程中使用的波紋管厚度較小，故需尤其注意防水、堆放方法，避免波紋管出現(xiàn)生銹等問題[2]。

工程中采用的千斤頂，額定張拉噸位約為張拉力的120%-150%，本文所列舉的工程，縱向張拉采用的千斤頂最大張拉力為400t，豎向張拉千斤頂最大張拉力為60t。千斤頂?shù)仍O備，送往專業(yè)技術(shù)檢測站進行校驗，主要檢測其張拉力曲線以及油表準確度[3]。值得注意的是，在施工的過程中，若是千斤頂出現(xiàn)以下問題，需要重新送往專業(yè)技術(shù)檢測站校驗：①千斤頂在使用的過程中出現(xiàn)漏油等問題;②在使用的過程中，千斤頂油壓表不能正常顯示油壓，不能正常返回零點;③重新更換油壓表;④200次張拉作業(yè)后需要重新校驗。

二、施工關(guān)鍵技術(shù)

（一）預應力筋管道

工程中縱向預應力管道主要采用波紋管，在施工前要對波紋管的外觀進行檢查，以表面光潔且無孔洞為判斷標準。在安裝前，以施工圖紙為基礎，對波紋管安裝具體位置進行定位，然后利用鐵絲將波紋管和鋼筋以“井”字形的方式綁扎，并焊接主筋點和定位鋼筋，鋼筋設置間隔為60cm，在曲線地段需適當縮短間隔。應該盡量控制管道軸線和墊板之間的垂直度，從而保證混凝土在澆筑的過程中，管道不會出現(xiàn)“位移”等問題。需利用小內(nèi)徑塑料管穿過縱向波紋管，以此來保證波紋管的成孔質(zhì)量。縱向預應力筋孔道距離跨中的范圍需有效控制，一般要控制在4mm以內(nèi)，每一節(jié)波紋管外露的長度需控制在45cm左右，以此來為金屬波紋管接長提供便利。一般來說，金屬波紋管接長需要采用大一號的同型波紋管作為接頭，長度需控制在35cm左右，管道兩端要利用密封澆帶處理，在施工的過程中，需要著重控制反復彎曲等問題，避免管道出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象。值得注意的是，波紋管接頭處的管套緊固程度要著重控制，同時還要利用密封膠布纏繞，纏繞寬度為5-8cm，以此來保證管道連接處的密封性[4]。

長束波紋管、兩端低中間高的波紋管需要在管道中部留出漿孔（出漿孔需采用鐵皮焊接，并利用密封膠布吵擾）并安裝閥門，以此來保證壓漿作業(yè)的密實性。在安裝結(jié)束后，要對波紋管進行以此全面檢查，保證波紋管的位置、形式、數(shù)量、孔洞、外觀和設計圖紙一致后，由技術(shù)負責人確認才可開始混凝土的澆筑。混凝土澆筑完成后，在振搗的過程中，要避免振搗棒直接接觸到波紋管。

（二）墊板安裝

在安裝墊板前，需要根據(jù)封錨尺寸加工木盒，然后利用螺栓，將墊板緊固在木盒上，最后再固定端模和墊板。在安裝完成后，要保證墊板以及螺旋筋之間的緊固性，一般采用點焊的方式加固。值得注意的是，在鋼筋綁扎前以及端模固定前就必須要安裝墊板，同時縱向墊板灌漿口需利用棉條或者其它軟質(zhì)物堵塞。

（三）鋼絞線下料

鋼絞線下料需要利用放線架，避免鋼絞線在下料的過程中出現(xiàn)變形、彎折等問題，同時要考慮到張拉設備長度、設計孔道長度，一般采用砂輪機，在鋼絞線平放狀態(tài)下進行切割，切割完成后需將鋼絞線放置在地面上，并要固定鋼絞線端部，防治散頭等問題[5]。

一般來說，可采用公式 計算鋼絞線的下料長度，其中 為錨具支撐板之間的孔道長度、 為錨具的實際高度、 為千斤頂支撐面到槽口外端面的實際長度、 為所有長度的富余量。若是采用雙端張拉的方式，n取值為2，若是單端張拉，n取值則為1。值得注意的是，多數(shù)縱向預應力筋都比較長，所以在穿入的過程中需要利用卷揚機，在一段澆筑完成后，可利用8號鐵絲連接卷揚機內(nèi)的鋼絲繩，然后利用鐵絲將鋼絲繩拉出至波紋管另一側(cè)。

（四）張拉作業(yè)

在張拉之前，需要考慮到混凝土強度以及設計圖紙中有關(guān)彈模的要求，圖紙中一般提供的張拉力為錨下張拉力（已經(jīng)涵蓋管道摩擦力），而在實際施工的過程中，需要綜合考慮到管道摩擦試驗結(jié)果以及錨口損失試驗結(jié)果，在張拉的過程中以伸長量為基礎進行校核，需將誤差控制在5%內(nèi)，若是誤差高于5%，則要停止施工分析原因。并且，在張拉的過程中還要施行伸長量、張拉力雙項控制措施，將油表讀數(shù)作為主要數(shù)據(jù)，伸長量作為輔助數(shù)據(jù)完成校核。施工時，必須嚴格遵守張拉設計順序，預應力筋張拉可大致分為初張拉、終張拉、補拉三個階段，主要工藝流程為：10%做出伸長量標記→20%標記10%時的伸長量→100%狀態(tài)下持荷5min→補拉→千斤頂設備停止運作→錨固。在張拉的前要注意，需全面檢查張拉系統(tǒng)的可靠性、安全性，張拉需要有相應的安全保障措施，張拉所用千斤頂后部嚴禁堆放材料、嚴禁站人;在張拉的過程中，注意觀察千斤頂設備是否存在異常聲音，千斤頂?shù)挠蛪罕硎欠翊嬖诋惓，F(xiàn)象;在張拉完成后，需全面檢查滑絲等問題，若存在滑絲問題，可利用補拉的方式解決。

（五）壓漿作業(yè)

在穿入鋼絞線48h內(nèi)，張拉完成1d內(nèi)應該進行壓漿作業(yè)，以此來保證鋼絞線在壓漿完成之前不會出現(xiàn)銹蝕等問題。本工程采用真空輔助壓漿工藝，壓漿采用國內(nèi)某公司生產(chǎn)的攪拌壓漿一體化設備，可同時實現(xiàn)攪拌、壓漿作業(yè)，同一個管道內(nèi)壓漿作業(yè)應該連續(xù)進行，并且一次性完成。壓漿攪拌作業(yè)順序為：加入95%的水→加入灌漿輔助劑→加入水泥→慢攪30s→快速攪拌30s→加入5%的水→慢攪60s→快速攪拌60s→測試漿液流動性。在壓漿的過程中，要將管道的真空度控制在0.8MPa左右，為保證管道內(nèi)充滿漿液，在結(jié)束出漿之后，應該維持0.55MPa壓力2min-3min（不可超過0.6MPa）。在壓漿的過程中，出漿口三個通管冒出的漿液，其濃度和進漿液保持一致時，即可停止封閉。在壓漿結(jié)束后48小時內(nèi)，需對結(jié)構(gòu)混凝土的溫度進行有效控制，一般來說，溫度需維持在5攝氏度以上，在冬季需要采取相應的保溫措施。

結(jié)束語

綜上所述，本文所闡述的案例，在施工的過程中采用了一系列的施工技術(shù)控制措施，并最終取得了良好的施工效果。從上文內(nèi)容可看出，在施工的過程中，要尤其注意鋼絞線的伸長值以及施工規(guī)程，這樣才能夠?qū)⑹┕ふ`差控制在合理的范圍內(nèi)。

參考文獻：

[1]莊新勝.預應力技術(shù)在鐵路橋梁工程施工中的應用[J].工程技術(shù)研究，2017（3）.

[2]高真，劉宇航.鐵路橋梁工程施工中預應力技術(shù)的應用淺析[J].江西建材，2017（12）.

[3]婁曉.淺析橋梁施工中預應力技術(shù)的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2017（09）：231.

[4]何玉珠.淺析路橋施工中預應力技術(shù)的應用[J].絲路視野，2017（21）：74-74.

[5]楊琳.預應力技術(shù)在道路橋梁工程施工中的應用[J].建材與裝飾，2017（49）：269.

（作者單位：中鐵一院集團南方工程咨詢監(jiān)理有限公司）