高速鐵路預應力混凝土連續梁后期徐變分析

吳艷波

中鐵二十五局集團第五工程有限公司

高速鐵路預應力混凝土連續梁后期徐變分析

吳艷波

中鐵二十五局集團第五工程有限公司

高速發展的鐵路交通為我國的經濟發展注人了嶄新的活力，而混凝土作為高速鐵路施工的重要組成材料，其施工質量安全非常重要。在新的時代要求之下，鐵路施工企業必須積極響應國家的號召，做好高速鐵路連續橋梁的混凝土施工工作，控制預應力混凝土連續梁后期徐變，最大限度保證連續梁橋能夠正常運用于鐵路運輸之中，在提高企業競爭力和經濟利益的同時，促進我國鐵路運輸事業更好更快的發展。

高速鐵路；預應力混凝土；連續梁；后期徐變

1、混凝土徐變概述

早在19世紀時，人們就認識并大量的研究了混凝土的徐變，但是對于混凝土的徐變機理的研究依舊不完善。實際工程中由于混凝土的徐變會導致內部結構隨著時間的變化發生內力和變形，所以在此過程中沒有清楚的認識到混凝土的徐變，就會導致混凝土結構的撓度過大，最終導致混凝土裂縫的產生。在國內，我們是20世紀初開始對混凝土的徐變展開了一系列研究，根據數值以及計算機優化等的方法，統計分析了大量混凝土的徐變試驗結果，進一步提出并改進了很多混凝土徐變的數學預測模型，現階段主要包括有CEBFIP、ACI209、BS以及B-P系列模型等等。而這些模型建立過程中所存在的影響因素都不同，所以對于其計算精度也有所不同，所以要特別注意對其選擇應用。

2、高速鐵路預應力混凝土連續梁施工要點

2.1 預應力筋張拉

對于梁體的混凝土強度以及彈性模量要注意在滿足相應設計要求后進行預應力的施加；對于各個節的現澆梁段要實現先對其進行縱向張拉，然后進行橫向張拉，最后進行豎向張拉，其中對于縱向的張拉要注意先對腹板進行張拉再進行頂板的張拉，最后是對底板的張拉。其中對于預施應力值要根據預應力筋的具體伸長值對其實現校核工作，實際的伸長值要和其理論上的伸長值差控制在6%左右；對于豎向以及橫向的預應力筋張拉滯后縱向預應力筋張拉不能大于三個懸澆梁段。還要特別注意的是：在每次張拉前要加強對油泵以及油表編號的檢查，注意其和相關配套的一致性；由于大噸位千斤頂400T、油表選擇精度等級0.4、40 ～ 60 MPa最大讀值，每個泵配備2壓力表；消除對砂漿錨板，以確保與支撐板接觸有效錨固；如果洞口角歪斜或錨墊板垂直受力筋張力要求，局部墊以避免應力集中，或者切斷肌腱；杰克，工作錨，錨安裝手拉葫蘆進行調整，確保千斤頂油缸軸，工作錨，錨的通道軸中心線。

2.2 混凝土施工

橋梁“帶病”工作已成為常態，極易發生安全事故，在50cm以內，所以必須重視其混凝土施工。關于配合比的調整。不同的配合比對于混凝土施工質量的影響是不同的，因此在進行高速鐵路連續梁混凝土施工之前，應該對混凝土配合比進行多組試驗分析比較，根據各技術數據及經濟指標結合當地施工的實際情況，采用最適合的混凝土配合比，保障混凝土工程的質量；關于混凝土的澆筑工作。連續梁橋混凝土的澆筑工作根據施工工藝的不同應該采用不同的分段分層進行，比如懸臂施工時要從懸臂端向內分段分層澆筑，各步驟不能顛倒。

3、高速鐵路預應力混凝土連續梁后期徐變控制

以某工程實際為例，首先分析其混凝土的彈性模量E對后期混凝土的徐變值影響。在這過程中，對于徐變的系數計算應用相關預應力混凝土橋涵設計規范中的表達公式，也就是：(JTJ023-85)附錄四中的模型運算，混凝土的齡期偉一周，其中彈性模量設計值為：

E=3.55×104MPa

在這其中，當混凝土的彈性模量E發生變化時，變化區間是具體設計值的80%到120%。具體結果如下表1所示。

表1 凝土彈性模量E對后期徐變值的影響

從上面表1中的分析可知：1)混凝土的徐變值會隨著混凝土彈性模量E的變化而變化，當混凝土彈性模量E變大時，混凝土的徐變值會變小，這種情況存在于無論是梁上拱還是下撓；在連續梁中跨小于80m的時候，最大后期徐變值要和最小后期徐變值的差保持在3mm以內；3)在預應力混凝土中跨度為125m時，其混凝土的徐變值在-8.24mm，而在0.8E的時候，其混凝土的后期徐變值為-13.14mm，不能滿足有關規定。

針對預應力張拉齡期τ的變化對后期混凝土徐變的影響。應用有關模型中的徐變系數運算公式對其實現進行分析，其彈性模量設計值為：

在這其中，如果其齡期有所變化，那么預應力的張拉齡期也會發生變化，其一般在四到十天變化，一天為級差，而和相關標準節段符合的時間為六天到十二天，根據具體計算結果顯示，預應力張拉齡期τ變化影響后期徐變值，主要表現在：1)當預應力的張拉齡期τ增大時，其注意徐變值就會減小。2)在預應力張拉齡期τ從四天變到十天的時候，這幾座橋的后期徐變值差異比較小，其最大和最小差的值均在2mm以內。

總而言之，隨著經濟建設的飛速發展，鐵路建設的進程越來越快，已經在全國建成了非常發達的鐵路交通網絡，為廣大群眾的出行帶來了便利。這也加大了對高速鐵路施工企業的施工要求。對于鐵路交通來說，橋梁施工一直是鐵路施工企業及專業技術人員所重視的一大難題。因此，如何提高連續橋梁混凝土施工工藝，是發展鐵路事業的一個關鍵，必須重視其施工技術及混凝土徐變。

[1]盛興旺，李松報.高速鐵路預應力混凝土連續梁后期徐變主要影響因素分析[J].鐵道標準設計，2013，11：40-44.

[2]羅浩.高速鐵路大跨度預應力混凝土連續梁橋徐變變形對車—橋系統耦合振動的影響研究[D].中南大學，2011.