淺談橡膠抽拔管定位成孔施工

摘要：通過橡膠抽拔管在客運專線預制箱梁施工中的廣泛應用，預應力孔道定位成為施工中關鍵的質量控制點，也是施工過程中控制難點，管道定位的準確性直接影響預制梁體受力合理性，為確保梁體受力滿足設計要求，根據理論和現場實踐探索出了有效的控制方法。

關鍵詞：橡膠抽拔管；預制箱梁；定位網片；定位管卡

我國目前由于橡膠抽拔管的運用廣泛，橡膠管定位是施工過程中的難點，是預應力施作的關鍵質量控制點，在以往施工過程中出現過很多問題，如管道斷裂、堵塞、偏離設計中心線等多方面的問題，給我們施工帶來了很多困難和質量問題，增加了成本，降低了施工效益。

為了克服諸多問題，減少橡膠管定位所帶來的經濟損失，在橡膠管定位施工過程中應控制橡膠管定位的每個細節。

1、橡膠抽拔管運用

橡膠抽拔管循環利用次數較高，抽拔施工時需要一定的場地和操作空間，因此規模較大的預制場運用廣泛，其中橋梁制梁場更能充分發揮其優越性，每榀預制箱梁縱向預應力管道較多，規模較大，抽拔橡膠管可以多次重復使用，適用性較強，因此考慮到施工方便和經濟實用兩大因素，橡膠抽拔管成為了制梁場預應力管道成孔的首選方案。

2、橡膠抽拔管的特性

（1）原材料具有優質高彈性，制作工藝先進；

（2）管體外表光滑平整、拉伸強度高、使用變形小、延性好、耐磨、彈性好；

（3）整根橡膠管扯斷拉力約為工作拉力的2.5～3倍，抽拔伸縮率達到300%～400%；

（4）重復利用率高，約為150次～200次（正常使用環境下）；

（5）克服傳統金屬波紋管成孔的質量通病，如：接頭不嚴密，振搗是管壁破裂造成漏漿、穿束是不容易通過，甚至堵孔，嚴重時還需將梁體鑿開處理；

（6）經濟使用。

但由于橡膠管屬于塑性材料，而且預應力管道位置精度要求很高，導致在施工過程中控制難度較大，為了解決好施工控制難度，充分利用橡膠管自身物理特性和優勢，提高橡膠管強度，確保管道順直，因此在橡膠管中心增設活動芯棒。見下圖1。

3、預應力孔道定位網片布置

3.1 縱向預應力管道布置圖見圖2。

（1）根據孔道布置圖確定橡膠抽拔管的空間位置

① 定位網片縱向間距確定，橡膠抽拔管由橡膠管和芯棒組成，芯棒由鋼絞線替換，橡膠管采用高壓橡膠，因此自身便有一定強度，根據現場實踐定位網片縱向標準段間距采用50cm最為適宜（間距過小，橡膠管約束空間變小，拔管后容易引起穿束困難；間距過大，橡膠管約束空間變大，在混凝土澆筑時的擠壓振搗時，管道線形發生變化，導致預應力管道不能滿足設計線形），減少因管道彎曲而產生的管道摩阻損失。

②預應力管道起彎點及圓弧處定位網片間距應設置為25cm，使管道線形能按照設計線形準確過渡，有效控制管道線形，確保管道平順，減少因管道的偏差影響所產生的管道摩阻損失。

③端頭處由于橡膠抽拔管需外露一定長度因此產生懸臂使端頭一組定位網片受力容易變形，導致定位不準確，所以端頭一組定位鋼筋應增大鋼筋型號，有效的制約定位網片變形。

（2）預應力管道全長33米左右，由于管道較長，因此采用兩根17m橡膠管對接成孔，接頭出用略大橡膠管的直徑為Φ86mm和Φ82mm、長度40cm、厚度0.3mm的薄鐵皮筒連接，鐵皮筒和橡膠管連接處用塑料膠布緊密包裹，并且用手觸摸接口處平緩，無凹凸現象，接口兩端頭帶力對拉，不脫節，接口兩端處應增設兩組定位網片，防止接口處受到混凝土擠壓、振搗時脫節，導致管道堵塞。

3.2 橡膠管定位控制

梁體跨中腹板厚度23cm，端頭腹板50cm，預應力管道采用直徑分別為Φ84mm、Φ80mm兩種的高壓橡膠抽拔管成孔。見圖3。

（1）跨中截面定位網片的確定

①橡膠抽拔管橫截面位置確定

根據跨中截面梁體幾何尺寸和預應力管道的設計位置確定各管道在各截面上的位置，梁體混凝土外邊到橡膠管中心位置尺寸，見圖4。

②跨中截面腹板混凝土較薄，除去鋼筋直徑和保護層厚度，內外層分布筋間距為94mm，橡膠抽拔管直徑為Φ84mm，因此橡膠管在兩層鋼筋之間活動空間很小，施工過程中對橡膠管不受鋼筋擠壓問題很困難，因此采用圖5中①的鋼筋形狀，采用圓鋼Φ10mm并帶彎鉤，為了使橡膠管定位網片更加穩定，圖5中②處要進行焊接，這樣有效地保證了內外層鋼筋間距和增加了梁體鋼筋網的整體穩定性，確保橡膠管在兩層鋼筋之間不受擠壓，減少橡膠管在抽拔時鋼筋對橡膠管的摩擦力，有效延長橡膠抽拔管的使用壽命。

（2）端頭變截面定位網片設置

根據變截面幾何尺寸確定定位網片的橫向鋼筋長度，腹板混凝土較厚，混凝土澆注過程中，混凝土對底板倒角處管道擠壓力較大，容易使管道變彎，經過現場實踐確定底板定位網片間距設置為30cm較為合理。由于入模和施工誤差很容易使底板橡膠管在端頭處彎曲，為了使管道在端頭出順直，決定端頭一米處入模之后再進行定位。

（3）為了橡膠管定位準確和方便，底板橡膠管位置均在預扎臺上精確定位。

（4）橡膠抽拔管所有管卡均用Ω型鋼筋固定，有利于增加焊接面積，避免橡膠管被電焊燙傷，增強橡膠管在梁體鋼筋籠的穩固性。

（5）鋼筋骨架整體吊裝入模后，因吊裝過程的受力不均可能會導致定位網、膠管的變形，此時還應在檢查管道橫縱坐標和水平方向彎曲線型，保證位置準確。

4、抽拔橡膠管質量控制

4.1 外觀質量

安裝橡膠抽拔管時要仔細檢查橡膠管以下事項：

（1）橡膠管應無表面裂口、表面熱膠粒、膠層海綿；

（2）膠層氣泡、表面雜質痕跡長度不應大于3mm、深度不應大于0.5mm，且每米不多于一處；

（3）外徑偏差±4mm；不圓率應小于20%；

（4）芯棒（鋼絞線）在抽拔時容易彎曲，應及時更換。

4.2 拔管時間

拔管時間與混凝土強度及氣溫有關。拔管過早則混凝土容易塌陷或造成孔道變形，拔管過晚則可能撥斷膠管，因此抽拔管應在混凝土終凝之后進行。一般以混凝土抗壓強度達5～8MPa時抽拔為宜，拔管時應用手觸壓檢查橋面混凝土強度，若不留凹坑即可開始抽拔膠管。抽拔膠管應先試拔，即膠管拔出后孔道壁光滑，孔道內無落沙或殘渣，孔道不發生變形及塌陷現象，膠管上未附著水泥漿則可，否則應延長拔管時間。

4.3注意事項

（1）入外膜前抽拔橡膠管定位、線形、穩定性必須檢查，發現管道受擠壓、變彎曲應及時處理。

（2）堅持橡膠管的定位走向，如因出現鋼筋加工不規范、綁扎錯誤導致管道和鋼筋位置沖突，這時應對鋼筋進行處理，確保預應力管道按照設計位置安裝。

（3）焊接定位網管卡的時候要謹慎，避免橡膠管被燙傷，如發現橡膠管表面有灼傷痕跡應及時更換橡膠管。

（4）由于抽拔橡膠管拔斷后處理非常困難，因此膠管安裝前和拔出后均應進行檢查，若有直徑小于預留孔道2mm、脫膠或有表面橫向深于1mm的裂紋不得使用。

（5）橡膠管應在一端標記醒目顏色，以避免抽拔橡膠拔管安裝時產生混淆而導致預應力定位偏差。

（6）抽拔時宜緩慢，同時注意觀察膠管收縮情況，切記硬拔硬抽，造成損壞，膠管留在孔道內無法取出。

（7）橡膠管抽拔后，及時清理表面浮漿，避免腐蝕；抬運過程應高于地面，避免磨損，減少孔徑；存放場地應覆蓋防護、避免日曬雨淋，從而加速膠管老化，減少重復利用次數。

（8）抽拔橡膠管時，如出現管道伸長率大于管道自身的伸長量，應卸力繼續重復試拉，不能強拉，確保操作人員不受傷害，避免引起橡膠管斷裂。

5、結束語

橡膠抽拔管是一種小直徑成孔的新型工藝，主要適用于橋梁預應力孔道成孔，也可以用于其他建筑行業混凝土的成孔，它是利用其高強度、高彈性和橡膠體積不可壓縮的性能，在管道軸向受力時，即會軸向伸長，徑向自然彎曲，使管體和混凝土壁出現間隙而逐步剝離拉出。孔道成孔質量好，重復利用率高，成本低，經濟效益非常明顯。

目前我國正致力于高速鐵路的建設，工程規模和建設標準上升到更高的臺階，橡膠抽拔管因其自身良好的實用性能和巨大的經濟效益，必將在今后高速鐵路預制梁的施工中有廣泛的應用前景，同時橡膠抽拔管在施工過程中的管道定位成孔施工成為了關鍵控制點。

為了減少橡膠管定位所帶來的經濟損失，提高橡膠抽拔管的使用率，因此在預應力過程控制中橡膠管定位的每個細節控制必須嚴格要求，確保預應力工程質量。

6、工程實例

該施工控制方法運用于廣珠城際軌道交通中山（8#）制梁場和欽北鐵路欽州（1#）制梁場，其中：廣珠城際軌道交通中山制梁場生產簡支梁557榀，預應力管道約200km；欽北鐵路欽州（1#）制梁場負責欽北線風門溝雙線1#中橋、風門溝雙線2#中橋、風門溝雙線特大橋、欽江雙線特大橋0～37#墩的梁體預制工程，共計93榀箱梁，預應力管道總長約80km；以上均采用橡膠抽拔管成孔，成孔率均達到100%，孔道質量滿足設計和規范要求，其中欽江雙線特大橋榮獲“國家優質工程獎”。

參考文獻：

[1]《預應力混凝土鐵路橋簡支梁產品生產許可證實施細則》

[2]《客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件》（鐵科技[2004]120號）

[3]《高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》（TB10752-2010）

[4]《路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB10002.3-2005）

[5]《運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件鐵科技》（2004）120號

[6]《鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》（B10415—2003）