付燕龍

（中鐵十五局集團(tuán)第三工程有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

坦桑尼亞中央線鐵路項(xiàng)目是坦桑尼亞政府發(fā)布的第二個(gè)五年發(fā)展規(guī)劃中七大旗艦項(xiàng)目之首，對于坦桑尼亞乃至非洲的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。新建的中央線標(biāo)軌鐵路與坦桑既有線米軌鐵路并行，是連接坦桑尼亞及烏干達(dá)、盧旺達(dá)、布隆迪等周邊國家通往印度洋的重要出海通道[1]。

1 工程案例

坦桑尼亞中央線標(biāo)軌鐵路第五標(biāo)段一工區(qū)線路起止里程K140+000—K188+000，有3 座鐵路梁橋均為24m 預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路簡支I 梁，共計(jì)7 孔28 片。為了保證按時(shí)架梁，一工區(qū)在K179+563 橋位組建了梁廠，就地預(yù)制24m 預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路簡支I 梁[2]。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路簡支I 梁施工工藝流程如圖1所示。

圖1 預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路簡支I 梁施工工藝流程

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 制作預(yù)制臺座

制梁臺座采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)2 層。底層基礎(chǔ)長26m，寬2.9m，根據(jù)臺座受力特點(diǎn)設(shè)計(jì)端頭2.5m 范圍內(nèi)厚0.4m，其余厚0.15m；上層采用條形基礎(chǔ)，厚度考慮模板高度、模板升降空間15～20cm 的需要，設(shè)置30cm，寬與I 梁底模保持一致，設(shè)置為0.9m。

制梁臺座面板采用厚度6mm 的通長鋼板，上沿兩側(cè)用5 號槽鋼包邊，槽鋼槽口向外，在槽鋼內(nèi)放置橡膠條，利用側(cè)模頂緊橡膠條，有效防止漏漿。制梁臺座縱向每60cm 預(yù)留φ50mm 孔道，方便固定側(cè)模時(shí)對拉桿穿過[3]。

由于橋梁有縱坡，臺座兩端支座位置設(shè)置調(diào)平沙坑，沙坑深30mm，長和寬略大于調(diào)平鋼板的規(guī)格為710mm。

對于考慮張拉起拱，梁端底部應(yīng)力集中可能出現(xiàn)裂縫，在梁端底部將5mm 鋼板切除后設(shè)置柔性墊板與臺座齊平。

2.2.2 支座調(diào)平鋼板安裝

按照設(shè)計(jì)，調(diào)平鋼板的一邊（左邊）底部與I 梁混凝土底部齊平，安裝時(shí)將鋼板左邊底部與預(yù)制臺座的頂部標(biāo)高齊平；調(diào)平鋼板的右邊則埋入沙坑（鋼板底邊低于底座頂部標(biāo)高），埋入深度按照計(jì)算出的a 值為準(zhǔn)。

a 值的計(jì)算方法：a=710mm×調(diào)平鋼板設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)角度百分比值。

根據(jù)橋臺A1 上的調(diào)平鋼板旋轉(zhuǎn)角度設(shè)計(jì)值0.177%，其a 值等于：a=710mm×0.177%=1.3mm。則調(diào)平鋼板左側(cè)邊底與底座頂面標(biāo)高齊平，右側(cè)邊底低于底座頂部標(biāo)高1.3mm。

2.2.3 安裝鋼筋骨架

鋼筋制作在后臺完成，然后運(yùn)輸至現(xiàn)場進(jìn)行綁扎。

箍筋由底板、腹板和頂板箍筋3 個(gè)部分組成，箍筋骨架先在綁扎胎具上綁扎組合成片。

鋼筋骨架可直接在制梁臺座上使用專用定位卡具綁扎，專用定位卡具采用型鋼或DN50 鋼管制作，根據(jù)箍筋、縱向主筋的間距刻槽定位。

橫隔板鋼筋采用在橫隔板模板端頭預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)孔洞的方法定位，鋼筋外露長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并不影響梁體吊裝。

用于主體結(jié)構(gòu)中的鋼筋保護(hù)層墊塊，必須采用與預(yù)制梁同等級的混凝土來制作，保護(hù)層墊塊應(yīng)梅花形布置，數(shù)量應(yīng)不小于4 個(gè)/m2。

2.2.4 安裝波紋管及預(yù)埋件

梁體預(yù)埋件包括預(yù)應(yīng)力孔道、螺旋筋、錨墊板、橫隔板主筋預(yù)留孔道等，在鋼筋骨架綁扎完成后進(jìn)行預(yù)埋安裝。

錨墊板用螺栓提前安裝在端頭模上，端部的螺旋筋和錨墊板的安裝應(yīng)垂直于孔道中心線。

預(yù)應(yīng)力波紋管總長26m，0.5m 外露于錨墊板外，分兩節(jié)制作，每節(jié)13m 長，中間設(shè)一30cm 長接頭，采用大一號波紋管制作，與接頭連接處用密封膠帶纏裹。預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)應(yīng)各穿入一根硬塑料管，防止?jié)仓炷習(xí)r水泥漿滲入堵塞管道。

預(yù)應(yīng)力預(yù)留孔的位置應(yīng)準(zhǔn)確，波紋管采用定位網(wǎng)裝置進(jìn)行定位，該裝置主要由波紋管定位鋼筋焊接胎架，根據(jù)設(shè)計(jì)波紋管坐標(biāo)每1m 焊接1 個(gè)定位胎架，然后通過井字形或U 形定位鋼筋，將固定于模板內(nèi)的設(shè)計(jì)位置。定位鋼筋的間距，直線段不宜大于1m，曲線段應(yīng)適當(dāng)加密[4]。

2.2.5 安裝模板

（1）預(yù)制I 梁的模板采用定型化整體鋼模，模板設(shè)計(jì)方案如下。

模板標(biāo)準(zhǔn)單節(jié)長5m，端頭加長35cm，便于包夾端模；模板面板使用6mm 鋼板，連接法蘭δ12×100mm，橫背肋及框架采用[10#槽鋼，立柱為雙[14#槽鋼，加強(qiáng)板δ12mm；上下使用φ20mm 精軋螺紋鋼對拉；連接螺栓M20×55mm 高強(qiáng)型，使用高頻振動(dòng)器。

模板拼裝如圖2 所示。

圖2 模板拼裝

（2）預(yù)制梁端隔板與中隔板處有φ12mm 螺紋鋼筋伸出，為便于脫模，設(shè)計(jì)單獨(dú)的中隔側(cè)封板及端隔側(cè)封板：①將橫隔板模板設(shè)計(jì)成便于裝拆的復(fù)合連接構(gòu)件。②以橫隔板處為定位中心，確保梁板安裝后橫隔板的正確連接。圖3 為橫隔板模板。

圖3 橫隔板模板

（3）鑒于中梁和邊梁梁頂開口的不同，頂部10cm開口采用可調(diào)模板，設(shè)置2 道螺栓孔實(shí)現(xiàn)翼緣開口側(cè)擋板可調(diào)。

（4）安裝模板。鋼筋骨架及波紋管安裝等檢查合格后，即可安裝模板，模板安裝順序?yàn)椋合劝惭b端模，再安裝側(cè)模。

模板安裝前，應(yīng)在底模側(cè)面安裝好橡膠止?jié){條，損壞應(yīng)及時(shí)更換。模板接縫處貼雙面膠，模板進(jìn)行打磨除銹，涂刷脫模劑。

先立端模，錨墊板用螺栓提前安裝在端頭模上，找準(zhǔn)梁端線位置并調(diào)整好垂直度；再由跨中向兩側(cè)支立側(cè)模，以外側(cè)斜撐調(diào)整垂直度，兩端模間上口拉2 根拉杠，以控制上口梁長。拉好縱向中線，以外側(cè)斜撐逐塊反復(fù)調(diào)整鋼模垂直度和上口中心偏離值，直至合格后上緊拉桿。

2.2.6 澆筑混凝土

（1）混凝土采用吊車吊運(yùn)料斗的方式澆筑，現(xiàn)場坍落度120～160mm。

（2）混凝土分層澆筑，每層厚度不宜超過30cm，并確保下次混凝土初凝或終凝前澆筑完成上層混凝土。澆筑順序：馬蹄部位→馬蹄部位至上層波紋管范圍→腹板→頂板，澆筑時(shí)從一端循序漸進(jìn)至另一端，在將近另一端時(shí)，應(yīng)從另一端向相反方向投料，在據(jù)該端4～5m 處合龍。

（3）混凝土振搗采用附著式高頻振動(dòng)器及插入式振搗棒配合進(jìn)行，附著式振搗器安裝在側(cè)模馬蹄部位，間距1.5～2m 為宜，附著式振動(dòng)器振搗時(shí)間為2.5～3min/次。

（4）梁體混凝土澆筑振搗完成后，對梁頂進(jìn)行抹光，初凝之前再進(jìn)行二次收漿處理，初凝后頂板用土工布覆蓋，并進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

（5）每次澆筑混凝土留置同條件養(yǎng)護(hù)試件及標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件，用于檢測、控制張拉時(shí)的混凝土強(qiáng)度。

2.2.7 拆模及養(yǎng)護(hù)

（1）梁體混凝土澆筑完畢至少24h 后開始拆模，先拆除上下拉桿和接縫螺栓，然后用人工配合吊車進(jìn)行拆模。

（2）混凝土拆模后，進(jìn)行包裹并養(yǎng)護(hù)至少7d，或者直至混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%。

（3）拆除模板后如發(fā)現(xiàn)有局部蜂窩、麻面等應(yīng)采用合格材料進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后表面顏色應(yīng)一致[5]。

2.2.8 預(yù)應(yīng)力張拉

（1）預(yù)應(yīng)力張拉前，先做好千斤頂和壓力表的校驗(yàn)與張拉噸位相應(yīng)的油壓表讀數(shù)和鋼絲伸長量的計(jì)算。

（2）通過同條件養(yǎng)護(hù)試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，檢測、控制張拉時(shí)的混凝土強(qiáng)度。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)（即圓柱體36MPa/立方體45MPa）可進(jìn)行張拉施工。

（3）24.8m 混凝土I 梁的預(yù)應(yīng)力布置及參數(shù)如表1所示。

表1 24.8m 混凝土I 梁的預(yù)應(yīng)力布置及參數(shù)

（4）根據(jù)設(shè)計(jì)張拉采用單端張拉形式，設(shè)計(jì)張拉順序?yàn)椋篢1 （100%）→T2 （100%）→T3 （100%）→T4（100%），考慮到張拉時(shí)梁的測拱較大，張拉順序可調(diào)整為：T1（100%）→T2（100%）→T3（50%）→T4（100%）→T3（100%）。

（5）張拉采用應(yīng)力和伸長量雙控，應(yīng)力控制為主，伸長量作為校核。伸長量要滿足設(shè)計(jì)要求（最大差值不超過設(shè)計(jì)值的7%，平均不超5%，超過時(shí)要停止張拉分析原因），完成張拉后梁的起拱度為24mm。

2.2.9 孔道壓漿

（1）預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，孔道應(yīng)盡早壓漿，且應(yīng)在48h 內(nèi)完成，壓漿前用壓力水沖洗孔道，并用壓縮空氣排除孔內(nèi)的積水。

（2）采用專用壓漿料進(jìn)行孔道壓漿，按照產(chǎn)品說明書標(biāo)注的水灰比等指標(biāo)精確配制壓漿漿液，漿液攪拌結(jié)束至壓入管道的時(shí)間間隔不超過40min。

（3）壓漿機(jī)采用連續(xù)式壓漿泵，其工作壓力的計(jì)量器具應(yīng)經(jīng)過標(biāo)定。

（4）孔道壓漿順序?yàn)橄认潞笊?，同一管道壓漿連續(xù)進(jìn)行，一次完成。漿體注滿管道后，應(yīng)在0.50MPa～0.60MPa 下持壓3min，壓漿最大壓力不超過0.60MPa，確認(rèn)出漿濃度與進(jìn)漿濃度一致時(shí)，封閉保壓。

（5）壓漿時(shí)應(yīng)留置1d、3d 和7d 試塊，便于做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

（6）壓漿結(jié)束，應(yīng)及時(shí)清洗泵及管道等。

2.2.10 封端

封端施工時(shí)，應(yīng)先對凹槽處進(jìn)行鑿毛處理，并將預(yù)埋鋼筋彎折后搭接，最后安裝并固定模板，預(yù)留澆筑口，澆筑材料為梁體同標(biāo)號混凝土或不低于50MPa 的無收縮砂漿（經(jīng)批準(zhǔn)的Master Emaco S488 砂漿）。灌注封端混凝土?xí)r，插搗須密實(shí)。封端完成1～2h 后，澆水養(yǎng)護(hù)?；炷翉?qiáng)度達(dá)到2.5MPa 后，方可拆除模板。

3 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)場制梁具有投資少、見效快、建廠周期短、易建、易拆、易搬遷等優(yōu)點(diǎn)。與其他施工方法相比，在保證質(zhì)量的前提下，成本明顯降低。本工法應(yīng)用于坦桑尼亞中央線標(biāo)軌鐵路第五標(biāo)段一工區(qū)24m 鐵路簡支I 梁現(xiàn)場預(yù)制施工，施工效果良好，得到了業(yè)主及工程師的肯定，值得加以推廣和應(yīng)用。