铁路现浇梁预应力技术应用研究
时间：2022-10-12 10:29:49
【摘 要】预应力T型梁以其完整性好、跨度大、承载力强等优点，被广泛应用于我国铁路桥梁建设中，但由于其施工过程包括模板安装、钢筋制作、混凝土浇筑、预应力筋布设等众多紧密相关的工序，任何一道工序出错都会影响整个施工质量，因此在施工过程中必须严格控制。本文从实际施工经验出发，就预应力现浇T型梁的技术的应用进行了研究。
1 引言
预应力T型梁以其完整性好、跨度大、承载力强等优点，被广泛应用于我国铁路桥梁建设中，但由于其施工过程包括模板安装、钢筋制作、混凝土浇筑、预应力筋布设等众多紧密相关的工序，任何一道工序出错都会影响整个施工质量，因此在施工过程中必须严格认真的控制每一个环节，以保证工程质量。预应力T型梁的施工有先张法和后张法两种，后张法多用于跨径较大T型梁施工中，下面，本文就后张法T型梁预应力技术的应用，进行一番浅要的研讨。
2 后张法预应力T型梁工艺流程
传统后张法预应力T型梁施工，多采先在绑扎钢筋后预留穿束孔道或者套管，在浇灌混凝土砼后拔掉套管，将预应力筋穿入预留孔道内，等混凝土砼强度达到要求后再张拉预应力筋的工艺流程。随着材料技术的提高和工艺流程的更新，尤其是在金属波纹管和高强度钢绞线被广泛采用后中，后张法预应力T型梁工艺流程发生了巨大的改变。目前，新工艺多数是在安制钢筋和预应力孔道的同时，将预应力钢绞线穿入孔道内，再浇筑混凝土砼，在混凝土砼强度达到要求后，在构件端部用行斤顶作支承，张拉预应力钢绞线到设计拉力，采用特制的锚具将预应筋锚固在混凝土砼上，以使混凝土砼保持应有的预应力，最后向预应力孔道内灌注水泥浆使预应力筋同砼粘结为一体，使预应力筋不至于产生锈蚀，最后浇筑梁端封砼。目前新修铁路桥梁中，多采用新工艺进行施工。
3 施工方法
3.1 波纹管的制作与安装
波纹管具有重量轻、刚度好、弯折方便、连接简单、摩阻系数小等优点，新工艺采用波纹管预留预应力孔道，能很好的同砼进行粘接，提供足够的刚度和密水性，并能有效的避免在砼浇筑过程中发生变形和漏浆等现象。目前使用较多的波纹管由镀锌钢带制作而成，这种金属波纹管最好采用手提式砂轮切割机切割，不能使用电焊切割。为了免波纹管在砼浇筑过程中发生移位，应当每隔50CM就和钢筋卡和铁丝将波纹管固定，如果波纹管上有孔洞，一定要在砼浇筑之前修补完好。在砼浇筑过程中水泥浆易渗入波纹管内造成堵塞，因此在波纹管连接完成后还应当用密封胶带进行封口。在安装和制作过程中，一定要注意防止波纹管破裂，同时还要避免焊接钢筋和模板时烧伤孔道。在预应力筋穿束时，通常采用人工穿束的方法，将一孔筋束中全部钢胶线编束后再按编号整体穿束。穿束时预应力钢绞线容易发生扭结，因此一定要先编束，并且注意检查锚垫板同孔道的位置是否准确。此外，还应当注意应力钢绞线的下料长度，一般以孔道长度加上锚因和张拉工作长度作为标准。在穿束前，还应当对整个预应力孔道进行检查，保持预应力孔道的畅通，同时清除积水和杂物，以免穿束过程中发生堵塞或者给预应力张拉造成不良影响，影响工程进度和施工质量。
3.2 水泥砼浇筑
在拌和混凝土时，为了保证浇筑初凝效果和速度，可以在拌和时加入适量的外加剂。在搅拌时，要及时检查搅拌质量和混凝土塌塔度，混凝土必须符合要求才能用于浇筑。现浇预应力T型梁混凝土，通常采用分层振捣一次浇筑的办法，以保证混凝土砼的完整性，提供较好的受力强度，在浇筑倾斜面时，采用以每层30cm逐层升高的方法进行浇筑。振捣时需要注意不能大力撬动钢筋和模板，以免引起松动变形。在浇筑完成后，应当在砼梁端标明浇筑日期和安装方向。为了保护T型梁的完整性，一定要注意拆模时间的选择，一定要待强度达到12.5mpa后才能拆模，以免破坏T型梁的翼缘。拆模时，需要注意不能损伤到梁体。在砼初凝后，还应当对砼覆盖并洒水养护。
3.3 预应力筋的张拉
预应力筋的张拉是预应力T型梁制作的重要步骤，20m、25m和30m的T型梁，砼龄期应当大于4天，35m与45mT型梁，砼龄应大于5天，同时还应当注意砼强度，必须达到设计强度的70-90%才能张拉。对于跨径超过25m的T型梁，为了保证较好的张拉效果，一般采用两端同时张拉的方法，但需要注意，采用两端同时张拉时，两端千斤顶升降压、伸长测量、插垫等工作都应当保持一致，并保证两端渐进匀速张拉。此外，在张拉预应力筋时，还需要注意按一定的工序进行。首先对预应力筋进行预张拉，消除预应力筋松驰状态，同时检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上，避免因移位造成张拉受力不均，影响张拉效果。在预张拉后，可以进行渐进匀速张拉，当预应力筋达到设计张拉应力10%时在钢绞线上作好记号，将其作为伸长量的标准参考值，检查钢绞线是否出现滑丝现象。在张拉力达到设计值后保持2min，此时如果伸长量达到要求，即可封闭锚具并拆除千斤顶，如果伸长量和张拉力同设计值相差较大，需要暂停张拉，检查清楚原因后才可继续张拉。
按相关标准规定，构件截面中断丝和滑丝的数量不能大于钢丝总数的1%，如果出现滑丝、断丝或锚具损坏等情况，必须立即停止作业，检查清楚，如果滑丝、断丝超过规定应立即更换钢绞线重新张拉。
3.4 压浆与封锚
在预应力筋张拉完成后，必须尽快对压浆封锚。压浆应当采用专用压浆泵进行，目前常用的压浆工艺有“一次压浆”和“二次压浆”两种，“一次压浆”用于不太长的直线孔道，“二次压浆”用于较长或曲线形孔道。通常压浆作业需要在预应力筋张拉完毕后的24h内进行。压浆时，每一预应力孔道应当在两端先后各压浆一次，在梁端将纯水泥浆由压浆泵压入孔道内，当另一端饱满并排出浓浆时用木塞堵孔，并稳压10s以上方可关闭进浆管截止阀。采用“二次压浆”工艺时，应当在第一次压浆完成间隔时间30min-40min后再进行第二次压浆，二次压浆时先拔除两端木塞，从另一端安装进浆管进行压浆，重复刚才一次压浆作业。压浆所采用的水泥浆，其强度必须达到设计强度方可使用，为了提高强度和凝固速度，可以适当加入外加剂。
封锚前，应当前梁端凿毛并清洗干净，砼强度不能低于梁体强度，按设计要求设置钢筋网浇筑封锚砼。
4 结束语
预应力混凝土技术被广泛用于铁路桥梁建设中，在使用预应力混凝土技术进行施工时，首先要从材料出发，选用符合要求的波纹管、预应力钢绞线以及相关设备，同时还应当注意每一个工艺每一个环节，仔细检查，一旦发现问题应立即修正，以免留下隐患，保证铁路桥梁施工质量，保证铁路交通安全。
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