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【摘要】以實際工程為例,從施工前的準備工作、早期張拉施工、孔道摩阻系數測試、縱橫向預應力張拉、壓降封錨等幾個方面對城市輕軌高精度大跨彎梁預應力施工技術進行了探討,并對張拉效果進行了評價,取得了良好的施工效果。
【關鍵詞】城市輕軌;大跨彎梁;預應力
1工程概況
某城市輕軌T型預應力混凝土軌道彎梁和已有的建筑結構形成3層空間立體交叉結構,其中出段為3跨,跨度組合為3×40m,入段線為2跨,跨度組合為(33.608+29.8)m。梁體按照倒“T”型進行設計,梁體豎曲線半徑為1000m,平面曲線半徑為100m,縱坡3.34%,無橫向超高、無緩和曲線,5跨都為全預應力混凝土簡支梁,入段線梁體端部底部寬度為2.6m,跨中底部寬度為1.8m,梁高為2.6m,出段梁體端部底寬為4.2m,梁體跨中底部寬度為3.0m,梁體高度為2.8m。
2對橋梁施工進行設計
通常情況下,倒T梁預應力筋所使用的是公稱直徑為15.24mm且強度為1860MPa的預應力鋼絞線。對于入段線縱向預應力筋則使用的是2種規(guī)格的鋼絞線,即每束9根與每束12根,其中兩束鋼絞線的公稱直徑都為15.24mm,所使用的錨具型號包含有YM15-9和YM15-12及YM15-15,而波紋管外徑長度則為87mm、92mm及102mm,其中,千斤頂入段線和出段線所采用的型號分別是YCL250與YCW420。出段線橫向預應力筋主要是采用每束12根且公稱直徑為15.24mm的鋼絞線,其中,所使用錨具型號為YM15-12,而波紋管外徑長度則是92mm。
3工程施工流程
3.1施工前期
使用定位網鋼筋將鋼束波紋管位置固定住,其中,保持定位網鋼筋之間的距離為50cm。嚴格根據施工設計圖紙所規(guī)定的定位網參數表進行定位網鋼筋位置布設,然后再點焊成型,并將其和梁體鋼筋焊接起來。在焊接過程中,梁體鋼筋和定位網鋼筋相互碰撞時,應當移動梁體鋼筋避免損壞材料,使用砂輪機進行鋼絞線下料切割。在鋼絞線編束之前應當先使用濾孔器加以過濾編束,然后,再使用鐵絲將其捆扎成束,避免鋼束產生扭麻花的現象,并對預應力正常張拉產生影響。
3.2進行早期張拉
施工因為,交通樞紐中心車輛行駛相對較多,頻繁的車輛振動嚴重影響著梁體的內部結構和使用年限,再加上車輛在行駛過程中可能會撞擊到腳手架,所以,應在完成混凝土澆筑后進行早期張拉施工,以免在外在因素影響下倒T梁在正式張拉過程中出現裂縫。當梁體混凝土強度已經達到施工設計強度的85%及其以上,并且要求混凝土齡期至少為3d,然后,再分別對N5-1、N5-2與N4-1、N4-2預應力鋼絞線展開張拉操作,此時要保持張拉力是施工設計張拉力的30%,在張拉的過程中梁體混凝土下緣的預壓應力為1.0MPa,而上緣拉應力則為0MPa。
3.3嚴格測試孔道摩阻系數
1)測試的主要器材包含有高壓油泵、精密壓力表、應變儀、千斤頂、配套連接線纜。
2)收集試驗數據。在試驗過程中應當對孔道鋼束參數、成孔方式和鋼絞線參數,鋼束伸長值,油表讀數和應變儀讀數以及工具夾片回縮量進行嚴格記錄。
3)嚴格按照施工步驟展開測試試驗。(1)應先按照儀器詳細布置圖對各個測試設備進行對應安裝,而且要確保試驗儀器兩端位置保持對等。(2)再嚴格按照張拉分級表進行張拉,并準確記錄各張拉數據。(3)當完成分級張拉后,張拉端千斤頂退油以及退錨。(4)使鋼束多次竄動,并進行第二次操作。
4)數據的處理。k值使用“二元線線回歸法”來進行計算。
3.4進行縱向預應力張拉操作
1)始終遵循張拉基本原則。在張拉過程中應從上往下,從腹板外側逐漸向里側,從翼板中間逐漸向兩邊張拉。
2)對實際張拉過程進行分析。(1)應力從0增至0.1σcon,持續(xù)時間為2min,并將工具夾片打緊,然后,再對張拉活塞外露量L1和工具夾片外露量X1進行測量并記錄;增加應力至0.2σcon,對張拉活塞外露量L2進行測量;增加應力至1.00σcon,持續(xù)時間為5min,然后,再對張拉活塞外露量L3和工具夾片外露量X2進行相應測量;回油錨固后使得應力為0.1σcon,對張拉活塞外露量L4進行相應測量。(2)當張拉至0.1σcon應對鋼絞線長度進行測量,然后,再測量其至1.00σcon的長度,設置伸長量為L5。
3)對錨具變形和鋼束回縮值進行計算,公式為:L3-L4-L5,在實際測量過程中需要采用鋼直尺進行數據測量,其精確度要精確至0.1mm。
3.5進行橫向預應力張拉操作
橫向預應力筋管道基本長度是4.5m,對其中一端進行張拉,而對另一端則進行錨固,根據施工設計對張拉控制應力進行相應計算。3.6實施壓漿封錨經過檢測鋼絞線張拉完全合格后,應馬上使用比例為1:2的砂漿進行封錨,經過壓漿3d后再切割鋼絞線,并嚴格使用氣割進行鋼絞線的切割,禁止使用電焊切割鋼絞線。在實際切割過程中,應使用棉紗蘸水將鋼絞線根部夾片覆蓋,以免夾片過熱而度對鋼絞線產生影響,并保障余留長度≥5cm,同時,要使去余留長度不會對槽口封錨造成嚴重影響[1]。完成鋼絞線張拉后,應在48h內壓漿。
4對比張拉的實際效果
對張拉前后梁體軸線和各數據進行測量和記錄,其中,受活載與恒載作用的影響,梁體跨中豎向最大位移量是15mm;受預應力和恒載作用的影響,側向最大位移量是3.3mm。結合高程實際變化數據得知,在相同截面上線路兩側點位起拱值的差距最大值為2mm,并沒有產生變形現象,而跨中最大起拱值則是14.8mm,滿足施工設計的基本要求。
5結語
本工程大跨度高精度大跨彎梁預應力施工嚴格按照設計進行施工,制定了科學的施工方案,形成了一整套施工工藝,有效保證了梁體施工的順利完成。梁體成型后通過對各項指標進行檢測后都達到了設計要求,為高精度預應力鋼筋混凝土彎梁施工積累了經驗。
【參考文獻】
[1]齊紅軍.軌道梁體預埋件高精度施工[J].鐵道建筑,2006(2):22-24.
[2]馬洪忠.箱梁預制壓漿封錨施工技術在橋梁中的應用[J].工程建設與設計,2016(2):144-145.
作者:范松松 單位:中鐵一局集團有限公司廣州分公司