后张梁上拱度的观测与控制

摘 要：该文讨论了铁路客运专线后张箱梁的弹性上拱度、徐变上拱度的概念，给出了具体的观测方法和周期，并从预设反拱、优化配合比、张拉三控等方面来探讨后张梁上拱度的施工控制措施，从而确保了线路的高平顺性。

关键词：后张梁 客运专线 弹性上拱 徐变上拱

Abstract: This paper discusses the concept, the creep camber camber of the elastic Zhang Xiangliang's passenger special railway line, gives the method of observation and periodic specific, and from the predetermined camber, optimization of mixture ratio, stretching three control to discuss measures to control after Zhang Liang camber, so as to ensure the the line of the high ride comfort.

Key words: post-tensioned beam; passenger line; elastic deformation; creep camber

中图分类号：F560.83文献标识码：A 文章编号：

概述

后张梁即“后张法预应力混凝土简支箱梁”，是350公里铁路客运专线的重要组成部分。对二期恒载160～180kN/m 的31.5m后张梁而言，设计中扣除梁体836.8t自重后预应力产生的上拱度为11.53~11.64mm，终张拉30d上拱度最大为10.5mm。因此，对后张梁的上拱度进行准确观测、制订可控措施，对确保线路的高平顺性有较大的意义。

上拱度的概念

上拱度是后张梁由于施加偏心预应力而引起的，从受力原因来分由两部分组成，一是预应力施加完毕时的瞬时上拱度，即弹性上拱度；二是混凝土收缩与徐变等引起的后期上拱度，即徐变上拱度。弹性上拱度可以通过力学分析精确求解，而徐变上拱度尚无有效计算方法。

在梁体张拉后，梁体各截面受到预加负弯矩的作用而产生上拱度，称为张拉上拱度；与此同时，梁底脱离台座而产生梁自重下挠度。一般地梁自重下挠度相对较小，在扣除梁自重下挠度后，梁体跨中实际存在的上拱度称为弹性上拱度。

后张梁上拱度的观测

3.1弹性上拱度的观测

由于制梁工艺、生产进度的需要，梁体存放位置可能会有变化，故上拱度的观测采用无后视法。以张拉前测得的初始反拱值为基本数据，减去张拉后测得的反拱值即得到当次弹性上拱度，记录采用表1所示表格。

表1 弹性上拱观测记录表

3.2徐变上拱度的观测

在制梁工艺稳定、料源稳定的情况下，按每批量生产30孔一次的频率进行徐变观测。变形观测点设在支点和跨中截面，每孔梁的测点数应不少于6个。观测点采用5cm长Φ12预埋螺纹钢筋，在桥面上预留有3mm高度，外露端磨平并刻画十字线。

徐变上拱首次观测需在预张拉前进行，张拉期间各阶段观测频次要满足表2要求。

表2 后张梁徐变观测周期

后张梁上拱度的控制

现场观测数据表明，后张梁上拱度的离散性很大，同一台座不同时期生产的同一种梁均有不同，影响的主要因素主要是底模预设反拱、配合比及和预应力施工。

1) 底模反拱值一般按二次曲线y=ax2-c预设，跨中呈凹形。31.5m后张梁底模预设反拱一般为15mm，批量生产中每套模板每生产3孔梁需及时调整。

2) 混凝土的徐变主要是由水泥浆引起，因此混凝土配合比中水胶比和水泥的用量至关重要。混凝土拌和物的坍落度选用应该严格按照规范的要求执行，控制在180±20mm，含气量控制在2～4%。采用不同配合比生产的后张梁必须进行对比，如有不妥立即更换。

3) 预应力施工执行张拉前“三控”即强度、弹模、龄期时间，张拉中“三控”即应力、应变、时间控制，保持“三同心、两同步”即千斤顶、管道、锚具三同心，两端、两侧同步。

由表3数据看，控制住这三项主要影响因素可符合后张梁上拱度要求。

表3 现场实测上拱度统计

结论和建议

1) 后张梁的弹性上拱度、徐变上拱度观测按频率及时进行，至少每个月进行一次检算，分析底模预设反拱、配合比及张拉工艺所存在的问题，如有不当及时调整。

2) 后张梁上拱度的影响因素极多，水泥、外加剂等原材料及钢绞线的质量，混凝土的振捣质量等均有影响，特别是冬季施工上拱度变化较大，需加强分析与监控。

参考文献

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