李學(xué)斌,侯建軍,馬 林

(1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所,北京 100081； 2.中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司橋梁院,北京 100055)

1 概述

目前階段,我國(guó)客運(yùn)專線鐵路和城際鐵路建設(shè)正全面開展。從2006年京津城際、鄭西、武廣客運(yùn)專線鐵路大規(guī)模建設(shè)開始至今,我國(guó)已建成或在建的客運(yùn)專線鐵路總計(jì)有54條。在新建客運(yùn)專線鐵路線路中,橋梁所占比例較大,部分線路占到了50%以上,如京津城際占90%、京滬高速鐵路占83%,且絕大部分橋梁采用了預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。在設(shè)計(jì)混凝土梁的預(yù)應(yīng)力時(shí),按照現(xiàn)行《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》[1],需要考慮6項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失,其中預(yù)應(yīng)力筋與管道間的摩擦損失是后張梁最為主要的一項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失。以客運(yùn)專線鐵路32 m預(yù)制簡(jiǎn)支箱梁為例,按摩阻系數(shù)設(shè)計(jì)值計(jì)算到跨中截面時(shí),管道摩阻導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)力損失比例約為15.6%,該部分預(yù)應(yīng)力損失約占全部預(yù)應(yīng)力損失的25.8%；對(duì)于大跨度混凝土連續(xù)梁,曲線長(zhǎng)束的管道摩阻預(yù)應(yīng)力損失更大。以客運(yùn)專線鐵路(32+48+32) m混凝土連續(xù)箱梁為例,按摩阻系數(shù)設(shè)計(jì)值計(jì)算到中跨中截面時(shí),管道摩阻導(dǎo)致通長(zhǎng)束的預(yù)應(yīng)力損失比例為50%～56%。

另外,客運(yùn)專線鐵路的線路主要采用無砟軌道結(jié)構(gòu)形式,鋪設(shè)無砟軌道對(duì)橋梁梁體的徐變上拱要求十分嚴(yán)格。為避免后期徐變上拱對(duì)軌道平順性產(chǎn)生不利影響,保證運(yùn)營(yíng)階段列車行駛的平穩(wěn)性和安全性,在施工終張拉階段需嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力束張拉力；梁體的預(yù)應(yīng)力度是影響全預(yù)應(yīng)力混凝土梁承載性能的一個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)[2],為保證梁體抗裂性能滿足設(shè)計(jì)要求,需要在施工時(shí)準(zhǔn)確施加預(yù)應(yīng)力。因此,在箱梁施工階段應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力管道的定位和成孔工藝,并在終張拉前進(jìn)行必要的預(yù)應(yīng)力管道摩阻測(cè)試,根據(jù)管道摩阻系數(shù)實(shí)測(cè)值來調(diào)整實(shí)際的張拉力,以保證梁體預(yù)應(yīng)力的準(zhǔn)確施加,從而保證橋梁施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

2 試驗(yàn)原理和測(cè)試方法

2.1 試驗(yàn)原理

預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失主要包括預(yù)應(yīng)力束曲線段彎道摩擦影響損失和管道全長(zhǎng)位置偏移影響損失兩部分。管道摩阻系數(shù)表現(xiàn)為預(yù)應(yīng)力束與管道壁之間的摩擦系數(shù)μ和每米管道對(duì)其設(shè)計(jì)位置的偏差系數(shù)k。我國(guó)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中提供的預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失計(jì)算公式為

σL=σcon[1-e-(μθ+kx)]

(1)

式中,θ為從張拉端至計(jì)算截面的長(zhǎng)度上,鋼束彎起角之和；x為從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度。

當(dāng)取全部管道長(zhǎng)度進(jìn)行管道摩阻測(cè)試時(shí),由式(1)可以得出,被動(dòng)端的張拉力P2與主動(dòng)端的張拉力P1之間的關(guān)系為

P1-P2=P1[1-e-(μθ+kl)]

(2)

由式(2)可得

P2=P1e-(μθ+kl)

(3)

對(duì)式(3)兩邊取對(duì)數(shù)可得

μθ+kl=-ln(P2/P1)

令C=-ln(P2/P1),可得

μθ+kl-C=0

式中,θ為從主動(dòng)端至被動(dòng)端預(yù)應(yīng)力管道全長(zhǎng)的曲線空間包角和；l為主動(dòng)端至被動(dòng)端預(yù)應(yīng)力管道的全長(zhǎng)。試驗(yàn)時(shí),通過主、被動(dòng)端安裝的空心式壓力傳感器可以測(cè)得P1和P2。通過對(duì)梁體n個(gè)不同預(yù)應(yīng)力管道的測(cè)試,理論上可以得到一系列的方程式,如下

μθ1+kl1-C1=0

μθ2+kl2-C2=0

……

μθn+kln-Cn=0

由于實(shí)際測(cè)試均存在誤差,上述公式的右邊不會(huì)為零,故假設(shè)

μθ1+kl1-C1=S1

μθ2+kl2-C2=S2

……

μθn+kln-Cn=Sn

聯(lián)立解方程組即可求得μ和k值。

由于μ、k2個(gè)參數(shù)之間存在耦合關(guān)系,不能單獨(dú)直接得到[3]。因此,必須測(cè)試至少2個(gè)不同設(shè)計(jì)線形的管道才能利用最小二乘法原理計(jì)算出摩阻系數(shù)值。

從計(jì)算的準(zhǔn)確性角度考慮,每孔(片)梁盡可能選取較多的不同設(shè)計(jì)彎曲角度的管道進(jìn)行摩阻測(cè)試,才能使摩阻系數(shù)實(shí)測(cè)值更為接近真實(shí)值。

預(yù)應(yīng)力束曲線空間包角的簡(jiǎn)化計(jì)算可以采用“求和法”、“最大值法”和“綜合法”[4]。“求和法”適用于預(yù)應(yīng)力束計(jì)算長(zhǎng)度內(nèi)只有豎彎角度或平彎角度的情況；“最大值法”適用于預(yù)應(yīng)力束計(jì)算長(zhǎng)度內(nèi)豎彎和平彎角度都有,但不同時(shí)彎起,其中有一者的影響較小,簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)可以忽略的情況；“綜合法”適用于預(yù)應(yīng)力束計(jì)算長(zhǎng)度內(nèi)豎彎和平彎角度都有,且在同一區(qū)段發(fā)生彎起,需要同時(shí)考慮豎彎和平彎角度影響的情況。3種簡(jiǎn)化計(jì)算方法中“綜合法”計(jì)算較為合理?！熬C合法”計(jì)算空間包角θ的常用簡(jiǎn)化計(jì)算公式有以下2種

(4)

(5)

式中,θVi為空間曲線在豎向圓柱面的展開平面上投影角；θHi為空間曲線在水平面上投影角；i為曲線分段。

以客運(yùn)專線鐵路32 m和24 m預(yù)制簡(jiǎn)支箱梁為例,采用公式(4)和(5)計(jì)算空間包角θ的相對(duì)誤差都小于1%,具體計(jì)算結(jié)果見表1,故實(shí)際工程計(jì)算時(shí)采用公式(4)或(5)均可。

表1 簡(jiǎn)支箱梁空間包角計(jì)算比對(duì)

2.2 測(cè)試方法

關(guān)于管道摩阻測(cè)試,簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁的測(cè)試方法基本相同。摩阻測(cè)試一般都采用單端張拉方式,為保證測(cè)試的準(zhǔn)確性,張拉端的張拉力應(yīng)盡可能接近設(shè)計(jì)值。但由于單端張拉時(shí)整個(gè)張拉束的伸長(zhǎng)量都集中在張拉端,而單個(gè)張拉千斤頂?shù)挠透仔谐逃邢?所以測(cè)試時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖上計(jì)算伸長(zhǎng)量的總和來確定張拉端所用千斤頂?shù)拇?lián)個(gè)數(shù)。一般情況下,當(dāng)簡(jiǎn)支梁跨度或連續(xù)梁測(cè)試長(zhǎng)度小于40 m時(shí),主動(dòng)端僅安裝1個(gè)張拉千斤頂即可；當(dāng)簡(jiǎn)支梁跨度大于40 m時(shí),主動(dòng)端需將2個(gè)千斤頂串聯(lián)后再張拉；當(dāng)連續(xù)梁測(cè)試段長(zhǎng)度介于40 m和120 m之間時(shí),主動(dòng)端需將2個(gè)千斤頂串聯(lián)后進(jìn)行張拉；當(dāng)連續(xù)梁測(cè)試段長(zhǎng)度大于120 m時(shí),主動(dòng)端需將3個(gè)千斤頂串聯(lián)后進(jìn)行張拉。試驗(yàn)時(shí)需在被動(dòng)端也安裝1個(gè)張拉千斤頂,起到調(diào)直鋼絞線和方便退錨的作用。摩阻測(cè)試示意分別見圖1～圖3。

圖1 簡(jiǎn)支梁管道摩阻測(cè)試示意

圖2 連續(xù)梁懸臂施工階段管道摩阻測(cè)試示意

圖3 連續(xù)梁通長(zhǎng)束管道摩阻測(cè)試示意

現(xiàn)場(chǎng)摩阻測(cè)試時(shí),先通過被動(dòng)端張拉千斤頂施加一定的張拉力,將預(yù)應(yīng)力鋼束調(diào)直,然后再用主動(dòng)端張拉千斤頂施加測(cè)試力,測(cè)試力從10%的設(shè)計(jì)張拉力開始,分8～9級(jí)張拉至設(shè)計(jì)張拉力。測(cè)試過程中需記錄每級(jí)荷載下主、被動(dòng)端壓力傳感器的荷載值,張拉千斤頂油缸伸長(zhǎng)量或回縮量以及兩端工具夾片的回縮量。

3 錨口+喇叭口摩阻測(cè)試方法

我國(guó)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確規(guī)定：由于預(yù)應(yīng)力筋與錨圈口之間的摩擦及預(yù)應(yīng)力筋在錨下墊板喇叭口處因彎折產(chǎn)生摩擦而引起的應(yīng)力損失應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定[1]。

錨口+喇叭口摩阻損失測(cè)試在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的4 m長(zhǎng)混凝土試件上進(jìn)行,測(cè)試裝置示意見圖4。試驗(yàn)采用一端張拉,試驗(yàn)張拉控制力為預(yù)應(yīng)力鋼絞線的0.8fpk·Ap(Ap為鋼絞線的總面積),測(cè)讀內(nèi)容主要為摩阻損失前、后主被動(dòng)端壓力傳感器的荷載值,分6～8級(jí)來記錄。錨口+喇叭口摩阻損失δ=(F主-F被)/F主。為減小測(cè)試誤差,被動(dòng)端錨下墊板內(nèi)需安放約束環(huán)。

圖4 錨口+喇叭口摩阻測(cè)試示意

4 預(yù)應(yīng)力管道成型方式

目前我國(guó)新建鐵路混凝土橋梁的上部結(jié)構(gòu)主要采用后張預(yù)應(yīng)力法施工。后張法施工時(shí),梁體預(yù)應(yīng)力管道成型方式主要有3種：橡膠管抽芯成型、預(yù)埋金屬波紋管和預(yù)埋鐵皮套管。因梁體結(jié)構(gòu)形式和生產(chǎn)工藝的不同,采用的預(yù)應(yīng)力管道成型方式也不同。鐵路連續(xù)梁等特殊結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁的縱向預(yù)應(yīng)力管道一般采用預(yù)埋金屬波紋管成型；預(yù)制簡(jiǎn)支梁縱向預(yù)應(yīng)力管道主要采用橡膠管抽芯成型,少數(shù)也有采用金屬波紋管成型的。鐵路橋梁橫向預(yù)應(yīng)力管道多采用預(yù)埋扁平或圓形金屬波紋管成型,豎向預(yù)應(yīng)力管道多采用預(yù)埋鐵皮套管成型。預(yù)埋塑料波紋管成型方式目前在公路橋梁領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍,但在鐵路橋梁上應(yīng)用較少。

現(xiàn)階段,我國(guó)鐵路橋梁建設(shè)大量地采用了預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁形式,而預(yù)制梁的預(yù)應(yīng)力管道主要是采用橡膠管抽芯成型。橡膠抽拔棒常見的定位方式有以下3種：分別為井字形，圓環(huán)形，∩形。具體定位方式見圖5。

圖5 橡膠抽拔棒定位方式示意

3種橡膠抽拔棒的定位方式中,∩形的定位方式最為牢靠,但施工工序相對(duì)復(fù)雜。目前梁場(chǎng)主要采用井字形定位方式,定位網(wǎng)片的縱向間距一般為50 cm,基本可以保證管道的順直,但需嚴(yán)格控制定位網(wǎng)片左右豎筋及上橫筋與橡膠棒的間隙量(宜控制到5 mm以內(nèi)),并用扎絲將橡膠棒與每個(gè)定位網(wǎng)片的支撐鋼筋捆扎牢靠。對(duì)于最上一排預(yù)應(yīng)力管道,最好增設(shè)軌道筋。這兩種方法的結(jié)合使用可有效避免混凝土下落和振搗棒插入振搗時(shí)對(duì)管道位置的影響。

5 摩阻系數(shù)規(guī)范值

目前,我國(guó)現(xiàn)行各種規(guī)范中對(duì)預(yù)應(yīng)力管道摩阻系數(shù)取值有所不同[1，5，6],具體管道摩阻系數(shù)規(guī)范值見表2。

3種規(guī)范中對(duì)橡膠管抽芯成型的管道摩阻系數(shù)取值基本相同,而對(duì)其他管道類型的摩阻系數(shù)取值有所差別,未能形成統(tǒng)一的規(guī)范值。

由于塑料波紋管的材料線膨脹系數(shù)與混凝土材料線膨脹系數(shù)差別較大(相差大約10倍),當(dāng)溫度變化較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)沿管道方向兩者的變形不一致,可能會(huì)導(dǎo)致管道和梁體混凝土相互脫離,從而影響橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。由于缺乏可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持,鐵路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中未給出塑料波紋管的管道摩阻系數(shù)值。因此,鐵路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)基本不采用塑料波紋管成型方式。

表2 管道摩阻系數(shù)規(guī)范值

6 測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

近5年時(shí)間內(nèi),鐵科院對(duì)37條客運(yùn)專線鐵路中172個(gè)梁場(chǎng)的622孔32、24 m簡(jiǎn)支箱梁和34條客貨共線鐵路中60個(gè)梁場(chǎng)的98片32、24 m簡(jiǎn)支T梁進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力管道摩阻測(cè)試,測(cè)試結(jié)果分類統(tǒng)計(jì)如下,分別見圖6～圖12。

圖6 時(shí)速350 km 32 m簡(jiǎn)支箱梁(橡膠抽拔棒)摩阻系數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖7 時(shí)速350 km 32 m簡(jiǎn)支箱梁(金屬波紋管)摩阻系數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖8 時(shí)速350 km 24 m簡(jiǎn)支箱梁摩阻系數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖9 時(shí)速300 km 32 m簡(jiǎn)支箱梁摩阻系數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖10 時(shí)速250 km 32 m簡(jiǎn)支箱梁摩阻系數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖11 時(shí)速200 km 32 m簡(jiǎn)支T梁摩阻系數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖12 時(shí)速160 km 32 m簡(jiǎn)支T梁摩阻系數(shù)統(tǒng)計(jì)

通過對(duì)管道摩阻測(cè)試結(jié)果的分類統(tǒng)計(jì)分析(表3)：目前客運(yùn)專線鐵路32、24 m預(yù)制簡(jiǎn)支箱梁預(yù)應(yīng)力管道采用橡膠管抽芯成型方式時(shí),實(shí)測(cè)下來的管道摩阻系數(shù)普遍都大于設(shè)計(jì)值,能夠做到接近設(shè)計(jì)值或小于設(shè)計(jì)值的梁場(chǎng)也就10%左右。采用橡膠棒這種定位方式,大部分箱梁梁場(chǎng)做的不是很到位,施工工藝不夠精細(xì)；而采用金屬波紋管成型管道方式的預(yù)制箱梁或現(xiàn)澆箱梁的管道摩阻系數(shù)實(shí)測(cè)值基本都比設(shè)計(jì)值小,能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

表3 管道摩阻測(cè)試結(jié)果分析

金屬波紋管成型預(yù)應(yīng)力管道時(shí)的摩阻系數(shù)相對(duì)比較穩(wěn)定,但前提是灌注混凝土?xí)r需采取有效措施保證管道內(nèi)不漏漿。采用金屬波紋管,每孔箱梁的施工成本要比采用能反復(fù)使用的橡膠棒方式略高一些,這也是目前大多數(shù)梁場(chǎng)施工時(shí)不采用金屬波紋管的主要原因。

從預(yù)制簡(jiǎn)支T梁統(tǒng)計(jì)結(jié)果看,摩阻實(shí)測(cè)值能夠接近或小于設(shè)計(jì)值的梁場(chǎng)接近測(cè)試總數(shù)的一半。簡(jiǎn)支T梁腹板比較薄,且腹板部分的預(yù)應(yīng)力管道橫向只有一個(gè),同時(shí)T梁預(yù)應(yīng)力管道只有豎彎角度,而無平彎角度,相對(duì)來說簡(jiǎn)支T梁采用橡膠棒方式定位要比簡(jiǎn)支箱梁容易一些。

從測(cè)試結(jié)果可以看出,對(duì)于橡膠棒定位這種方式,實(shí)測(cè)管道摩阻系數(shù)的離散性比較大,有其不穩(wěn)定的特點(diǎn)。用橡膠棒成型預(yù)應(yīng)力管道方式容易受施工階段各種因素的影響,如橡膠棒定位網(wǎng)片定位位置的準(zhǔn)確程度和橡膠棒與定位網(wǎng)片固定方式的精細(xì)程度,以及灌注完混凝土后橡膠棒的抽拔時(shí)間掌握程度都有較大關(guān)系。當(dāng)這些細(xì)節(jié)沒有做到位時(shí),就容易導(dǎo)致實(shí)測(cè)管道摩阻系數(shù)比設(shè)計(jì)值偏大。

本文實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中,有少數(shù)箱梁出現(xiàn)實(shí)測(cè)摩阻值比設(shè)計(jì)偏大較多的情況,按實(shí)測(cè)摩阻系數(shù)換算到跨中截面時(shí),預(yù)應(yīng)力損失比設(shè)計(jì)偏大10%以上,導(dǎo)致實(shí)際張拉應(yīng)力超過了設(shè)計(jì)可調(diào)整的最大張拉應(yīng)力,最后只能采取在原有根數(shù)的基礎(chǔ)上增加預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量的方法來保證梁體預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外,也有個(gè)別簡(jiǎn)支梁出現(xiàn)降級(jí)使用的情況。

管道摩阻總的偏大程度受管道偏差系數(shù)k的影響要比管道摩擦系數(shù)μ的影響明顯。從各種梁型的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,實(shí)測(cè)管道偏差系數(shù)k的離散性相對(duì)比較大。實(shí)測(cè)管道偏差系數(shù)比設(shè)計(jì)偏差系數(shù)偏大較多的梁,相應(yīng)換算到跨中時(shí)的梁體摩阻偏大也較多。因此,預(yù)應(yīng)力混凝土梁的管道定位控制十分重要。

7 預(yù)應(yīng)力施工中常見問題

對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁,預(yù)應(yīng)力張拉是施工過程中的關(guān)鍵工序。施工過程中常見的問題有以下幾個(gè)方面。

(1)張拉控制荷載與伸長(zhǎng)量的問題。施工技術(shù)指南規(guī)定的鋼絞線實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量和計(jì)算伸長(zhǎng)量允許偏差是±6%[7],實(shí)際施工時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)超差現(xiàn)象,主要原因如下。

①計(jì)算時(shí)采用的單根鋼絞線彈性模量通常要高于多根鋼絞線編成束后的彈性模量,會(huì)導(dǎo)致計(jì)算值偏小。

②測(cè)量方法不正確,尤其是經(jīng)過初張拉后再進(jìn)行終張拉的預(yù)應(yīng)力束,計(jì)入或扣除的回縮量出現(xiàn)錯(cuò)誤；另外,從工作錨至工具錨之間鋼絞線自由長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)量需從實(shí)測(cè)值中扣除。

③梁體不同彎曲角度的各個(gè)管道的摩阻值并不相同,實(shí)測(cè)給出的平均管道摩阻系數(shù)和管道偏差系數(shù)是對(duì)梁整體結(jié)構(gòu)的綜合參數(shù),不同的管道會(huì)有偏差；另外,不同施工階段管道成型控制的偏差也會(huì)帶來影響。

(2)預(yù)應(yīng)力束張拉速度的控制沒有約束,目前的張拉速度普遍偏快。張拉速度控制以預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量不超過200 MPa/min比較合適。以常用的32 m預(yù)制簡(jiǎn)支梁為例,終張拉時(shí)間宜控制在6～8 min。

(3)兩端對(duì)稱張拉時(shí)同步伸長(zhǎng)的問題。通過采用先進(jìn)的自動(dòng)張拉設(shè)備來保證兩端伸長(zhǎng)量的同步,以滿足技術(shù)條件中(Δl大-Δl小)/(Δl大+Δl小)≤5%的要求。

(4)超張拉和錨固靜停時(shí)間的問題。超張拉是針對(duì)弗式錨和普通松弛預(yù)應(yīng)力筋而制定的要求,現(xiàn)有鐵路橋梁采用的均為低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,如果進(jìn)行了超張拉,將放松不到設(shè)計(jì)控制荷載,故不允許超張拉?！陡咚勹F路橋涵工程施工技術(shù)指南》要求的靜停時(shí)間為5 min[7],但此規(guī)定當(dāng)時(shí)也是針對(duì)普通松弛預(yù)應(yīng)力筋而提出的,對(duì)于低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,相對(duì)合理的靜停時(shí)間宜為2 min,該時(shí)間可以讓同一束內(nèi)各根鋼絞線的應(yīng)力變化均勻。

8 結(jié)論

(1)預(yù)應(yīng)力梁管道摩阻系數(shù)實(shí)測(cè)值是通過對(duì)多個(gè)預(yù)應(yīng)力管道的測(cè)試而求得的一個(gè)平均效果值,并不是每個(gè)管道自身真實(shí)的摩阻系數(shù),所以取用這個(gè)平均的摩阻系數(shù)對(duì)單個(gè)管道計(jì)算伸長(zhǎng)量時(shí),會(huì)和該管道的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量產(chǎn)生一定誤差。在測(cè)試的多個(gè)預(yù)應(yīng)力管道中,如某個(gè)管道實(shí)測(cè)的P2/P1與設(shè)計(jì)的P2/P1相差最大,即該管道的真實(shí)摩阻系數(shù)與平均值偏差也最大,采用平均值計(jì)算出來的伸長(zhǎng)量與實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量的相對(duì)誤差也會(huì)最大,有可能會(huì)超出規(guī)范允許的偏差范圍。

(2)對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁,采用橡膠管抽芯成型預(yù)應(yīng)力管道時(shí),影響因素比較多,摩阻系數(shù)的離散性比較大,施工時(shí)需嚴(yán)格控制定位和成孔工藝；采用金屬波紋管成型預(yù)應(yīng)力管道時(shí),摩阻系數(shù)相對(duì)比較穩(wěn)定,一般情況下可小于設(shè)計(jì)值,但施工時(shí)需采取有效措施避免管道內(nèi)漏漿。

(3)當(dāng)現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁的預(yù)應(yīng)力管道設(shè)計(jì)為金屬波紋管成型時(shí),管道摩阻系數(shù)設(shè)計(jì)值建議統(tǒng)一取用鐵路規(guī)范中規(guī)定值的上限值,這樣可以為后續(xù)依據(jù)實(shí)測(cè)摩阻系數(shù)調(diào)整張拉應(yīng)力時(shí)留下較大的應(yīng)力富余量。

(4)從大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析看,客運(yùn)專線鐵路的多數(shù)制梁場(chǎng)在預(yù)應(yīng)力管道施工方面的精細(xì)化程度還不夠,主要表現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力管道初始定位不準(zhǔn)確、橡膠棒和定位網(wǎng)片之間固定不牢靠,這些因素均會(huì)使預(yù)應(yīng)力管道的實(shí)際位置和設(shè)計(jì)位置產(chǎn)生較大偏差,從而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力管道的線形和平順性較差。當(dāng)灌注完梁體混凝土后,如在靜停較短的時(shí)間后即抽拔橡膠棒,由于管道內(nèi)壁的水泥還沒有完全硬化,此時(shí)橡膠棒的抽出必將會(huì)增大管道內(nèi)壁的粗糙度,即增大了管道摩擦系數(shù),嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)塌孔或縮頸的情況,所以應(yīng)合理掌握橡膠棒的抽拔時(shí)機(jī),不宜早拔。這兩方面的施工細(xì)節(jié)如注意不到,最終會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力管道摩阻偏大。當(dāng)摩阻偏大不多時(shí),可以通過提高預(yù)應(yīng)力束張拉控制應(yīng)力來達(dá)到梁體設(shè)計(jì)的應(yīng)力水平；但偏大較多時(shí),就需要通過增加預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量來保證梁體預(yù)應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求或?qū)⒘盒徒导?jí)使用。

(5)鐵路橋梁施工單位應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力管道定位控制的重要性引起足夠重視,并采取有效措施切實(shí)加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管道施工控制。

[1] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB 10002.3—2005 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)鐵道出版社,2005．

[2] 鄧運(yùn)清.秦沈客運(yùn)專線整孔箱梁的質(zhì)量控制因素[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2001(9)：23-25.

[3] 鐘 銘,李文會(huì),袁長(zhǎng)卿.曲線梁橋預(yù)應(yīng)力束摩阻損失計(jì)算[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),1998(12):48-53.

[4] 梁甜甜,向中富,汴明智,陳明.曲線預(yù)應(yīng)力摩阻損失試驗(yàn)研究[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào),2008(11):871-874.

[5] 中華人民共和國(guó)交通部.JTG D62—2004 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社,2004．

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[7] 中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)[2010]241號(hào) 高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南[S].北京：中國(guó)鐵道出版社,2011.