铁路预应力混凝土简支T 梁横向连结加固

2012-03-02闫爱民

山西建筑 2012年9期

闫爱民

(大秦铁路股份有限公司侯马北工务段，山西侯马 043000)

0 引言

我国铁路桥梁加固工程目前主要有京秦线桥梁提速至200 km/h加固、京广线、渝怀线、宝成线、侯月线铁路桥梁32 m及24 m横向预应力联结张拉加固等重载提速的桥梁加固。针对跨度32 m，24 m预应力T梁横向动力性能差，横向刚度和横向自振频率偏小造成梁体横向振幅超过《桥检规》限值，以及横向板断裂等问题，采取横向联结，以增强梁体的横向刚度，满足货车80 km/h安全通过。

1 工程概况

侯月线于1995年建成投入运营。自开通以来，就存在桥梁横隔板混凝土包箍时有脱落的情况，并且部分横隔板连接钢板时有开焊，随着5 500 t大列的开行，横隔板混凝土脱落、横隔板连接钢板开焊更加严重频繁。本次施工的横隔板病害设备位于侯月线上交—沁水间的K94+281杏河1号桥、K96+982中界沟桥、98+098杏河2号桥、郑庄—端氏间的K134+170沁河3号桥，计4座桥74孔，其中：16 m的7孔、24 m的16孔、32 m的56孔。工程于2011年5月10日开工，2011年8月20日竣工。

2 方案依据

1)铁路桥隧建筑物大修规则;

2)铁路桥梁检定规范;

3)TB 10002.3-2005铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范;

4)铁道科学研究院铁道建筑研究所有关横向预应力联结加固设计图。

3 施工方案

本施工是在已有常用跨度混凝土梁提速改造加固方法的主要研究结果基础上，针对重载运输特点以及既有梁的承载状况而进行的。通过对桥梁梁体横向加固，使得桥梁整体结构共同承受横向水平力及由于线路长期运营施工引起线梁偏心超限病害导致的偏载问题，提高梁体的抗扭能力。加固方案为：

1)对于16 m预应力钢筋混凝土T梁采用在梁两侧端增设钢筋混凝土横隔板，中间增设3个钢筋混凝土预埋钢绞线横隔板; 2)对于24 m预应力钢筋混凝土T梁采用在梁两侧端增设钢筋混凝土横隔板;与端横隔板相邻的两个横隔板上下增设钢筋混凝土预埋钢绞线水平板;两端变截面内腹板中间各增设一块钢筋混凝土预埋钢绞线横向联结板;跨中腹板上部增设一块钢筋混凝土预埋钢绞线横向联结板;3)对于32 m预应力钢筋混凝土T梁采用在梁两侧端增设钢筋混凝土横隔板;与端横隔板相邻的两个横隔板上下增设钢筋混凝土预埋钢绞线水平板，梁两端腹板中间各增设一块钢筋混凝土预埋钢绞线横向水平联结板，跨中腹板上部增设三块钢筋混凝土预埋钢绞线横向水平联结板。

4 施工技术方案

1)加固施工原则。

a.严格按照由设计单位设计的预应力混凝土T形梁横向加固设计方案进行施工;b.加固施工不得影响营业线正常运营，避免对行车的干扰;c.从桥面灌注混凝土时要采取有效措施，不得对道床造成污染;d.加固工程采用的机具、设备应小型、轻便;e.加固施工应满足TB 10002.3-2005铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范。

2)工艺流程图。

工艺流程图见图1，T梁加固作业平台见图2。

3)主要施工材料及设备。

a.材料：混凝土：C50级，采用TGRM早强水泥砂浆混凝土，坍落度为8 cm～10 cm;普通钢筋：HRB335级钢筋φ16 mm，φ12 mm;预应力筋：φ15.24 mm，1 860级低松弛无粘结钢绞线;植筋胶;锚固水泥、锚垫板;混凝土防护涂料。b.主要机具、设备见表1。

4)施工技术要点。

a.钻孔前应按图纸尺寸测出钻孔位置，并用钢筋探测仪进行核对，确认无预应力钢筋时方可钻孔，严禁碰触钢筋;b.如果标定位置出现钢筋，可在周围50 mm范围内适当调整;c.成孔后，孔眼应用水清洗干净;d.表面凿毛应采用小型凿毛机，凿毛面应清除原有灰浆层;e.模板应与原梁可靠联结并有足够的刚度;f.预应力筋初张拉应力为0.15fpu(39 kN);g.施工前需对混凝土基材进行材料及配合比试验，要求3 d内强度、弹性模量达到设计值的80%，如砂石料发生变化，应重做配合比试验;累计20孔梁须做一组弹性模量试验;h.确保混凝土强度、弹性模量达到设计值的80%后，才能进行预应力筋终张拉，预应力筋终张拉采用YQD230-100型千斤顶，张拉控制应力为0.73fpu(190 kN);i.锚垫板应用环氧砂浆粘于打磨处理干净的梁体上;j.混凝土强度达到设计强度的80%方可拆除模板;k.拆模后若存在混凝土蜂窝麻面、掉块挤浆时，应及时修补;l.切割外露预应力筋必须采用手持砂轮，切口距夹片30 mm以上;m.张拉用千斤顶必须配套使用，按规定定期进行校核。

表1 主要机具、设备一览表

5 质量控制

1)对接触面梁体进行基面处理时，要打磨均匀，凿除修补裂损的部分。2)确保混凝土达到设计强度要求，外表要光滑，内部要密实、均匀。3)确保两片T梁的孔道在同一轴线上时才能在既有桥梁上施钻预应力钢筋孔。4)张拉预应力钢筋时，确保达到设计规定的吨位。5)施工前对混凝土新旧结合部位喷洒专用界面粘结剂，施工后涂刷防水涂料。6)按规定制作混凝土、水泥浆试块及钢筋试件。

6 安全保证措施

1)管理人员及班组长必须在上岗前接受安全教育，经培训考试合格后，方准上岗。所有参加现场作业的工人必须进行安全生产教育，在作业期间要由班组长带领。2)在施工期间必须安排专业安全防护员，防护作业必须执行铁道部规定的安全规定。3)作业人员要认真执行保休制度，班前充分休息，严禁班前饮酒，严禁脱岗、串岗，不得做与工作无关的事情。4)现场施工人员必须严格遵守铁路施工规程，施工必须严格服从现场安全防护人员的统一指挥，不得擅自提前进入施工现场。5)现场机具的进出、倒运必须在得到现场铁路安全防护人员的确认下方可进行作业施工，施工人员必须快速行走在人行通道上，紧急避车时应就近站在避车台内，面朝来车方向。6)作业人员在作业中必须按规定着装、配戴防护用品，正确使用防护用具，严格执行安全技术操作规程。7)使用的电力设备必须有安全措施，宿舍和仓库等处不准乱接用电设备，以防触电。施工作业过程必须做到安全用电，施工队配备专门的电工。8)作业时必须设安全防护。防护员必须携带能监听列车运行的无线通讯设备，并在住站设联络员，相互间要采取有效通讯手段进行联络。9)作业前，施工作业负责人和机具使用人要对机具进行检查，有安全隐患的机具不能使用。10)交叉作业时加固注浆施工要服从于项目的整体安排，及时与其他施工班组交换信息，保证各方顺利施工。11)堆放、装卸和搬运材料，宜使用机械化或半机械化作业方式。人工作业时，应组织足够的劳力，选用适当的工具，由专人统一指挥进行。12)任何人在任何时间禁止将金属物品或其他易导电的物品放置或进入接触网2 m以内的范围。13)作业过程中不得损坏线路及周围任何设施，如有问题及时汇报。