李廣軍

（中鐵十九局集團第二工程有限公司　遼寧　遼陽　111000）

高鐵橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)分析

李廣軍

（中鐵十九局集團第二工程有限公司遼寧遼陽111000）

鐵路交通和城市道路基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，為推動社會經(jīng)濟發(fā)展、促進地區(qū)間經(jīng)濟文化交融做出了巨大的貢獻。隨著全國各地交通網(wǎng)絡(luò)版圖的不斷完善，鐵路施工技術(shù)水平也有了很大提升，尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝技術(shù)的發(fā)展，對于提高高速鐵路橋梁的承受能力和抗裂性能發(fā)揮著重要的作用。本文圍繞預(yù)應(yīng)力混凝土施工這一技術(shù)，對高速鐵路橋梁建設(shè)與預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝進行探討。

鐵路橋梁；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；混凝土施工；施工工藝

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國高速鐵路建設(shè)也得到普遍發(fā)展，高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)類型與施工技術(shù)水平也有了相應(yīng)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝在高速鐵路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。與一般道路橋梁相比，高速鐵路橋梁需要承受更大的動力和承載力，因此對于橋梁結(jié)構(gòu)的強度與剛度提出了更高的要求，如何保證鐵路橋梁具備良好的承受能力和抗裂性能成為高速鐵路施工的一大重要問題，預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝的應(yīng)用使得這一問題得到有效改善。

1　高速鐵路橋梁概述

近些年，高速鐵路橋梁建設(shè)在我國各地如火如荼的開展著，其數(shù)量約占到高速鐵路總長的3.6%。與一般道路橋梁相比，高速鐵路橋梁具有以中小鐵路為主、以高架長橋為多、剛度大、整體性好、結(jié)構(gòu)耐久性強等特點。

根據(jù)因地制宜的原則，對于不同區(qū)域不良地段的改善，架設(shè)高速鐵路橋梁的類型也是不一樣的，常見的主要有三種：即高架橋、谷架橋、一般橋梁。其中，高架橋主要適用于人口密集、鐵路網(wǎng)密集區(qū)域，這類橋梁一般墩身不高、跨度較小但長度長；谷架橋顧名思義主要是建設(shè)于山谷等地區(qū)，這類橋梁一般墩身高、跨度較大；一般橋梁主要建設(shè)于河流地區(qū)。但不論是高架橋、谷架橋，還是一般橋梁，其設(shè)計施工標準都是以混凝土土梁為主。

2　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用

在高速鐵路橋梁建設(shè)過程中，為滿足橋梁結(jié)構(gòu)高剛硬度及耐久性的要求，一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝。預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝的應(yīng)用，有助于提高橋梁結(jié)構(gòu)的荷載力、抗裂性等，以確保高速鐵路橋梁的施工及運營質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝，是通過張拉鋼筋，使混凝土結(jié)構(gòu)受力區(qū)域預(yù)先受到一定的壓應(yīng)力，當受到外力作用及荷載時，減少混凝土結(jié)構(gòu)受到的拉應(yīng)力，能夠延緩混凝土裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土結(jié)構(gòu)性能及高速鐵路橋梁剛度。

采用預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝，能有效提高高速鐵路橋梁的剛度、增強鐵路結(jié)構(gòu)的耐久性。當高速鐵路橋梁投入運行后，列車在行駛過程中無可避免的會產(chǎn)生強大的沖擊力與動力，而橋梁必須在承受強烈震動的同時，保證結(jié)構(gòu)良好的動力性，杜絕車橋共振情況的發(fā)生，以減少高鐵交通事故的發(fā)生。預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝的應(yīng)用，旨在提高橋梁的結(jié)構(gòu)剛度與穩(wěn)定性，以防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形。

預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝技術(shù)的應(yīng)用，對于提高橋梁的抗剪能力以及保證橋梁的動力特性具有重要作用。在橋梁施工階段，通過充分發(fā)揮縱向預(yù)應(yīng)力作用，使高速鐵路橋梁具有更大的承受動力能力，以保證橋梁的平穩(wěn)運行。在橋梁使用過程中，通過對高速鐵路橋梁施加一定負荷，使橋梁結(jié)構(gòu)荷載承受力有較大提升，以滿足高速鐵路橋梁對整體結(jié)構(gòu)高強度、高剛度的要求。為增強橋梁構(gòu)件的穩(wěn)定性，可通過提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞強度來實現(xiàn)，橋梁鋼筋受縱向拉應(yīng)力作用被拉緊，不易被壓彎，從而很大程度上增強了高速鐵路橋梁整體結(jié)構(gòu)的抗壓彎能力。

3　高速鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝

隨著預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝在高速鐵路橋梁建設(shè)中的普遍應(yīng)用，其施工工藝手段也在不斷的完善和成熟。預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝流程包括混凝土配比、混凝土攪拌、后期養(yǎng)護等，具體流程如下：

3.1混凝土的原料確定與配比

合理選擇混凝土原材料，是保證混凝土施工質(zhì)量的前提與基礎(chǔ)。對于高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)施工，要選用低水化熱水泥、優(yōu)質(zhì)粉煤灰等，限制混凝土中的膠凝成分，合理選擇混凝土骨料級配與粒型，以保證混凝土強度與耐久性滿足設(shè)計要求。

混凝土配合比設(shè)計時，必須嚴格按照所需混凝土強度與使用環(huán)境等級來進行設(shè)計。根據(jù)施工配合比，并經(jīng)反復(fù)試驗確定原料用量，由多方批準審核合格后投入使用。

3.2混凝土攪拌、澆筑與養(yǎng)護

混凝土攪拌時，按照施工要求選擇適當?shù)燃墢姸鹊乃?，添加定量的高效減水劑，使混凝土具備良好的和易性。采用混凝土輸送泵連續(xù)澆筑，一次成型或多次成型。澆筑完成后，采用插入式振動棒振搗，但需注意的是在混凝土灌注時不得用振動棒推移混凝土，以免造成離析現(xiàn)象。在混凝土澆筑的整個過程中需設(shè)專人進行監(jiān)督檢查，查看模板、鋼筋及螺栓等部件是否有移位或松動，以便及時調(diào)整。

在施工工藝后期的最重要一項工作便是混凝土養(yǎng)護，通過一系列養(yǎng)護措施提高混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，如蒸汽養(yǎng)護、澆水養(yǎng)護、噴灑養(yǎng)護等。

3.3混凝土預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)應(yīng)力張拉施工工藝流程為：制束→穿束→預(yù)張拉→終張拉→錨具外鋼絞線切割。按照設(shè)計標準和尺寸下料后，理順鋼絞線，使各鋼絞線保持松緊一致后進行編束。安裝鋼絞線之前，高速鐵路橋梁的梁體混凝土強度必須達到張拉要求，然后按照預(yù)張拉、初張拉、終張拉這一順序施加預(yù)應(yīng)力。在施加預(yù)應(yīng)力之前要檢查管道是否清潔，若管道內(nèi)存在積水與贓物應(yīng)及時清除；當高速鐵路橋梁梁體混凝土強度達到設(shè)計要求的50%，需要對帶模箱梁進行預(yù)張拉，使模板松開減少對梁體的壓縮；當梁體混凝土強度達到設(shè)計要求的80%，拆除模板后進行初拉張；只有當梁體混凝土強度與彈模都達到設(shè)計值且齡期在10d以上，方可進行終拉張。

預(yù)應(yīng)力施工工藝主要分兩種：①先張法；②后張法。先張法對鋼筋進行張拉，是在混凝土構(gòu)件澆筑成型之前，通過預(yù)應(yīng)力來傳遞鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力，通過粘結(jié)力將預(yù)應(yīng)力筋中的張拉力施加給混凝土結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力?；炷翝仓?，將由鋼絲絞線組成的預(yù)應(yīng)力筋張拉到一定應(yīng)力值，并將錨具錨固在臺座兩端的墩臺上，在陸續(xù)進行模板等其他構(gòu)件的安裝、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護等，直到橋梁混凝土達到相應(yīng)強度后，將墩臺兩端的預(yù)應(yīng)力筋放松。后張法是指先澆筑混凝土施工，待混凝土強度達到設(shè)計值的75%以上后，在對預(yù)應(yīng)力筋進行張拉，主要依靠鋼筋端部的錨具來傳遞預(yù)應(yīng)力。

在預(yù)應(yīng)力混凝土施工中，還需注意混凝土構(gòu)件制作的一道關(guān)鍵工序——預(yù)留孔道?？椎懒粼O(shè)要保證預(yù)留孔道的尺寸、位置的正確性，平順孔道，孔道直徑要便于預(yù)應(yīng)力傳入，預(yù)埋在端部的墊板要與孔道中心線垂直，并用螺栓將其固定在模板上，以防止其松動。

4　結(jié)束語

高速鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝是一項復(fù)雜系統(tǒng)的工程，雖在技術(shù)理論層面已經(jīng)相當成熟，但在實際施工過程中受多種因素影響，也會影響到橋梁整體施工質(zhì)量，因此要引起重視。在預(yù)應(yīng)力混凝土施工過程中，要混凝土原料的選擇、配合比設(shè)計、混凝土攪拌、澆筑、養(yǎng)護等方面進行嚴格把關(guān)，嚴格按照施工工藝流程進行，做好充分的前期準備，為預(yù)應(yīng)力施工奠定基礎(chǔ)。在預(yù)應(yīng)力施工過程中，采用先張法、后張法促使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，提高橋梁整體施工質(zhì)量?？偟膩碚f，預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高了高速鐵路橋梁的剛度、承受力和抗裂性能，從而保證了高速鐵路橋梁的施工質(zhì)量及后期運營的穩(wěn)定性。

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1673-0038（2015）21-0204-02

2015-5-8

李廣軍（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事橋梁隧道工程工作。