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探析黄大铁路T梁预制预应力工程施工

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王亮

[导读] 接要：本文结合作者在黄大铁路T型桥梁预制施工的具体实践，就T型桥梁片预应力工程施工的关键工序和技术控制进行了简要阐述。

        中铁十九局集团第六工程有限公司江苏无锡 214028
        接要：本文结合作者在黄大铁路T型桥梁预制施工的具体实践，就T型桥梁片预应力工程施工的关键工序和技术控制进行了简要阐述。
        关键词：铁路T梁；预应力工程；关键工序；技术控制
        黄骅南至大家洼线为环渤海湾铁路通道的重要组成部分。线路位于河北省东部和山东省北部，其中山东省境内，新建线路全长170.4km，合计总长215.2km。中铁十九局集团承建的11标段工程范围为T梁预制、架设、铺轨、铺道岔，其中，梁场预制T梁共1342片，其中32米T梁1002片，24米T梁180片，16米梁160片。现就T梁预制预应力工程施工进行介绍。
        1.工序流程
        张拉工艺流程：穿束→初张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。
        2.关键工序施工
        2.1穿束
        (1)采用穿束机穿束，钢绞线下料长度计算式：下料长度=工作长度+700mm
        (2)不同弹模钢绞线不能出现在一孔梁的同一孔道中，可出现在一孔梁的不同管道中,且钢绞线弹模相差不得超过3GPa。
        (3)穿束前钢绞线不得沾上油渍、泥土，并应顺直、无死弯。
        (4)穿束前对孔道应当全程疏通，以保穿束顺利通过。
        (5)穿束前应检查锚垫板及喇叭口周围及喇叭口内和压浆孔内的灰浆是否清除和畅通。
        (6)钢绞线穿入孔道后，保证两端伸出长度一致。
        (7)施工技术要求
        ①钢绞线存放在干燥、清洁且距地面高度大于20cm的地点，并加覆盖防止雨水和油污浸蚀;②下料需采用砂轮机切割，严禁钢绞线受拉部位受到火花灼伤，钢绞线端部应熔合在一起，避免散股;③每束钢束，尽量采用同一盘上的钢绞线，以求力学性能一样，防止因弹性模量互不相等而产生应力不均的现象;④穿束时拖拉方向和钢束穿入方向要与锚具垫板垂直。
        (8)注意事项
        钢绞线的盘重大、盘卷小、弹力大，为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人，事先制作一个简易的铁笼。下料时，将钢绞线盘卷装在铁笼内，从盘卷中心顺序抽出，确保安全。
        2.2 张拉过程
        2.2.1机具选用
        选用YCQ250N、YCQ300N千斤顶进行纵向张拉；选用ZB4-500型张拉油泵供油；油压表精度为0.4级、最大读数为60MPa、表最小分度值为0.2MPa、表盘直径150mm防震型油压表。
        2.2.2工艺流程
        张拉操作工艺流程:工作锚安装→限位板安装→千斤顶安装→工具锚安装→千斤顶进油张拉→伸长值校核→持荷顶压→卸荷锚固→记录
        （1）张拉阶段
        ①按初张拉和终张拉二个阶段进行。②初张拉在梁体混凝土强度的33.5MPa时进行，初张拉后梁体方可移出台位。③终张拉在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值，龄期不少于14天时进行。④同束钢绞线由二端对称同步进行，张拉顺序按设计图要求进行，预应力过程中，每1Mpa进一呼一应控制两端的伸长量基本一致。⑤生产初期，按照梁型需各对2片梁进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试，并请设计院按测试摩阻调整各束钢绞线张拉控制应力，以保证有效预应力值。
        （2）张拉步骤
        ①首先把穿好的钢绞线分别放入工作锚环内，戴上夹片，不得交错，锚环安放与预埋在梁体上的锚垫板口紧密帖合，随即把限位板套在工作锚具上（在安装限位板时特别要注意限位板的正反面方向，防止安放不当抵坏工作夹片），再将钢绞线束从千斤顶中心穿过，使千斤顶前端与限位板紧密接触，最后将工具锚具安放在千斤顶的后端，戴上工具夹片并打紧。② 梁体两端同时对称张拉，千斤顶加油，在加油的过程中检查工作锚具、限位板和工具锚具的位置是否变形跑位。若均没有变化，加油到油压约为初始应力时，测量千斤顶活塞行程和工具夹片外露量，做好记录，同时作出钢绞线断丝和滑脱现象标记。③ 张拉至控制应力бk，测量千斤顶活塞行程和工具夹片外露量，计算钢绞线束伸长量，并和理论伸长量比较，进行双控。持荷2min，若油压稍有下降，须补油到设计吨位的油压值。在进油的过程中，千斤顶油压要保持一致，伸长值接近，注意观察钢绞线有无滑脱或断丝现象，工作人员和其他人员严禁正对或横跨张拉区域。

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④ 卸压锚固，通过钢绞线的回缩带动工作夹片，使工作夹片自动夹紧钢绞线，测量千斤顶活塞行程和工作夹片外露量，计算钢绞线回缩量。⑤ 检查锚固情况并同时作出钢绞线滑脱或断丝标记。⑥ 张拉程序: 0→初始应力（测量工具夹片外露及千斤顶活塞行程）→控制应力（保压持荷2min）→测量工具夹片外露及千斤顶活塞行程计算伸长值→回油至初始应力计算回缩量→回油锚固、卸顶→测量工作夹片外露并标记，以便观察有无滑丝现象。回油时，一端千斤顶回油，另一端千斤顶持荷，待回油锚固后，另一端千斤顶补拉至张拉控制应力再回油。⑦ 控制应力必须根据锚口和喇叭口摩阻试验重新确定，伸长量计算按实际弹模计算。
        2.4张拉后钢绞线的切割
        各钢绞线在终张拉完24h后经检查人员确认合格，接到切割通知后方可切割钢绞线。
        切割处距锚具30至40mm（但必须同时保证预应力筋端头保护层厚度不小于35mm），采用砂轮机切割，严禁使用电、气焊切割;切割完成后用防水涂料对锚头进行防锈处理。
        2.5管道压浆和封锚
        2.5.1压浆工艺流程
        真空辅助压浆工艺流程：检查、清理管道→预应力筋、夹片空隙堵塞（用扣碗式密封措施）→机械设备及相关部件安装→按配合比搅拌浆体→抽真空→灌浆→压浆完毕设备清理。
        2.5.2压浆前的准备
        (1)灰浆搅拌机的转速为1000r/min，浆叶的最高线速度限制在15m/s以内。搅拌设备必须具有搅拌功能的储料罐。
        (2)压浆机采用连续式压浆泵。其压力表最小分度值不得大于0.1MPa。进行真空辅助压浆时，真空泵应能达到0.092MPa的负压力。检查油压表经校验过且在有效期内。
        (3)启动真空泵试抽真空，检查管路、锚头、排气孔、渗水孔等处的密封情况。
        (4)检查确认压浆材料数量、种类是否齐备，质量是否符合要求；检查配套设备的齐备和完好状态；检查供水、供电是否齐备、方便、安全。
        (5)检查孔道的质量，如发现孔道残留有水分或污物，则需用空压机将残留在孔道中的水分和赃物排走，确保后续工作能顺利进行。
        (6)清除锚垫板上的浮浆及杂物，检查密封罩上的螺栓孔是否有堵塞及杂物，若有堵塞情况应用丝锥清孔。
        (7)按要求连接真空端、压浆端各部件，将真空泵连接在非压浆端上，压浆泵连接在压浆端上。以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚垫板压浆孔连接起来，其中锚垫板压浆孔和阀门之间应透明塑料管连接。
        2.5.3管道压浆步骤
        压浆前关闭所有的排气阀门（连接真空泵的除外），启动真空泵抽真空，调整压力达到－0.06～－0.08MPa时，若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空，启动压浆泵开始压浆。
        由一端压入浆体，当另一端喷出的稀浆变成浓浆时（与进浆口浓度相同），关闭出浆口，继续压浆，当压力达到0.5～0.6MPa时，关闭进浆口，且持压3min。待浆体初凝不流动时拆卸浆阀，以确保孔道内浆体饱满密实。
        2.6封锚
        (1)孔道压浆完毕，经检查无不饱满情况，水泥浆已凝固后，及时进行梁体封锚作业。
        (2)绑扎封锚钢筋之前，先将锚穴清理干净，为加强后灌部分混凝土与梁体的连接，梁端锚穴处必须经过全面凿毛处理，并清洗干净，各处的浮浆、灰渣等杂物也要清理干净。
        (3)凿毛、清理工作之后，在锚具的四周涂以所用聚氨酯防水涂料（符合TB/T2965规定）进行防水处理。
        (4)防水处理后利用一端带钩一端带有螺纹带丝的短钢筋安装于锚垫板螺栓孔，与设计锚穴钢筋网片绑扎在一起，保证封锚混凝土与梁体连为一体。
        (5)封锚混凝土要加强捣固，要求混凝土密实，无蜂窝麻面，与梁端面平齐，封端混凝土各处与梁体混凝土的错台不应超过2mm。
        (6)封锚混凝土应采用与梁体同强度的干硬性补偿收缩混凝土。
        (7)封锚后必须充分保持混凝土湿润，防止新旧混凝土之间产生裂纹。
        (8)封锚混凝土养护结束后，应在梁端底板及腹板的表面满涂聚氨酯防水涂料，防水涂料厚度为1.5mm，可分为2-3次粉刷。
        3.结语
        通过对以上关键工序进行了严格的技术控制，由中铁十九局预制的1342片T梁施工合格率为100%，完全满足设计要求。