鐵路工程中預制后張法簡支T梁預應力施工技術

官必忠

(中鐵二局集團新運工程有限公司，四川 成都 610036)

1 工程概況

新建中老鐵路設計范圍磨丁(含)至萬象南(含)起訖里程DK0+000～D1K413+600，正線建筑長度414.332 km。受地形等自然條件的限制，沿線建設大量橋梁，長度達60.589 km，占比14.6%，普遍采用預制后張法簡支T梁。

2 預應力施工準備

檢查梁體混凝土表面質(zhì)量，有輕微缺陷允許在預施應力后進行修補處理(如非預應力部位的缺陷或麻面、氣泡)，缺陷嚴重則不得進行此道工序操作。

于鋼絞線上配套工作錨，按照順序依次將夾片套在鋼絞線上，在此基礎上，取Φ20 mm的鋼管，用該材料將夾片打入錨板孔內(nèi)，按照該方法操作，使各夾片基本對齊，而后將限位板以及加長套兩項裝置安裝到位。將鋼絞線束穿入千斤頂，經(jīng)過調(diào)整后使錨具中心與孔道中心對準，千斤頂與限位板、錨板緊密接觸，用工具錨將鋼絞線臨時固定，避免偏位。

1)制孔：預應力成孔采用預埋橡膠抽拔棒，混凝土灌注完成后采用抽拔成孔的方法。橡膠棒分兩段，接頭位置在跨中，接頭的連接采用鍍鋅鐵皮套管套接后用塑料膠帶封裹，具體如圖1所示，保證接頭順直不漏漿。

圖1 橡膠棒接頭處理圖

橡膠棒的固定材料選用的是鋼筋定位網(wǎng)，先用Φ10 mm鋼筋焊接，得到合適尺寸的定位網(wǎng)，而后投入使用。安裝定位網(wǎng)鋼筋時與梁體鋼筋綁扎牢固，以防止?jié)仓炷習r橡膠棒位置偏移或上浮，定位網(wǎng)鋼筋間距≤500 mm。

2)抽拔橡膠棒：以5 t卷揚機為主要的裝置，由施工人員配合，以抽拔橡膠棒的方式在梁體內(nèi)形成管道。梁體混凝土強度達到4～8 MPa時抽拔膠棒，具體抽拔時間必須根據(jù)氣溫情況、水灰比、混凝土凝結(jié)時間等因素綜合確定，以抽拔后管道內(nèi)壁光潔、無殘渣、膠棒表面無水泥漿來控制質(zhì)量。施工過程中如發(fā)現(xiàn)抽拔棒斷裂，用單根鋼絞線彎制成鉤，人工送入斷裂的抽拔棒里端后鉤住抽拔棒，用卷揚機將鋼絞線和抽拔棒同時拔出。

3 鋼絞線的制作和穿束

3.1 下料與編束

下料與編束：鋼絞線下料場地平坦，需用方木墊高10 cm，采用砂輪切割機切割，編束用20號鐵絲綁扎，間距1.5 m，編束時應先將鋼絞線用梳溜板理順，并盡量使各根鋼絞線松緊一致[1]。鋼絞線下料長度=設計工作長度+1 500 mm，各鋼束嚴格按照施工圖下料長度進行下料，其允許偏差和檢驗方法除相關專業(yè)驗收標準有特殊規(guī)定外，必須符合如表1所示的規(guī)定。

表1 預應力筋下料長度的允許偏差和檢驗方法

3.2 穿 束

穿束遵循的是自上而下、自里向外的基本原則，設備選用的是卷揚機，若由于條件限制而無法用卷揚機穿束時，調(diào)整為人工作業(yè)的方法。卷揚機的速度控制在10 m/min之內(nèi)。鋼束的前端裝有穿束套環(huán)和牽引頭。穿束套環(huán)用無縫鋼管制成Φ80 mm。牽引頭做成錐形，前端安有拉環(huán)，使用時將一端鋼絞線端部穿入套環(huán)中，牽引頭從套環(huán)內(nèi)鋼絞線中間伸出，使鋼絞線與套筒套緊，采用卷揚機拉牽引頭上拉環(huán)穿索即可。

4 預應力張拉、壓漿

經(jīng)過鋼絞線下料后，將其轉(zhuǎn)運至作業(yè)現(xiàn)場，由專員負責傳輸、裝頂以及張拉。張拉的精度要求高，因此采用智能張拉設備，以錨下張拉力為主要的控制對象，利用鋼束伸長量校核。在判斷伸長量是否滿足要求時，需要將實測值與理論值△L(mm)做對比分析，明確兩者的偏差。對于理論值△L(mm)的計算方法，如下：

ΔL=P平·L/(Ap·Ep)

(1)

式中，P平為預應力筋的平均張拉力，N；L為預應力筋的長度；Ap為預應力筋的截面面積，mm2；Ep為預應力筋的彈性模量，N/mm2。

分階段依次張拉，即“0→10%δcon→20%δcon→100%δcon(持荷5 min)”。無論哪一階段的張拉均以兩端對稱的方式操作，為此需同步操作配套在兩端的千斤頂，升壓、降壓均要同步，盡可能減小兩端的張拉偏差。錨下控制應力取1 395 MPa，張拉期間及時檢測數(shù)據(jù)并予以記錄。

張拉后的48 h內(nèi)組織孔道壓漿作業(yè)，但在正式壓漿前，先用清水全方位清洗孔道，使其保持潔凈。水泥漿的使用遵循隨拌隨用的基本原則，以免因中途間隔時間過長而出現(xiàn)水泥漿固結(jié)的情況。將配制好的水泥漿壓入管道內(nèi)，用準1.2 mm篩子過篩，而后進入料斗。壓漿環(huán)節(jié)選用的設備為活塞式壓漿泵，壓力穩(wěn)定在0.5～0.7 MPa，隨著注漿進程的推進，注漿壓力逐步加大，待其達到最大壓力后穩(wěn)壓3 min，保證漿液填充的飽滿性。從一端壓注漿液，另一端排出漿液并且該部分的稠度與壓入的漿液一致時，即可封閉出漿孔和進漿孔。

壓漿前，先運行壓漿泵，排出聚積在壓漿管內(nèi)的空氣、水和稀漿，以免影響正常壓漿。當排出的漿體流動度與攪拌罐中漿體的流動度一致時方可開始壓漿[2]。

按照自下而上的順序壓漿，遵循連續(xù)性原則，避免中斷。首先啟用真空泵，做抽真空處理，直至管道真空度為-0.08～-0.06 MPa為止，關閉抽真空閥門及真空泵，打開進漿口閥門進行連續(xù)壓漿，當確認管道出漿口濃度與進漿濃度一致時繼續(xù)按0.5～0.60 MPa壓力持壓3 min。確認無漏漿現(xiàn)象后，隨即關閉進漿閥門，將輸漿膠管卸下。壓漿之后及時對張拉錨穴進行封錨，封錨混凝土耐久性及抗壓強度與梁體相同。坍落度50 mm，含氣量2%～4%。

5 張拉異常措施

5.1 張拉中滑絲

原因主要有：①未妥善保管錨具和鋼絞線，該部分存在油污，或是與潮濕空氣接觸后出現(xiàn)銹跡等；②在安裝夾片時由于防護不當而受損，或是頂面不夠平齊，此時也會出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象；③使用的夾片在強度方面不滿足要求，經(jīng)過張拉后變形。

防治及處理措施如下：①詳細檢查錨環(huán)孔和夾片，若有雜物則清理干凈，并涂抹黃油或是其他可行的潤滑劑；②安裝夾片時要保證夾片外露部分相同；③工具錨的夾片不能長期使用同一套，每套夾片盡量在完成一次張拉后將其應用到工作錨中，避免長期使用而導致變形[3]；夾片安裝前，對其外觀做詳細的檢查，判斷是否有裂紋、齒尖受損等問題，若有，則予以更換；④組織力學性能試驗，據(jù)此判斷各批次錨具和夾片的使用情況。

5.2 張拉中斷絲

原因主要有：①張拉控制不到位，實際張拉力明顯超過設計值，從而斷絲；②錨板喇叭筒、錨板、錨環(huán)及千斤頂?shù)奈恢么嬖谄?，即無法達到對中的狀態(tài)；③未在千斤頂與錨具間設限位板，導致夾片難以正常拔出以及回縮；④錨具夾片硬度過大，由于偏控而產(chǎn)生明顯的刻痕；⑤施工所用的預應力筋的力學性能不足，或是由于日常防護不到位而產(chǎn)生銹蝕。

防治及處理措施如下。

1)注重錨墊板喇叭筒與波紋管的連接，檢查錨墊板的位置，判斷其與孔道的軸線是否呈垂直的關系，若不滿足垂直要求，則予以調(diào)整；在進行頂板張拉時，還應檢驗張拉槽與錨墊板垂直面的平整度，保證錨墊板與千斤頂?shù)捻斆嬖趶埨^程中始終保持平行[4]。

2)按照規(guī)范將錨具、墊板、千斤頂及工具錨安裝到位，不允許漏裝各類部件。加強對各類原材料的質(zhì)量檢驗與控制，從源頭上規(guī)避問題。在預應力鋼絞線下料時，注重對方法的選擇，不允許電焊、氣焊，否則會損傷鋼絞線。

3)定期校核千斤頂油表，若有如下情況之一則均要及時校核：千斤頂經(jīng)過拆卸、修理；油表無法正?；亓?；更換油表。

4)若有斷絲問題則采取以下處理措施：張拉期間斷絲時，隨即暫停張拉，千斤頂加油，詳細檢查滑絲以及斷絲情況，針對受損部分予以更換，待問題解決后恢復張拉；若張拉后斷絲，則隨即退出夾片并再次張拉，此時千斤頂進油，鋼絞線由于受力而伸長，此時夾片會在鋼絞線的帶動作用下略微被帶出，隨即用鋼釬卡住夾片，千斤頂回油，鋼絲回縮，千斤頂再次進油，經(jīng)過多次操作后，使夾片退出。

6 結(jié)束語

簡支T梁的施工質(zhì)量將直接影響橋梁的性能，因此合理施工至關重要，具體需考慮到鋼絞線制作與穿束、孔道的設置、張拉機具的配套、正式張拉等多個方面。經(jīng)過本文的分析，提出簡支T梁施工中的關鍵要點，希望給類似工程提供參考。

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