鐵路預應力混凝土簡支T 梁橫向連結加固

閆愛民

(大秦鐵路股份有限公司侯馬北工務段，山西侯馬 043000)

0 引言

我國鐵路橋梁加固工程目前主要有京秦線橋梁提速至200 km/h加固、京廣線、渝懷線、寶成線、侯月線鐵路橋梁32 m及24 m橫向預應力聯結張拉加固等重載提速的橋梁加固。針對跨度32 m，24 m預應力T梁橫向動力性能差，橫向剛度和橫向自振頻率偏小造成梁體橫向振幅超過《橋檢規》限值，以及橫向板斷裂等問題，采取橫向聯結，以增強梁體的橫向剛度，滿足貨車80 km/h安全通過。

1 工程概況

侯月線于1995年建成投入運營。自開通以來，就存在橋梁橫隔板混凝土包箍時有脫落的情況，并且部分橫隔板連接鋼板時有開焊，隨著5 500 t大列的開行，橫隔板混凝土脫落、橫隔板連接鋼板開焊更加嚴重頻繁。本次施工的橫隔板病害設備位于侯月線上交—沁水間的K94+281杏河1號橋、K96+982中界溝橋、98+098杏河2號橋、鄭莊—端氏間的K134+170沁河3號橋，計4座橋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日開工，2011年8月20日竣工。

2 方案依據

1)鐵路橋隧建筑物大修規則;

2)鐵路橋梁檢定規范;

3)TB 10002.3-2005鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范;

4)鐵道科學研究院鐵道建筑研究所有關橫向預應力聯結加固設計圖。

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結果基礎上，針對重載運輸特點以及既有梁的承載狀況而進行的。通過對橋梁梁體橫向加固，使得橋梁整體結構共同承受橫向水平力及由于線路長期運營施工引起線梁偏心超限病害導致的偏載問題，提高梁體的抗扭能力。加固方案為：

1)對于16 m預應力鋼筋混凝土T梁采用在梁兩側端增設鋼筋混凝土橫隔板，中間增設3個鋼筋混凝土預埋鋼絞線橫隔板; 2)對于24 m預應力鋼筋混凝土T梁采用在梁兩側端增設鋼筋混凝土橫隔板;與端橫隔板相鄰的兩個橫隔板上下增設鋼筋混凝土預埋鋼絞線水平板;兩端變截面內腹板中間各增設一塊鋼筋混凝土預埋鋼絞線橫向聯結板;跨中腹板上部增設一塊鋼筋混凝土預埋鋼絞線橫向聯結板;3)對于32 m預應力鋼筋混凝土T梁采用在梁兩側端增設鋼筋混凝土橫隔板;與端橫隔板相鄰的兩個橫隔板上下增設鋼筋混凝土預埋鋼絞線水平板，梁兩端腹板中間各增設一塊鋼筋混凝土預埋鋼絞線橫向水平聯結板，跨中腹板上部增設三塊鋼筋混凝土預埋鋼絞線橫向水平聯結板。

4 施工技術方案

1)加固施工原則。

a.嚴格按照由設計單位設計的預應力混凝土T形梁橫向加固設計方案進行施工;b.加固施工不得影響營業線正常運營，避免對行車的干擾;c.從橋面灌注混凝土時要采取有效措施，不得對道床造成污染;d.加固工程采用的機具、設備應小型、輕便;e.加固施工應滿足TB 10002.3-2005鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范。

2)工藝流程圖。

工藝流程圖見圖1，T梁加固作業平臺見圖2。

3)主要施工材料及設備。

a.材料：混凝土：C50級，采用TGRM早強水泥砂漿混凝土，坍落度為8 cm～10 cm;普通鋼筋：HRB335級鋼筋φ16 mm，φ12 mm;預應力筋：φ15.24 mm，1 860級低松弛無粘結鋼絞線;植筋膠;錨固水泥、錨墊板;混凝土防護涂料。b.主要機具、設備見表1。

4)施工技術要點。

a.鉆孔前應按圖紙尺寸測出鉆孔位置，并用鋼筋探測儀進行核對，確認無預應力鋼筋時方可鉆孔，嚴禁碰觸鋼筋;b.如果標定位置出現鋼筋，可在周圍50 mm范圍內適當調整;c.成孔后，孔眼應用水清洗干凈;d.表面鑿毛應采用小型鑿毛機，鑿毛面應清除原有灰漿層;e.模板應與原梁可靠聯結并有足夠的剛度;f.預應力筋初張拉應力為0.15fpu(39 kN);g.施工前需對混凝土基材進行材料及配合比試驗，要求3 d內強度、彈性模量達到設計值的80%，如砂石料發生變化，應重做配合比試驗;累計20孔梁須做一組彈性模量試驗;h.確保混凝土強度、彈性模量達到設計值的80%后，才能進行預應力筋終張拉，預應力筋終張拉采用YQD230-100型千斤頂，張拉控制應力為0.73fpu(190 kN);i.錨墊板應用環氧砂漿粘于打磨處理干凈的梁體上;j.混凝土強度達到設計強度的80%方可拆除模板;k.拆模后若存在混凝土蜂窩麻面、掉塊擠漿時，應及時修補;l.切割外露預應力筋必須采用手持砂輪，切口距夾片30 mm以上;m.張拉用千斤頂必須配套使用，按規定定期進行校核。

表1 主要機具、設備一覽表

5 質量控制

1)對接觸面梁體進行基面處理時，要打磨均勻，鑿除修補裂損的部分。2)確保混凝土達到設計強度要求，外表要光滑，內部要密實、均勻。3)確保兩片T梁的孔道在同一軸線上時才能在既有橋梁上施鉆預應力鋼筋孔。4)張拉預應力鋼筋時，確保達到設計規定的噸位。5)施工前對混凝土新舊結合部位噴灑專用界面粘結劑，施工后涂刷防水涂料。6)按規定制作混凝土、水泥漿試塊及鋼筋試件。

6 安全保證措施

1)管理人員及班組長必須在上崗前接受安全教育，經培訓考試合格后，方準上崗。所有參加現場作業的工人必須進行安全生產教育，在作業期間要由班組長帶領。2)在施工期間必須安排專業安全防護員，防護作業必須執行鐵道部規定的安全規定。3)作業人員要認真執行保休制度，班前充分休息，嚴禁班前飲酒，嚴禁脫崗、串崗，不得做與工作無關的事情。4)現場施工人員必須嚴格遵守鐵路施工規程，施工必須嚴格服從現場安全防護人員的統一指揮，不得擅自提前進入施工現場。5)現場機具的進出、倒運必須在得到現場鐵路安全防護人員的確認下方可進行作業施工，施工人員必須快速行走在人行通道上，緊急避車時應就近站在避車臺內，面朝來車方向。6)作業人員在作業中必須按規定著裝、配戴防護用品，正確使用防護用具，嚴格執行安全技術操作規程。7)使用的電力設備必須有安全措施，宿舍和倉庫等處不準亂接用電設備，以防觸電。施工作業過程必須做到安全用電，施工隊配備專門的電工。8)作業時必須設安全防護。防護員必須攜帶能監聽列車運行的無線通訊設備，并在住站設聯絡員，相互間要采取有效通訊手段進行聯絡。9)作業前，施工作業負責人和機具使用人要對機具進行檢查，有安全隱患的機具不能使用。10)交叉作業時加固注漿施工要服從于項目的整體安排，及時與其他施工班組交換信息，保證各方順利施工。11)堆放、裝卸和搬運材料，宜使用機械化或半機械化作業方式。人工作業時，應組織足夠的勞力，選用適當的工具，由專人統一指揮進行。12)任何人在任何時間禁止將金屬物品或其他易導電的物品放置或進入接觸網2 m以內的范圍。13)作業過程中不得損壞線路及周圍任何設施，如有問題及時匯報。

7 結語

侯月線鐵路橋梁加固后，提高了橋梁的橫向剛度和橫向自振頻率，梁體橫向振幅符合《橋檢規》限值及重載貨車提速要求，加強了橋梁的穩定性。

［1］ 徐 犇.橋梁檢測與維修加固百問［M］.北京：人民交通出版社，2007.

［2］ 姚鴻博，王 勃.鐵路工務實踐技能［Z］.2009.

［3］ 馬廣德.梁橋加固方法評述與梁體外預應力加固方法［Z］.2004.

［4］ TB 10002.2-99，鐵路橋梁鋼結構設計規范(T梁)［S］.