大跨度铁路桥梁预应力施工控制技术

大跨度铁路桥梁预应力施工控制技术

发表时间：2019-05-06T10:51:56.067Z 来源：《建筑模拟》2019年第6期作者：麻旭鹏

[导读] 随着我国铁路网的不断建设和延伸，许多被不利地形阻隔的地区也成为我国铁路网延伸的重点对象。

麻旭鹏

中国水利水电第七工程局有限公司四川省成都市 610000

摘要：随着我国铁路网的不断建设和延伸，许多被不利地形阻隔的地区也成为我国铁路网延伸的重点对象。对于需要横跨河流、湖泊和山脉等地形的铁路线，桥梁是必不可少。并且，我国高速铁路机车技术稳步提升，其对轨道的质量不断提高，这也对铁路桥的稳定性提出更高的要求。在这样的大背景下，许多大跨度铁路桥出现，而作为大跨度铁路桥施工的重点技术，预应力施工技术的质量和控制是保证桥梁性能和寿命的关键，也是机车运行安全和效率的保障。

关键词：大跨度；铁路桥梁；预应力；施工控制

1 预应力的概念

预应力的出现本意是利用水平方向对构件的约束，达到抵消一部分拉应力的目的。对于高跨比较小的构件和跨度较大的构件，其在受弯的情况下，跨中挠曲程度会显著增大。预应力技术正是基于这一问题，为延长构件的使用寿命，在考虑构件实际性能、构件制造成本和建筑物整体美观等方面问题后，对构件的钢筋布置形式、起拱量等作出合理的设计。总体来讲，预应力构件的出现是在保证设计和施工成本可控、保证设计美观性的前提下，最大限度提升构件的结构性能。

2 工程概况

某大桥桥址区属高原地带、丘陵—低山地貌，地形起伏大，坡度陡峭。桥位处交通不便，需引入施工便道。大桥河谷深切，两岸边坡较陡，河槽常年流水，轨底至河底最大高度约 114m，本桥属于地形控制设计。桥梁为单线铁路桥梁，孔跨布置为（62m+108m+62m）预应力混凝土连续梁 +1×24m 简支 T 梁，1# 主墩墩身高度 41.5m，2# 主墩墩身高度为 53.5m，主墩结构形式为空心墩。

3 复杂大跨铁路桥梁施工技术分析

3.1 施工工艺总流程

针对此工程所在地的复杂地质条件，连续梁采用梯型挂篮分段悬臂浇筑施工，先在 1#、2# 主墩安装托架，在墩顶及托架上浇筑 0#段，再对称向两侧浇筑各梁段，形成一个T构，在边墩旁搭设碗扣支架，施工边跨现浇段，先边跨合龙，后中跨合龙。

3.2 挂篮悬浇施工

（1）挂篮结构。本工程施工中所采用的挂篮为梯形挂篮，而且其挂篮系统主要有主桁系统、悬吊行走系统和模板系统等部分组成，如图 1 和图 2 所示。其中主桁系统中的杆件所用的材质为 28#C 槽钢，主桁系统的横梁以及底篮的前后横梁和内外滑梁、底板纵梁等采用不同型号的型钢，吊杆采用 32 精轧螺纹钢筋。

（2）挂篮移动。在对挂篮进行移动施工时，首先需要对内外滑梁后面的吊轮组进行松动，通过松动来使得其下降并与滑梁上翼保持8cm 的距离。然后对内外滑梁后锚进行松动，确保其下降到悬挂轮的位置。然后对外滑梁和后托梁之间的走行吊杆进行安装，以及对主桁悬吊平杆和后托梁之间的吊杆进行安装。在安装完成之后就需要将边锚拆下并且对底锚进行松动，最后将底锚丝杠进行拆除。之后用锚板在主桁下平杆比较靠后的适当位置进行保险锚点的增设，其主要作用就是保证在走行过程中每片主桁都存在一个保险点而防止其出现松脱的问题。此外还要进行千斤顶的设置，推动支座进行前进以满足挂篮向前移动的要求，挂蓝到位后进行调整锚固。

（3）预应力张拉。梁体混凝土完成后，根据同条件试件报告，混凝土强度必段符合设计要求，根据设计要求，张拉时混凝土强度应达到设计强度的 95%，弹性模量达到设计值的 100%。终张拉须在梁体混凝土强度达到设计值后，且混凝土凝期不少于设计要求龄期方可进行。

（4）孔道压浆。孔道压浆所用的水泥浆需要在其中添加适量的膨胀剂来确保满足设计要求。通过真空压浆的方式来确保水泥浆在管道中充满且密实。在进行预应力钢筋的竖向压浆作业时，需要通过相邻的两个管道进行压浆操作。压浆注意事项：在进行压浆作业之前需要对预应力管道进行清洁处理，主要的方法就是使用清水进行清洗之后，再使用空压机来对管道进行吹净。在压浆的整个过程中需要加强对串孔以及漏浆等问题进行检查和记录，出现问题时需要及时停止并进行问题原因的查找以及处理。

（5）悬臂灌注施工。上述过程中的挂篮移动以及移动之后的锚固，还有钢筋和孔道安装以及压浆作业等环节都属于悬臂灌注施工的内容，此外，还有混凝土灌注养护以及预应力施加等环节。在施工中，这些环节需要循环进行直至施工作业完成。悬浇梁段施工长度3.0～4.0m。预应力张拉操作则需要在混凝土浇筑完成并满足强度和弹性模量的一定要求之后进行。在浇筑时采用软管深入底板中进行浇筑的方式，而且在浇筑完成后通过人工方式进行摊平，在此过程中还要使用振捣棒进行振捣作业并确保振捣的均匀性和密实性。灌注顺序由中线向两侧进行。

（6）挂篮拆除。在上述作业完成之后就需要对挂篮结构进行拆除。拆除顺序：首先对箱内拱顶支架进行拆除，然后分别是对侧模以及底模系统进行拆除，最后才是对主桁架进行拆除。其中对于箱内拱顶支架的拆除方式采用的是拆零的方式，而底模和侧模则采用的是卷扬机整体吊放的拆除方式，最后的主桁架则需要先退到墩位的位置，然后再使用吊机采用拆零的方式进行拆除。

4 大跨度铁路桥梁施工阶段施工技术的提高

4.1 材料质量

材料进场前，施工技术人员应对材料进行检验，检验无误后方可进场。进场后要根据材料的性质，合理选择存放地点。存放地点的选择不仅要满足存放条件，还要充分考虑到经济运距的因素。材料的选择要根据现场实际情况决定，选用低热水泥保证其受水化热影响最小，钢筋的型号和性能也要达到施工标准。对于不利气候条件下的混凝土浇筑工作，要严格保证配合比，同时还要合理使用外加剂，保证养护完毕的混凝土强度指标达到设计标准。

4.2 施工工艺

除做好钢筋除锈和混凝土振捣质量以保证钢筋混凝土结构的施工质量外，对于大跨度铁路桥来讲，最重要的莫过于预应力施工技术和质量。对于预制构件，应当做到吊装精确，误差控制在允许范围内。对于现浇钢筋混凝土构件，其主要施工技术为预应力张拉工作。按照