哈大客專后張法預(yù)應(yīng)力箱梁抽拔管孔道成型工藝

1、哈大客專后張法預(yù)應(yīng)力箱梁抽拔管孔道成型工藝作者：王立國摘要：通過在哈大XX梁場對橡膠抽拔管在客專箱梁預(yù)制施工中的預(yù)應(yīng)力孔道成型的應(yīng)用，從技術(shù)及經(jīng)濟(jì)必選、施工工藝的總結(jié)和施工時的注意事項(xiàng)等進(jìn)行闡述。體現(xiàn)了在鐵路客專箱梁預(yù)制上的新材料、新工藝的推廣和使用。關(guān)鍵詞：鐵路 箱梁預(yù)應(yīng)力 橡膠抽拔管 孔道成型 施工工藝1. 工程概況哈大鐵路客運(yùn)專線是國家“十一五”規(guī)劃的重點(diǎn)建設(shè)工程項(xiàng)目之一，納入國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，于2007年8月開工建設(shè)，預(yù)計(jì)2011年年底通車運(yùn)行，設(shè)計(jì)時速350km。為保證高速列車的運(yùn)營安全，橋梁上部結(jié)構(gòu)主要采用整孔后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁。中交一公局六公司雙城制梁場承擔(dān)628榀3

2、2m無砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力箱梁的預(yù)制。梁長32.6m，跨度31.5m，橋面排水形式為六面坡形式，中心梁高3.05m。在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工中，預(yù)應(yīng)力筋孔道不僅是張拉、壓漿的場所，也是影響預(yù)應(yīng)力施加的重要因素。所以，預(yù)應(yīng)力孔道的成型是施工中的關(guān)鍵。2. 技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比選預(yù)應(yīng)力筋孔道成型有預(yù)埋波紋管和抽拔管抽拔成型兩種工藝。哈大XX梁場通過詳細(xì)的市場調(diào)查了解和現(xiàn)場觀摩，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比選，在實(shí)際施工中選擇抽拔管成孔工藝。2.1成孔原理預(yù)埋波紋管是在澆筑混凝土之前，將波紋管按預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)位置，綁扎于梁體鋼筋中，再澆筑混凝土，形成孔道。抽拔管是成孔原理是利用其高強(qiáng)度、高彈性和橡膠體積不可壓縮性能，

3、在管體軸向受力時會軸向伸長，徑向自然變細(xì)，使管體和混凝土孔壁出現(xiàn)間隙而拉出形成孔道。2.2技術(shù)比較橡膠抽拔管和波紋管比較有如下優(yōu)點(diǎn)：1） 橡膠抽拔管具有優(yōu)質(zhì)高彈性，耐磨，變形小等特點(diǎn)，易于保存；2） 重復(fù)利用率高，約為100200次，所以用量小，節(jié)省了庫房空間；3） 工作溫度為-2060之間，滿足了嚴(yán)寒地區(qū)冬季施工條件和客專箱梁蒸養(yǎng)溫度條件；4） 克服了波紋管成孔的質(zhì)量通病，如：接頭不嚴(yán)密，振搗時管壁破裂造成漏漿導(dǎo)致穿束不易通過，甚至堵孔耽誤施工進(jìn)度。2.3經(jīng)濟(jì)比選以哈大XX制梁場628孔32m預(yù)制箱梁為例，將抽拔管方案與波紋管方案進(jìn)行計(jì)較。1） 波紋管市場價大約每米6元8元，箱梁共27孔束，

4、每孔梁需要約900米波紋管，全梁波紋管安裝按3工日計(jì)算（經(jīng)驗(yàn)值）。2） 一般情況下，1套抽拔管的工序占用時間約為40h50h，雙城梁場預(yù)計(jì)每天生產(chǎn)3榀梁，梁場共配置7套抽拔管，每套平均制梁約90孔，僅為極限使用率的50%。抽拔管市場價為90管140元/m，80管120元/m，每根抽拔管18m，全梁共用90管44根，80管10根。每榀梁抽拔機(jī)械費(fèi)約為30kN卷揚(yáng)機(jī)0.3個臺班，人工費(fèi)約8工日（安裝及抽拔、倒運(yùn)）。 其628榀梁成本對比見表1。表1 經(jīng)濟(jì)比選項(xiàng)目波紋管抽拔管材料費(fèi)900m/榀*8元/m*628榀452萬元(44*18*140+10*18*120)*793萬元人工費(fèi)80元/工日*3工

5、日/榀*628榀15萬元80元/工日*8工日/榀*628榀40萬元機(jī)械費(fèi)100元/臺班*0.3臺班*6282萬元合計(jì)467萬元135萬元經(jīng)過技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比選，哈大雙城梁場選用了新材料抽拔管，使用抽拔成孔新工藝。節(jié)約成本300多萬元，并保證了預(yù)應(yīng)力箱梁的成孔質(zhì)量。3. 橡膠抽拔管材料要求選用橡膠管前，仔細(xì)做好市場調(diào)查，盡量在信譽(yù)良好的廠家訂貨，注意出廠合格證和材質(zhì)驗(yàn)收。必要時向省級以上橡膠產(chǎn)品檢測中心送檢，出具一些重要指標(biāo)的報(bào)告：外觀、不圓率、拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率、300%定伸強(qiáng)度、硬度、伸長率變化率等重要質(zhì)量指標(biāo)。其質(zhì)量符合客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件，要求如表2。 表2 成孔膠管質(zhì)量

6、要求 序號檢驗(yàn)項(xiàng)目質(zhì)量要求1外觀無表面裂口、表面熱膠粒、雜質(zhì)，痕跡長度不大于3mm，深度不大于1.5mm，每米不多于1處。2外徑偏差4mm3不圓率20%4拉伸強(qiáng)度12MPa5扯斷伸長率350%6300%定伸強(qiáng)度6MPa7硬度邵氏A 型6554. 施工工藝4.1管道定位與安裝箱梁底腹板鋼筋綁扎時，按照預(yù)應(yīng)力孔道坐標(biāo)安裝定位網(wǎng)片，定位網(wǎng)片鋼筋使用12鋼筋在胎具上焊接成型，定位網(wǎng)片安裝間距為50cm，與梁體鋼筋焊接為一體，確保孔道位置正確平順。每根孔道制孔采用的橡膠管分兩段，每段長度為18米，中間接頭位置外套鐵皮管套接，套接長度不得小于30cm，并用膠帶裹緊，防止漏漿。為保證橡膠抽拔管的剛度，從橡膠

7、抽拔管中穿入鋼絞線，并且膠管一端的鋼絞線穿入另一端膠管的長度保證不小于1m?？椎牢恢迷试S偏差距跨中4m范圍內(nèi)4mm，其余6mm。橡膠管清除浮土等雜物入鋼筋骨架后，用固定鐵絲雙向十字綁扎在定位網(wǎng)頂部，限制管道橫縱向位移，此時應(yīng)注意檢查膠管在水平方向的彎曲線型。見圖1。圖1橡膠抽拔棒安裝預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道4.2孔道成型 制孔管安裝好后，即可隨骨架鋼筋整體吊裝入模，見圖2。鋼筋骨架整體入外模后，因吊裝過程的受力不均可能會導(dǎo)致定位網(wǎng)、膠管的變形，此時還應(yīng)再檢查管道橫縱向坐標(biāo)和水平方向整體線型，保證位置準(zhǔn)確。圖2 安裝橡膠抽拔管的底腹板鋼筋骨架入模混凝土澆注完成后，橡膠抽拔管抽拔時間以孔道不變形、塌孔、裂紋

8、和無抽拔事故為準(zhǔn)。一般以手按混凝土不留凹坑即可抽拔。據(jù)雙城梁場施工經(jīng)驗(yàn)，混凝土鄰近環(huán)境溫度和抽拔時間關(guān)系如表3。表3 混凝土澆注環(huán)境溫度與抽拔成孔時間控制表 環(huán)境溫度（） 抽拔膠管的時間（h） 30以上 4 3020 47 2010 710拔管時間“寧早勿晚”，利用卷揚(yáng)機(jī)抽拔時，捆綁處用粗繩連接，防止損傷膠管；拔管后，及時清除錨墊板喇叭口內(nèi)殘余水泥漿和壓漿孔填塞物，及時檢查孔道有無堵塞、塌孔，如有異常及時處理；損傷和直徑小于設(shè)計(jì)4mm的膠管不能繼續(xù)使用。見圖3。圖3橡膠抽拔棒抽拔成孔5. 使用橡膠抽拔管成孔注意事項(xiàng)1) 制孔材料及規(guī)格應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，并加強(qiáng)進(jìn)場驗(yàn)收和過程檢查，否則易造成質(zhì)

9、量和安全隱患。2) 抽拔操作宜緩慢，同時注意觀察膠管收縮情況，切忌硬拔硬抽，抽拔橡膠管時不要回力，要一直抽拔，直到全部拔出。抽拔時應(yīng)注意施工人員的安全，做好防護(hù)，特別是橡膠管快被完全抽出時。3) 關(guān)于抽拔橡膠管抽拔時間應(yīng)選擇合適的時間，若過早抽拔易造成坍孔、縮孔的事故，同時過早抽拔孔道強(qiáng)度低、表面粗糙、易粘有浮漿，孔道摩阻偏大，影響預(yù)應(yīng)力施作效果。過遲則抽拔困難，甚至?xí)螖嗄z管。4) 抽拔橡膠管應(yīng)正確使用的保管。抽拔管表面禁止涂油類隔離劑，在不用時應(yīng)避高溫、日光照射及接觸腐蝕性物品。在抽拔管使用一段時間后，應(yīng)檢查抽拔管上是否有劃傷裂紋，如順軸向出現(xiàn)細(xì)小裂紋可繼續(xù)使用，但如沿徑向有mm深度以上的

10、裂紋，應(yīng)停止使用。5) 季節(jié)、施工工藝和工人操作水平的變化，會對橡膠管成孔的實(shí)際孔道摩阻產(chǎn)生很大影響，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求每100孔梁進(jìn)行一次孔道摩阻試驗(yàn)，以確保有效預(yù)應(yīng)力。6. 孔道堵塞處理方法在孔道抽拔過程中，難免出現(xiàn)孔道堵塞及抽拔管斷裂的情況，其主要處理方法是對照圖紙?jiān)诹后w兩端穿鋼絞線畫出孔道堵塞的位置，在堵塞部位開鑿，鑿除堵塞的混凝土。然后用小段波紋管修復(fù)孔道，再穿入鋼絞線。鋼絞線穿入后，用50號環(huán)氧樹脂混凝土進(jìn)行修補(bǔ)，待強(qiáng)度達(dá)到張拉要求后進(jìn)行張拉，再進(jìn)行梁體表面外觀處理。7. 結(jié)束語哈大XX制梁場使用橡膠抽拔管成孔新型工藝，利用其高強(qiáng)度、高彈性和橡膠體積不可壓縮的性能，在抽拔管內(nèi)不加任何骨架材料，在管體軸向受力時，即會軸向伸長，徑向自然彎曲，使管體和混凝土壁出現(xiàn)間隙而逐步剝離拉出。孔道成孔質(zhì)量好，重復(fù)利用率高，成本低，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯，順利完成箱梁預(yù)制的生產(chǎn)任務(wù)。 目前我國正致力于高速鐵路的建設(shè)，工程規(guī)模和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)上升