1 问题的提出
专桥9700 系列图要求两片混凝土梁横隔板联结施加横向预应力。架梁时,梁是分片架上去的,梁架好后再进行横向联接。桥梁制造时,已预留封锚口。梁架好后,首先架立模板, 浇注横隔板联接混凝土;在混凝土强度达到设计要求后,安装预应力筋,进行张拉作业; 最后进行锚端封堵。
在北京铁路局进行铁路线路的提速改造中,大量的陈旧及病害混凝土梁已不适应提速的要求,需要更换。在运营线上进行换梁施工, 通常采取要点封闭施工的方法,为了最大限度地减小换梁施工对铁路运输的影响,一般在封闭点内,梁体更换完毕并简单联接后,即慢行开通线路。预应力横隔板及其它附属工程均在线路开通后进行施工。
在运营线上作业,锚端封堵是个难题。首先是在行车条件下进行高空作业,施工安全不容易保证;其次是施工质量不容易控制。因为行车振动的影响,封锚混凝土不易粘牢,施工后易出现空鼓、脱落现象,引起锚头锈蚀,从而造成预应力失效,影响两片梁的共同作用,达不到预应力横隔板的应有效果,对铁路运营安全造成威胁。在我局京广线名河桥更换新梁的施工中,这种现象相当严重,因为京广线行车密度大,施工人员经验不足,施工质量控制不好,造成锚端混凝土空鼓、脱落,对锚端混凝土及锚具的耐久性产生了不利的影响。
2 改进措施
在京山线沙河桥换梁施工中,针对上述问题,采取了相应的改进措施。京山线沙河桥位于马柳—杨各庄间,中心里程K 316 + 226 , 全长1 549 m , 为38 ×3117 m + 11 ×2318 m 预应力混凝土T 形梁+ 1 ×20 m 普通低高度钢筋混凝土T 形梁。3117 m 和2318 m 梁图号为叁标外桥006A , 由于设计和施工缺陷,上拱度超限严重, 致该桥长期限速80 kmΠh运行。根据京山线提速的需要,决定将该桥上拱度超限严重的26 孔梁更换为9700 系列提速梁。换梁施工于2000 年1 月5 日至20 日进行,换梁后线路先维持80 kmΠh运行,5 月—8 月进行桥梁预应力横隔板施工,待全部施工完成后,再进行提速。为了消除锚端混凝土的病害,我们总结经验,集思广益,采取了新的工艺措施。施工步骤如下:
(1) 用高压水清洗,清理封锚口内浮浆,并露出锚垫板。
(2) 在锚垫板上焊2 根<4 mm 细钢筋,间距170 mm , 长度以伸出封锚口20 ～ 30 mm 为宜。钢筋外端套丝。
(3) 割一块矩形钢板作小模板,大小能盖住封锚口即可, 钢板上打2 个<6 mm 的孔, 间距170 mm 。
(4) 将钢板穿入钢筋盖在封锚口上,上紧螺栓。制作钢板时确定合理的尺寸,使封锚口上端留出50 mm 左右的混凝土灌注口(如图1) 。
图1 横向预应力联结示意图
(5) 从灌注口灌入混凝土,加以捣实。封锚混凝土强度等级为C50 , 采用普通硅酸盐水泥, 中砂,5～25 mm 粒径石子,加入干粉减水剂,配合比为: 水泥∶砂∶石子∶水∶减水剂= 1∶1117∶ 2174∶017∶01006 9 , 混凝土塌落度控制在30～ 50 mm 范围。
(6) 在电动抹子底部焊两根<4 mm 钢筋制成简易振捣器(如图2) ,从灌注口插入进行振捣。
图2 自制简易振捣器
(7)24 h 后拆模, 进行混凝土修补和养护。为了保证封锚端混凝土的可靠粘结和防水,可在灌注混凝土时涂ZV 胶界面剂,封锚口底部涂一遍,混凝土灌注完后在封锚口上部灌注口涂一遍,拆模后在封锚混凝土表面涂一遍。
3 安全措施
封锚施工系高空作业,施工脚手架用特制的用混凝土梁维修检查作业的小车,两辆并行挂在桥梁栏杆上。为了保证行车及人身安全, 所有施工料具均从桥底用滑轮直接吊至作业面上。施工人员要穿防滑鞋,系安全带。
4 结束语
用这种方法进行封锚端混凝土施工,可使封锚端密实、光滑,粘结牢靠,消除了封锚端混凝土的空鼓和脱落现象,有效地保证了封锚端混凝土的施工质量。预应力横隔板施工于2000 年8 月底施工完毕, 随后线路提速至120 kmΠh , 保证了2000 年10 月21 日铁路大提速的顺利实施。半年多来的运营实践表明,这样锚端封堵的施工工艺是可行和有效的。
