h區段混凝土梁橫向加固施工技術(shù)

　　論文摘要：本文介紹混凝土梁200km/h區段橫向加固施工方法，為混凝土梁的橫向加固施工保駕護航，并且為今后同類(lèi)橋梁加固施工積累了經(jīng)驗。

　　論文關(guān)鍵詞：混凝土梁加固,施工

　　隨著(zhù)我國鐵路的跨越式發(fā)展，列車(chē)速度不斷提高，運量不斷增大，既有線(xiàn)混凝土橋梁的安全儲備越來(lái)越低，從而使原有橋梁病害加劇，突出反映在，預應力鋼筋混凝土橋梁因上拱度超限而引起的橫向振幅超限、橫隔板斷裂等問(wèn)題，已成為鐵路提速的巨大隱患。幾年來(lái)，我們采用鐵科院鐵建所的研究成果，對上拱度值小于100mm的32m預應力混凝土梁進(jìn)行橫向加固，增設橫隔板后，有效地提高了梁跨的橫向剛度和彎曲抗裂性，滿(mǎn)足了提速的要求。

　　一、提速加固設計

　　1、提速加固技術(shù)條件

　�。�1）滿(mǎn)足客車(chē)200km/h安全通過(guò)，梁體跨中橫向振幅滿(mǎn)足設計要求。

　�。�2）在D35特種車(chē)輛按40km/h通過(guò)時(shí)，梁體下緣不出現拉應力。

　�。�3）加固后結構應有足夠的耐久性。

　�。�4）加固工程的實(shí)施不影響線(xiàn)路正常運營(yíng)。

　　2、提速加固的措施

　�。�1）通過(guò)增設橫向水平聯(lián)結板，提高梁體橫向剛度。

　�。�2）通過(guò)增設預應力筋，提高梁體抗裂性。

　�。�3）預應力筋采用帶有護套的預應力筋，保證其耐久性，并可以更換；同時(shí)加強預應力筋及普通結構筋的細部結構設計，提高加固體系的整體耐久性。

　　3、橫向加固設計

　　在兩片32m預應力梁中間橫隔板處上、下翼緣、腹板處增設9快水平聯(lián)結板，兩片梁中間增設4個(gè)環(huán)形聯(lián)結板。同時(shí)對各聯(lián)結板施加預應力，采用混凝土等級C50，保證聯(lián)結板與兩片梁的良好聯(lián)結。每塊聯(lián)結板均布置預應力筋，預應力筋采用Ф15.24mm（1-7Ф5）抗拉強度標準值為1860MPa無(wú)粘結低松弛預應力鋼鉸線(xiàn)。張拉控制力為0.76fpv，并采用專(zhuān)用錨具減少預應力筋的回縮損失。聯(lián)結板混凝土灌注采用上、下振搗，以保證混凝土良好的密實(shí)性。

　　二、提速加固施工

　　1、加固工程工藝流程

　　探測梁體內鋼筋走向，確定橫向預應力筋的位置腹板鉆孔梁體表面鑿毛及鉆錨固孔埋設錨固筋綁扎普通鋼筋布設無(wú)粘結鋼鉸線(xiàn)橋面設置混凝土灌注口模板安裝兩片梁間增設支撐預應力筋初張拉灌注混凝土混凝土養護拆除支撐拆除模板混凝土表面刷養護劑撤去兩片梁間頂梁硬木預應力筋終張拉切割外露鋼鉸線(xiàn)壓漿及封錨涂防水涂料。

　　2、探測梁體鋼筋走向、確定加固筋鉆孔位置、橫向預應力筋鉆孔位置與鉆孔

　�。�1）目測檢查梁體表面是否平整，不平整處應將梁體表面打磨平整或用水泥砂漿抹平后再進(jìn)行探測。

　�。�2）在圖紙標明的設計鉆孔位置附近，用鋼筋探測儀探明主梁腹板內鋼筋的實(shí)際分布情況，再確定橫向預應力筋穿越腹板的位置，以免鉆傷梁內既有鋼筋。

　�。�3）按照探測出的梁內鋼筋分布現狀在梁體表面作出醒目標記。

　�。�4）兼顧兩片梁對應部位的鋼筋分布，確定預應力筋的鉆孔位置，若孔位無(wú)法避開(kāi)主筋或其他障礙物時(shí)可適當移動(dòng)，但距設計位置不大于50mm。

　�。�5）安裝膨脹螺栓，把鉆機底盤(pán)固定在梁體腹板上。調整底盤(pán)上的調節螺栓，使鉆桿保持水平并垂直于腹板。鉆孔時(shí)應使鉆桿保持平穩，以免鉆出斜孔或損壞鉆機、鉆桿。

　�。�6）當一片梁鉆孔完成后，穿入一根直鋼筋，核對另一片梁對應的預應力筋孔。

　�。�7）鉆孔時(shí)，嚴禁損傷梁內主筋。

　�。�8）成孔后，孔眼必須用清水洗干凈，與梁體結合面應鑿毛，清除浮漿，并清洗干凈，以增加新老混凝土之間的粘結力。

　　3、錨固、綁扎鋼筋及預應力筋安裝

　�。�1）鋼筋錨固前清孔，保證孔內無(wú)雜物。

　�。�2）鋼筋錨固

　　a、有預應力筋處的普通鋼筋采用早強型錨固劑錨固。錨固劑填滿(mǎn)孔眼后迅速插入需錨固的鋼筋，用手錘打緊，抹平孔口。

　　b、無(wú)預應力筋處的水平鋼筋采用植筋膠錨固，嚴格按照環(huán)境溫度控制固化時(shí)間并符合植筋的技術(shù)要求，清孔不得用水沖洗，植筋膠填滿(mǎn)孔深約2/3處后，迅速將鋼筋旋轉插入直至孔底，抹平孔口。

　�。�3）鋼筋按要求搭接、合理布置、牢固綁扎。

　�。�4）預應力筋下料長(cháng)度按照下式計算，并通過(guò)試用后再行修正：

　　L＝l+2L1+L2+L3

　　式中L預應力筋下料長(cháng)度；

　　l錨墊板外端面間孔道實(shí)測長(cháng)度；

　　L1錨具長(cháng)度；

　　L2張拉千斤頂支承端面到槽行口外端面間的距離；

　　L3被動(dòng)端預應力筋外露長(cháng)度(不小于30mm)。

　�。�5）切割預應力筋時(shí)，嚴禁使用電弧、乙炔切割。

　�。�6）預應力筋安裝就位時(shí)，應保持水平、順直。

　　4、設置橋面混凝土灌筑口

　　灌注口設在增設水平聯(lián)結板及增厚豎向橫隔板上方橋面梁縫間，遇梁縫過(guò)小影響混凝土灌注時(shí)，可適當鑿除道砟槽邊緣。

　　5、安裝模板

　�。�1）模板應有足夠的強度、剛度和穩定性，能安全可靠地承受新灌注混凝土的重力、側壓力、列車(chē)和附著(zhù)式震動(dòng)器的震動(dòng)荷載。

　�。�2）模板在安裝前應刷涂脫模劑。

　�。�3）模板表面應平整，便于安裝、拆卸。

　�。�4）模板應穩固地依托于粱體，確保列車(chē)通過(guò)時(shí)模板與梁體無(wú)相對位移。

　　6、預應力筋初張拉

　�。�1）初張拉前，新增水平聯(lián)結板、增厚豎向橫隔板處梁部上、下方增設支撐。（3）橫向初張拉前預應力筋兩端放置錨下鋼墊板，鋼墊板用粘合劑粘牢于梁上，并安裝專(zhuān)用錨具，預應力筋露出錨具被動(dòng)端長(cháng)度不小于30mm，主動(dòng)端根據所用張拉設備型號確定預留長(cháng)度。

　�。�4）初張拉時(shí)每根預應力筋張拉力為40kN。張拉時(shí)油泵進(jìn)油要緩慢、平穩，到預定張拉值后，回油卸荷。預應力筋張拉應分級進(jìn)行，每次對稱(chēng)張拉兩根。

　�。�5）預應力筋初張拉完成后應及時(shí)灌筑混凝土。

　　7、灌注混凝土

　�。�1）水泥、砂、碎石均應按規定取樣檢驗，當使用外加劑時(shí)應同時(shí)檢驗，通過(guò)試驗確定配合比�；炷�土的坍落度一般為8cm10cm。

　�。�2）混凝土拌制程序為：砂+水泥+石子+減水劑，干拌均勻，加水攪拌直至拌和物的和易性滿(mǎn)足施工要求后出料。

　�。�3）混凝土應使用機械拌制．特殊情況可用人工拌制少量混凝土。

　�。�4）混凝土宜分3次灌筑，第一次灌筑總量的1／2，用振搗器振搗密實(shí)，第二次灌筑直至與進(jìn)料口平齊，再振搗密實(shí)，最后填實(shí)整個(gè)隔板和梁縫，振搗密實(shí)后抹平，確保梁縫不積水。

　�。�5）混凝土灌筑應連續進(jìn)行。當因故間歇時(shí)，其允許間歇時(shí)間應按{鐵路混凝土與砌體工程施工規范》執行。

　�。�6）在灌筑豎向橫隔板、水平聯(lián)結板混凝土的同時(shí)，應按規定制作混凝土抗壓強度試件。當設計有要求時(shí)，還應制作彈性模量試件。

　　8、混凝土養護

　　拆模后，在混凝土表面應刷涂養護劑養護。

　　9、預應力筋終張拉

　�。�1）橫向聯(lián)結板混凝土強度、彈性模量達到設計值的80％后，方可進(jìn)行終張拉．

　�。�2）用AMl51錨具時(shí)，每根預應力筋張拉分二次完成；第一次張拉至設計值，卸荷后裝上支腿，再次張拉至設計值，鎖緊錨頭外螺母后回油卸荷。用BSMl51d錨具時(shí)可一次完成終張拉。其他錨具按配套張拉設備的不同要求進(jìn)行張拉作業(yè)．

　�。�3）控制張拉應以控制應力為主，測量伸長(cháng)值進(jìn)行校核，當實(shí)測值與理論計算值相差大于土6％時(shí)，應查明原因，及時(shí)處理后再繼續張拉．

　�。�4）張拉至控制應力，測量預應力筋的伸長(cháng)值，持荷5min，千斤頂回油，鎖定錨具。

　　10、壓漿及封錨

　�。�1）預應力筋終張拉完成后，應及時(shí)進(jìn)行壓漿處理。壓漿材料應采用高性能、無(wú)收縮、防腐蝕灌漿劑。當使用無(wú)粘結鋼絞線(xiàn)時(shí)，不壓漿。

　�。�2）封錨前錨具外露端涂黃油，安裝防水塑料蓋。

　�。�3）預應力筋的錨具防護采用鋼筋混凝土封端，其強度與隔板強度相同。

　�。�4）封端混凝土模板轉角處宜設封端混凝土模板轉角處宜設置45倒角。

　　11、涂防水涂料

　　新增混凝土與梁體結合處，應刷涂防水涂料。

　　三、質(zhì)量要求

　　1、材料檢驗

　�。�1）鋼筋、預應力筋、水泥及砂石材料進(jìn)場(chǎng)后均應送試驗室檢驗，合格后方準使用。

　�。�2）水泥宜選用符合GBl75標準中強度等級為42．5的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。

　�。�3）水泥必須儲存在干燥、通風(fēng)的環(huán)境中，堆垛高度不宜大于2．Om，堆垛應架離地面0.2m以上并采取防雨雪措施．。

　�。�4）砂應選用符合JGJ5Z規定的中粗砂。

　�。�5）石子應選用符合了G了53規定的碎石，粒徑以5mm～20mm為宜。

　�。�6）拌制用水以飲用水為宜，如果用其他水源時(shí)應事先化驗，符合要求后方準使用。

　�。�7）混凝土材料必須采用檢定合格的計量器具準確計量。每盤(pán)混凝土材料的稱(chēng)重允許偏差為，水泥土2％，砂、石子士3％，水及外加劑土1％。

　�。�8）錨具在使用前，應進(jìn)行外形外觀(guān)、硬度、錨固性能及工藝性能的抽樣檢驗，經(jīng)檢驗合格方能使用．

　　2、鉆孔

　�。�1）鉆孔深度及直徑應符合設計要求。

　�。�2）鉆孔應與粱體表面垂直，不得傾斜。

　�。�3）廢棄孔眼應用錨固劑填實(shí)抹平．

　　3、混凝土強度及彈性模量應符合設計要求。

　　4、新增混凝土外觀(guān)檢查

　�。�1）表面光滑、平整，無(wú)蜂窩、麻面。

　�。�2）與梁體聯(lián)結處平順、嚴密，邊角處少量不平整處應修補整齊。

　�。�3）防水涂料應嚴密覆蓋于梁體聯(lián)結處，邊緣整齊、美觀(guān)。

　　5、其他

　　認真填相關(guān)檢查證、檢查表。

　　四、安全事項

　　1、人身安全

　�。�1）在區間或站內正線(xiàn)作業(yè)來(lái)車(chē)時(shí)，作業(yè)人員應在距離列車(chē)本線(xiàn)不少于800m、鄰線(xiàn)不少于500m下道避車(chē)，橋上施工人員應到避車(chē)臺避車(chē)．

　　線(xiàn)路允許速度大于120km／h的地段，特快旅客列車(chē)到達施工地點(diǎn)前10min，必須停止影響列車(chē)運行的施工，且人員、設備等應撤至距鋼軌頭部外側2m以外，施工機械、物料堆碼必須放置牢固。

　�。�2）上橋作業(yè)時(shí)，必須設防護人員，當視線(xiàn)不良時(shí)應增加聯(lián)絡(luò )員。在繁忙干線(xiàn)作業(yè)時(shí)，應設置駐站人員。

　�。�3）在地面2m以上的高處及陡坡上作業(yè)，必須戴好安全帽，系好安全帶或安全繩，不準穿帶釘或易溜滑的鞋。安全帶、安全繩每次使用前，使用人必須詳細檢查，每半年應做一次鑒定，其方法為：

　　靜荷載試驗：用靜荷載3000N的力拉5min；

　　沖擊試驗：用800N重物體由3m高處自由墜落懸空。（4）木制腳手桿有效部分小頭直徑：立桿不得小于70mm，橫桿不得小于80mm。腳手板厚度不得小于50mm。腳手架負荷不得超過(guò)2700N／m．腳手桿間距不應大于1．5m(經(jīng)檢算許可者除外)。

　�。�5）霧、雨、雪天施工，施工場(chǎng)地清掃后再進(jìn)行作業(yè)。電器設備必須加設防護裝置，除電工外嚴禁其他人員私接電線(xiàn)。

　�。�6）吊裝作業(yè)時(shí)，吊裝物下嚴禁站人。

　�。�7）張拉時(shí)操作人員應站在千斤頂的兩側。

　�。�8）使用電錘鉆孔時(shí)，要精力集中，雙手抓牢，防止卡鉆扭傷手臂。

　�。�9）砂輪切割機必須有防護罩，使用前先檢查輪片是否完好，操作人員要戴好防護鏡，防止砂輪片或碎渣飛起傷人。

　�。�10）在電氣化區段施工時(shí)，作業(yè)人員所帶的工具、材料等物與牽引供電設備的帶電部分需保持2m以上距離。

　�。�11）發(fā)電機使用前，必須先接好地線(xiàn)，各種電器設備必須安裝合格的漏電保護器，并設專(zhuān)人檢查確認良好，所有閘箱必須加鎖，各種電動(dòng)機具應經(jīng)培訓考試合格的人員持證操作。

　�。�12）所有人員未戴安全帽，一律不得進(jìn)入施工現場(chǎng)。

　　2、行車(chē)安全

　�。�1）設置橋面混凝土灌筑口，需要鑿除時(shí)使用的鋼釬長(cháng)度不得高于軌頂。

　�。�2）灌筑口扒碴時(shí)從線(xiàn)路中心向兩側延伸，各不得超過(guò)200mm。灌筑口要相隔扒開(kāi)，扒開(kāi)后的灌筑口應立即安裝灌筑漏斗進(jìn)行混凝土灌筑，隔天灌筑的灌筑口要用編織袋裝碴回填，并應隨時(shí)檢查線(xiàn)路狀況，做好記錄。發(fā)現問(wèn)題及時(shí)向設備管理單位匯報。

　�。�3）橋上堆放材料不得侵入建筑接近限界，并符合《鐵路工務(wù)安全規則》規定，防止超限。

　　3、工務(wù)設備安全

　�。�1）所有橋梁檢查口在使用完畢后，必須重新蓋好。

　�。�2）扒開(kāi)的道碴不得堆壓枕木頭，扒開(kāi)的灌筑口在混凝土灌筑完畢后回碴填實(shí)。

　　五、施工體會(huì )

　　幾年來(lái)，通過(guò)對提速200km/h區段混凝土梁橫向加固施工，我們積累了一套完整的施工技術(shù)方案，煉就了一支技術(shù)過(guò)硬的施工隊伍，為今后同類(lèi)施工奠定了基礎，同時(shí)為鐵路提速做出了貢獻，提高了鐵路的經(jīng)濟效益，達到了預期目標。今后，隨著(zhù)鐵路的不斷提速，大修施工又面臨新的機遇與挑戰，下一步我們將繼續改進(jìn)與完善橋梁加固施工工藝，進(jìn)一步提高管理水平，不斷滿(mǎn)足鐵路提速的需要。

　　參考文獻

　　1 J259-2003,鐵路工程施工安全技術(shù)規程

　　2 J118-2001,鐵路混凝土與砌體工程施工規范

　　3 京鐵科技通訊

　　4 鐵路技術(shù)管理規程

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