浅析京沪高速铁路双线整孔简支箱梁摩阻试验

王文胜

浅析京沪高速铁路双线整孔简支箱梁摩阻试验

王文胜

通过对京沪高速铁路双线整孔简支箱梁施工实践的总结,综合介绍了双线整孔简支箱梁摩阻试验方法、计算过程及徐变控制,进而保证桥梁预应力施加的准确性,确保桥梁结构安全。

高速铁路,双线整孔简支箱梁,摩阻试验,徐变控制

1 概述

京沪高速铁路全线正线长度 1 318 km,桥梁 247座,长1 061 km,占全线的 80.5%,箱梁 3万余孔。预应力在箱梁结构中能起到提高箱梁的抗裂性和耐久性、增大结构的刚度、节省材料、减轻结构自重的作用,预应力是箱梁的生命。

2 梁体预施应力设计

32m双线整孔简支箱梁预施应力设计采用两端同步张拉,并左右对称进行。锚具采用ATM-9型和 ATM-12型。预应力钢绞线采用 1×7-15.2-1860-GB/T 5224-2003。预应力孔道采用抽拔橡胶棒成孔,管道采用钢筋定位网片定位,并将钢筋定位网片固定到钢筋笼上,保证定位网片的稳定性。生产初期,应至少对两孔梁进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试,以保证预施应力准确。

3 摩阻试验方法及计算公式

3.1 摩阻试验方法

摩阻试验包括管道摩阻试验、锚口摩阻及喇叭口摩阻试验。选择制好的两孔箱梁进行管道摩阻试验,锚口摩阻及喇叭口摩阻试验可在试件上进行。

3.1.1 管道摩阻试验

1)试验时采用单端张拉,张拉前应标定好试验用的千斤顶和高压油泵,并在试验中配套使用,以校核传感器读数。2)从 10%张拉控制拉力开始,荷载分 8级张拉至接近设计张拉力,每个管道张拉两次(以第一次为准,第二次作复核用)。试验时根据千斤顶油表读数控制张拉荷载级,并校核数据,以确保试验结果的可靠性。3)试验采用两台压力传感器,分级测试预应力束张拉过程中主动端与被动端的荷载,通过线性回归确定管道被动端和主动端荷载的比值,然后利用二元线性回归的方法确定预应力管道的k,μ值。4)钢束伸长量和夹片外露量通过直钢尺测量。5)钢绞线下料长度要满足要求。

3.1.2 锚口摩阻试验

锚口摩阻试验在现场预制的4.0m×0.5m×0.5m混凝土试件上进行,截面中心处的预应力管道为直管道,成孔方式及锚具、锚垫板与箱梁采用的完全相同。测试时需采用工作状态的锚头(安装夹片),试验采用单端张拉方式,在试件两端分别安装千斤顶,被动端测试前首先张拉,以便完成测试后进行退锚。试验时示意图见图 1。

试验时千斤顶一次直接张拉至 0.8fptkAp(Ap为 9根钢绞线的面积),分别读取锚内和锚外传感器读数。选取 3套 9孔群锚锚具进行试验,每套共计张拉 2次。

3.1.3 喇叭口摩阻试验

进行喇叭口摩阻损失的试验,测定其损失主要通过间接的方式进行,方法是通过测试喇叭口与锚口摩阻损失之和,再从中扣除锚口摩阻损失以确定喇叭口的摩阻损失。试验的具体操作与锚口摩阻试验一样,只是在主动端与被动端各安置一个传感器(见图 2)。

试验时千斤顶一次直接张拉至 0.8fptkAp(Ap为 9根钢绞线的面积),分别读取主动端和被动端传感器读数。选取 3套 9孔群锚锚具进行试验,每套共计张拉 2次。

3.2 注意事项

在测试过程中需注意以下事项：

1)分级测试时,应要求油泵操作人员控制好每级荷载,在压力显示值稳定后,迅速读取主、被动两端读数。2)管道摩阻试验最后一级荷载根据油缸最大行程不超过 195mm控制(现场和施工单位协商,也可 190mm)。3)摩阻试验前,被动端油缸应至少空走行程 150mm左右,以便退锚。4)锚口及喇叭口摩阻试验,工作夹片退锚方法应提前和施工人员协商。5)一次测试循环完成后,应对整个测试系统进行仔细检查,包括安装传感器位置是否偏心偏离,千斤顶油泵等是否状态良好,钢绞线是否出现问题等,之后搁置约 10min,方可进行下次测试。6)摩阻试验时箱梁混凝土强度需达到设计值的 80%以上,试验前要对管道进行清孔。7)测试时需张拉安装配合人员约 8人～9人,现场需提供电源、倒链、操作平台。8)根据摩阻试验示意图,试验管道钢绞线需提前下料,下料长度满足要求,钢束切割整齐。9)试验过程中,所有试验人员注意安全,千斤顶前方及侧前方禁止有人员活动。

4 结语

1)在箱梁预制生产过程中预应力的施加成为控制桥梁质量的关键工序。准确的对桥梁施加预应力是控制结构安全和桥梁线形的关键。而对桥梁准确施加预应力的前提是对梁体的摩阻试验和稳定的管道定位和成孔工艺。

2)桥梁徐变收敛是无砟轨道铺板的前提,沉降观测的方法和观测精度是准确反映桥梁徐变是否收敛的前提。

[1]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[S].

[2]京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施细则[Z].

[3]张智怀.32m双线简支箱梁 2.0级静载试验加载设计[J].山西建筑,2009,35(17)：302-303.

Analysis on the friction experiment of double-track monolithic sim ply supported box-girders on Jing-Hu high-speed railway

W ANG W en-sheng

Through summarizing the construction practice of double-track monolithic simply supported box-girders on Jing-Hu high-speed railway,this article introduces the friction experimentmethod,calculation process,and creep control of double-track monolithic simply supported box-girders,so as to ensure the p recision of prestressed bridge imp lementation and the structural safety.

high-speed railway,doub le-track monolithic sim ply supported box-girders,friction experiment,creep control

U 448.213

A

1009-6825(2011)03-0174-02

2010-09-23

王文胜(1968-),男,工程师,中铁十二局集团第一工程有限公司,山西 临汾 041000