现浇箱梁超长大吨位预应力施工技术

铁道　建筑　２００６年第３期　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　文章编号：１００３．１９９５（２００６）０３．００１１—０３　现浇箱梁超长大吨位预应力施工技术　张　华　（中铁七局集团第三工程有限公司，武汉４３ＯＯＯＯ）　摘要：巴漏河大桥现浇梁箱体结构及预应力体系复杂，工期紧，施工难度大，特别是１６０　ｍ通长曲线预应　力束的施工工艺，在同类结构中尚属首次，文章对此做了重点阐述。　关键词：长大预应力束　箱梁　张拉　施工技术　中图分类号：Ｕ４４８．２１　３　文献标识码：Ｂ　１　工程概况　巴漏河大桥位于大站水库回水区，大桥全长　２３４．４　ｍ，桥型布置为２×２０　ｍ　Ｔ梁＋（３０　ｍ＋２×５０　Ｉｎ　＋３０　ｍ）＋２０　ｍ　Ｔ梁，其中１６０　ｍ预应力混凝土连续梁　采用箱形截面，分双幅修建。　固。定位以梁底为基准，坐标定位，固定采用点焊钢筋　井字架或采用扎丝十字交叉法绑扎，每道间距为０．７　ｍ，接头和破损处使用胶带包裹，在混凝土烧筑前必须　对波纹管进行仔细检查，保证接头严密不漏浆，使用螺　栓与堵头模板固定锚垫板，保证其定位准确牢固。　３．２钢绞线穿束　在内模安装前，采用人工穿束，钢绞线通长束每束　质量为３　４　ｔ，１６３　ｍ按多波曲线布置，若机械穿束不好　控制，易损伤波纹管和钢筋。若有一定难度时，可采取　人工穿束，同时组织多组作业，每组用ｌ５人左右，每２—　４根一穿，每组每工作班大约完成２束。主要采用两种　方法：对腹板内的钢绞线束采取从梁端穿入法，需要在　大桥连续梁段单幅桥采用单箱四室变高度、变截　面直腹板箱梁，粱顶面宽ｌ７．９８　ｍ，底面宽１４．８　ｉｎ，根部　粱高２．５　ｍ，跨中梁高１．８　ｍ，梁体下翼缘按１．６次抛物　线变化，顶板全桥等厚０．２５　ｍ，底板距根部６　ｍ截面由　０．２５　ｍ变化到０．４　ｍ外，其余均采用０．２５　ｍ等厚，两　边腹板采用０．６　ｍ等厚，中腹板采用０．４　ｍ根部变化　到０．６　ｍ。　距梁端８５～９０　ｍ处预留一段助力段，因为钢绞线太长，　基本上属于柔性索，穿入一定的长度很难继续穿入，需　要在中部增加施力点，即该段波纹管在完成穿束后安　装，本桥施工中预留了６　ｍ长的助力段。对顶板内的通　长束采取从梁中间向梁两端穿的方法，这两种方法共同　需注意的是：①钢绞线下料要比设计约长２０　ｉｎ，在到位　全桥设置纵、横双向预应力体系，纵向为大吨位群　锚体系，分通长束和短束，通长束ｌ５．７　５　ｍｍ共ｌ６　束，１９．７声５　ｍｍ共４束，短束共７６束，其中顶板布置５６　束１９．７　５　ｍｍ，底板布置２０束１５。７声５　ｍｍ；梁顶板设置　横向钢绞线扁锚体系，钢绞线为２　７声５　ｍｍ共３２０束；　中横梁每处布置２０束９．７声５　ｍｍ，一端张拉，另一端　为Ｐ锚锚固。　后裁断后可用做短束；②要做好预留段波纹管的封闭，　防止该段在混凝土浇筑过程中进浆。　３．３预应力筋加固　大吨位群锚体系在定位时必须考虑以下几点：　２箱梁总体施工简介　箱梁使用满堂红支架法施工，箱体内外模一次性　１）锚下的螺旋筋必须到位，紧贴锚垫板，锚下ｏ．４　ｍ范围内布置３—４层钢筋网片，防止锚下混凝土在巨　立模成型，混凝土一次性连续浇筑，浇筑中在箱梁顶板　预留天窗，作为箱内短束张拉及内模拆除用，预应力体　系在梁混凝土强度达到设计强度９０％后实施张拉作　业。　大张拉力作用下被压溃。　２）短束因布置在顶、底板，截面小，设计成锯齿块，　张拉端钢绞线水平夹角较大，钢绞线弯曲拐点处在张　拉时会产生很大的向下（底板向上）的分力，不采取有　效的加固措施，很容易拉裂顶、底板混凝土，在这里主　要采取在拐点前后ｌ　ｍ范围内布置闭和箍筋、挂钩、防　崩Ｕ形钢筋方法，一方面加固截面，另一方面使该段　３预应力体系安装、定位工艺　３．１　定位　预应力筋设计为声１５．２４　ｍｍ低松弛钢绞线，成孔　采用预埋波纹管法，波纹管安装前先对钢筋定位、加　板上下层钢筋网片牢固连为整体（见图１）。　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｌ２　铁道建筑　Ｍａｒｃｈ，２００６　齿块增加钢筋布置　勾　Ｉ断面　ｌＩ—ＩＩ断面　勾　图１短束折点处加固示意图（单位：ｃｍ）　４张拉工艺　４．１预应力钢绞线及张拉指标参数　预应力钢绞线用抗拉强度标准值为ｌ　８６０　ＭＰａ的　两轮进行的目的是减小同束钢绞线互相挤压对应力施　加均匀的影响，完成后，再到另一端补张拉到１００％。　因单根两端张拉伸长值量测误差较大，施工中以应力　控制为主。　高强低松弛钢绞线，其弹性模量为１．９５×１０　ＭＰａ，　７｛６　５　ｍｎｌ钢绞线公称直径为ｌ５．２４　ｎｑＩｎ，可按美国　ＡｓＴＭＡ４ｌ６Ｍ一９８标准２７０级执行。设计张拉控制应　３）横梁及顶板横向预应力钢绞线：使用ＹＣＷ２３０　千斤顶逐束一端一次张拉到位。　４．４张拉步骤及要求　４．４，１　张拉设备安装　力均为０．７５　Ｂ　（Ｒ　为钢绞线抗拉强度标准值），梁体　中通长束考虑到管道长，定位偏差及锚口摩阻等综合　因素的影响，施工中对超张拉３％；对梁体顶、底板短　束及横梁预应力按设计值控制。　４．２张拉原则和顺序　张拉程序为：安装工作锚板、安装工作夹片一安装　限位板一安装千斤顶一安装工具锚板、工作夹片。张　拉工艺要求如下：　１）锚具安装前应对钢绞线进行清理，混凝土浇筑　前应采用塑料布对外露钢绞线包裹，防止水泥浆、油污　污染，锚具安装前应先清理钢绞线和压浆孔。　２）工作锚板安装应与锚垫板密贴，工作夹片上齐　并打紧。　３）安装千斤顶及工具、工作锚板应注意钢绞线应　处于自然松散状态，不能互相绞缠以确保施张时三位　一当梁体混凝土达到设计强度的９０％后实施张拉，　张拉顺序为先横梁，后纵向，再顶板横向，截面上按照　先两侧后中间的顺序，且要保持梁截面受力对称，纵向　束张拉为了保证梁体设计线形，须依照以下次序进行　张拉：Ｎ４一Ｎ２一Ｎ３一Ｎｌ（腹板通长束）一Ｎ８（主跨顶板）　一Ｎ１１（顶板通长束）一Ｎ９－－￣Ｎｔ０（主跨顶板）一Ｎ６一Ｎ７　一Ｎ５（主跨底板）一Ｎ１３一Ｎｌ２（边跨顶板）。　４．３张拉方法　体，且中心线与预应力施力方向一致。　４）一切安装就绪并经张拉现场技术人员检查、试　１）纵向通长束：采用群拉工艺，预应力用ＨＶＭ．１９　和ＨＶＭ．１５孔锚具，其张拉力分别为３　７１０．７　ｋＮ、　２　９２９．５　ｋＮ，张拉采用４台ＹＣＤ４５００张拉千斤顶，两端　机后一切处于正常状态，方可正式张拉。　４．４．２预应力束张拉　张拉程序：开机加压到初调应力（０．２　ｃｒ　）一作量　测标记一缓慢逐级加压至设计油压并量取各级伸长值　－－对称同时张拉，张拉力和伸长值双控法，张拉过程中两　端４台千斤顶升降压、划线、测伸长值、回油锚固必须　－￣Ｊｎ压至　（持荷５　ｍｉｎ）一　…锚固卸顶（　。　为预应　保持同步。　２）顶、底板纵向短束：因为短束张拉作业空间受限　制，群拉千斤顶安装极其困难，故采用单根张拉工艺。　力钢筋锚下控制应力）。　纵向通长束：　＝１，０３；其它预应力束：　＝ｌ，０（　为超拉系数）。　预应力筋张拉到设计应力时计算钢绞线实测伸长　单根张拉力为１９５．３　ｋＮ，使用４台ＹＣＷ２３０张拉千斤　顶对称两端张拉，张拉时从一端张拉到１００％，分两轮　进行，第一轮张拉到５０％，第二轮再张拉到１００％，分　值与理论值之差在士６％范围内即可回油、锚固。　维普资讯 http://www.cqvip.com

铁道　建筑　２００６年第３期　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　文章编号：１００３—１９９５（２００６）０３—００１３—０４　提速铁路桥梁横向振动异常探讨及加固技术　高建敏，翟婉明，蔡成标　（西南交通大学列车与线路研究所，成都６１００３１）　摘要：列车尤其是货运列车提速后，铁路桥梁横向振动明显加剧，文章分析探讨了其产生原因。基于对　桥梁横向振动超限的分析，提出从桥梁梁体、桥墩及墩下基础等方面进行桥梁横向加固。总结了铁路混　凝土桥梁横向加固的主要技术方案。　关键词：提速铁路桥梁横向振动　刚度仿真分析加固技术　中图分类号：Ｕ４４１　．３文献标识码：Ａ　高速、重载是今后铁路运输发展的趋势，列车快　速、舒适和安全运行要求铁路桥梁必须具有足够大的　刚度和良好的整体性，以防止桥梁出现较大的挠度和　振幅。列车提速后，既有铁路桥梁存在的主要问题集　中在横向刚度不足。桥梁横向振动幅度过大，直接影　测、理论计算和试验研究工作¨。　，提出了很多减小横　向振动的加固方案，有些已取得了较为明显的效果。　本文在总结以往工作成果的基础上，基于提速铁路桥　梁横向振动异常问题，分析桥梁横向振动异常的原因，　总结和分析铁路桥梁横向加固措施，以期为提速线路　桥梁横向振动分析和加固施工提供有益参考。　响行车安全性，是铁路提速的最大障碍，是全线提速的　“瓶颈”。在铁路提速改造工程背景下，如何对既有线　上桥梁结构进行科学评估，以确定桥梁是否需要加固　及采用何种措施加固，以便有计划、有步骤地进行桥梁　更新加固，增强既有铁路桥梁的横向刚度，提高其整体　ｌ　提速铁路桥梁横向振动异常状况　随着铁路运输事业的发展，国内一些铁路干线陆　续提速。铁路运量的增加、列车速度的提高，对既有线　上铁路桥梁造成的直接影响就是恶化其横向振动性　能，桥梁横向振动振幅超限。这种恶化状况通过轮轨　关系和线桥关系进而影响到列车及桥上线路的运用状　稳定性，充分发挥既有铁路桥梁设备的潜力，是既有线　改造和铁路提速急需要解决的问题。目前，有许多铁　路科研人员对铁路桥梁的横向振动问题进行了现场观　表１本桥钢绞线理论伸长值　钢束编号　钢束部位／规格　计算长度，ｍ　理论伸长量／ｃｍ　Ｎｌ　Ｎ２　Ｎ３　Ｎ４　Ｎ１１　顶板１９．７≠５　１６１．３９　Ｎ５　Ｎ６　Ｎ７　Ｎ８　Ｎ９　Ｎ１０　Ｎ１２　●　Ｎ１３　Ｎ１４　ＮＩ５　横梁　腹板通长束　１５．７≠５　ｌ６３．０ｏ　１６３．０４　１６３．４３　１６３－８２　主跨底板１９．７≠５　１９５．３　２７．３　１９．６　１３．３　主跨顶板ｌ９．７≠５　１９５．３　２３．５　１７．Ｉ　１０，７　边跨顶板１９．７≠５　扁锚　１９５．３　１０．７　１８．４　４３．７４　３１．６９　２１．６９　３７　７２　２７．７２　１７．７２　１７．７２　２９．７２　１８．１５　ｌ３．７６　每端张拉力／ｋＮ　．５　２　９２９．５　７５．１　７３．７　６９．９　３　７１０．７　１０１．０　１９５．３　１９５．３　１３．０　９．８　５钢绞线伸长量计算　预应力钢绞线张拉时应力控制是以张拉时的实际　式中的△厶是从初应力至最大张拉应力间的实测伸　长值（ｃｍ）；△　是初应力以前的推算伸长值（１２ｍ），可　根据弹性变形等比例法求得。　伸长值与理论计算值进行校核。与张拉中油表读数起　到双控作用。理论伸长值的计算与实际伸长值的量测　方法如下：　６　结语　本文所介绍的１６０　ｍ预应力钢筋混凝土箱梁，１６０　１）钢绞线理论伸长值　按有关钢绞线理论伸长值的计算公式，本大桥计　ｍ长束、大吨位钢绞线的定位穿束和关键部位加固及　张拉工艺，对今后同类型的桥梁施工有一定的指导和　算得出的钢绞线理论伸长值见表１。　２）钢绞线的实际伸长量计算　ＡＬｓ＝△　Ｉ＋△　２，　借鉴意义。　修回日期：２００５—１２—０２　（责任审编　王天威）