1、客運專線預應力混凝土梁的質量控制 0.前言(1)我國既有有鐵路預預應力混混凝土梁梁的概況況(2)客運專線線預應力力混凝土土梁的特特點(3)預應力混混凝土梁梁質量控控制是客客運專線線橋梁乃乃至高速速鐵路橋橋梁質量量控制的的關鍵問問題。1.原材料1.1總則1.2應重點控控制的問問題(1)水泥(2)骨料(3)粗骨料(4)高效減水水劑(5)鋼絞線(6)錨具(7)橋面防水水層材料料2.制梁設備備2.1總則2.2重點控制制問題(1)模板(2)制、存梁梁臺座(3)箱梁支點點的不平平整量支點不平平整量的的定義3.混凝土配配合比及及澆筑前前的質量量檢查3.1總則3.2重點控制制問題(1)預應力管管道的位位置與定

2、定位(2)箱梁支座座板的不不平整量量(3)鋼筋及預預應力管管道的混混凝土保保護層厚厚度各國規范范對鋼筋筋、預應應力管道道保護層層的規定定4.混凝土澆澆筑工藝藝4.1總則4.2重點控制制問題(1)混凝土的的配合比比、準確確計量及及工作性性能(2)各種試件件的制備備(3)混凝土施施工時的的溫度控控制混凝土施施工時的的溫度控控制（1）模板溫溫度宜控控制在535；（2）混凝土土拌和物物入模溫溫度宜控控制在1030；（3）冬季施施工的控控制。5.混凝土的的養護及及拆模5.1秦沈客運運專線箱箱梁制造造的經驗驗（1）秦沈客客運專線線的成功功建成，標志者者我國鐵鐵路預制制梁技術術的全面面提高；（2）由于尚尚缺

3、乏足足夠的經經驗，也也存在一一些不足足，主要要體現在在以下幾幾個方面面：混凝土養養護溫度度的控制制先期生產產時混凝凝土的早早期開裂裂混凝土的的水化熱熱發展規規律根據箱梁梁混凝土土水化熱熱溫度隨隨時間變變化的測測試結果果，水化化熱溫度度在混凝凝土完澆澆筑成后后1620小時左右右后達到到最高，考慮各各箱梁澆澆筑時間間不同等等因素后后，箱梁梁混凝土土水化熱熱出現最最高溫度度時間平平均約為為混凝土土入模后后24小時。混凝土水水化熱的的下降梁跨中及及端部截截面底板板每小時時降溫約約0.450.55，頂板每每小時降降溫約0.350.45，腹板每每小時降降溫約0.300.35。箱梁混凝凝土與環環境的溫溫差停

4、止蒸養養48小時后，箱梁內內外空氣氣溫度差差在10之內；除除端部腹腹板及跨跨中腹板板上部變變截面處處與環境境溫度差差在1720外，箱梁梁其他部部位與環環境的溫溫差基本本在15之內。同同時，梁梁體混凝凝土表面面與芯部部的溫差差不大。因此，可選擇擇此時進進行箱梁梁模板的的拆除，以防止止梁體由由于溫差差過大出出現早期期裂縫。5.2混凝土養養護及拆拆模的溫溫度控制制養護的溫溫度控制制：（1）靜停時時間（2）升溫速速度（3）蒸汽溫溫度（4）混凝土土芯部最最高溫度度（5）拆除保保溫設施施時的溫溫差拆模的控控制：（1）芯部與與表面、表面與與環境溫溫差、混混凝土強強度（2）拆模后后宜進行行早期張張拉（3）氣溫

5、急急劇變化化時不宜宜拆模6.預應力施施工6.1質量控制制基本原原則（1）預應力力施工的的質量將將直接影影響梁體體的抗裂裂性能，建議監監理工程程師應逐逐片旁站站；（2）為有效效避免可可能出現現的梁體體早期裂裂縫，監監理工程程師除應應對拆模模時梁體體芯部及及環境溫溫度、混混凝土的的強度、彈性模模量進行行控制外外，應建建議施工工單位采采用三次次張拉工工藝；（3）應對張張拉用設設備及相相關資料料進行檢檢查；（4）終張拉拉應在存存梁臺座座進行，并嚴格格控制張張拉混凝凝土彈性性模量及及齡期不不小于10天。（5）根據現現場實測測的各種種摩阻結結果，復復核設計計或施工工單位確確定的各各種張拉拉參數。6.2預應

6、力的的各種損損失簡介介預應力混混凝土結結構的預預應力損損失分兩兩大部分分：（1）瞬時損損失：后張法：管道摩摩阻、錨錨口及喇喇叭口摩摩阻、彈彈性壓縮縮、錨具具回縮；先張法：錨口摩摩阻(折線配筋筋時的轉轉折器摩摩阻)、溫差損損失、彈彈性壓縮縮、錨具具回縮；（2）長期損損失：混凝土收收縮徐變變損失、預應力力筋松弛弛損失。6.2.1管道摩阻阻損失（1）管道摩摩阻損失失的組成成由摩擦引引起的摩摩阻(摩擦系數數m)由管道偏偏差引起起的摩阻阻（擺動動系數k，并與管管道長度度有關）因此，設設計規范范中計算算管道摩摩阻損失失的公式式為：P2/P1e-(kx+mq)（2）影響損損失的主主要因素素摩擦系數數(相對較

7、穩穩定)；管道彎起起的角度度；管道的長長度；直管道的的平順程程度。其中：24項與施工工工藝及及質量關關系密切切，變化化相對較較大。6.2.2錨口及喇喇叭口摩摩阻損失失（1）產生損損失的原原因（2）影響損損失的主主要因素素錨口摩阻阻：夾片的加加工精度度；限位高度度；鋼絞線的的直徑。喇叭口摩摩阻：分絲角度度；喇叭口的的長度。6.2.3彈性壓縮縮及回縮縮損失彈性壓縮縮損失主主要取決決于梁體體混凝土土及鋼絞絞線彈性性模量、張拉順順序和張張拉噸位位；一般般情況下下，只要要終張拉拉時梁體體的彈性性模量滿滿足設計計要求，實測彈彈性壓縮縮損失往往往小于于設計值值。 夾片回縮縮損失主主要由夾夾片錨固固后的外外露

8、高度度和限位位板高度度決定6.2.4長期損失失（1）松弛損損失松弛損失失主要由由鋼絞線線的原材材料性能能、加工工工藝決決定，相相對較穩穩定（2.5%）。（2）收縮徐徐變損失失主要影響響因素包包括：混混凝土的的彈性模模量、張張拉齡期期、混凝凝土的配配合比、初始應應力的大大小、外外界環境境等。因此，需需要控制制終張拉拉時混凝凝土的彈彈性模量量、齡期期；要求求控制混混凝土中中水泥用用量。6.3預施應力力的質量量控制預應力混混凝土結結構的大大量試驗驗結果表表明，通通過測試試管道、錨口和和喇叭口口摩阻以以及鋼絞絞線彈性性模量確確定預應應力筋伸伸長量，并嚴格格控制預預應力管管道位置置，可以以獲得準準確的梁

9、梁體混凝凝土預施施應力。為此新新技術條條件中規規定在試試生產期期間應至至少進行行2件瞬時損損失測試試，正常常生產后后每100件進行一一次測試試。6.3.1管道摩阻阻試驗 6.3.2預應力張張拉伸長長量的計計算（1）預應力力施工中中實測伸伸長量的的組成：梁體錨底底之間鋼鋼絞線的的伸長量量(設計值)；工作錨與與工具錨錨之間鋼鋼絞線的的伸長量量；工具錨夾夾片的回回縮。（2）張拉力力不變條條件下，影響伸伸長量的的主要因因素：鋼絞線的的彈性模模量；預應力的的管道摩摩阻、錨錨口及喇喇叭口摩摩阻。（3）考慮管管道摩阻阻的伸長長量的計計算令由鋼絞線微微段的伸伸長量為，兩邊積積分得：（4）施工伸伸長量的的計算設

10、計伸長長量L1K1設計鋼鋼絞線彈彈模/實際鋼絞絞線彈模模K2設計KZ/實測KZ工作錨與與工具錨錨之間鋼鋼絞線伸伸長量L2；工具錨夾夾片回縮縮量L3施工伸長長量LL1K1K2L2L36.3.3嚴格避免免超張拉拉超張拉后后，雖然然可以提提高梁體體的有效效預應力力，提高高梁體的的抗裂性性，但對對梁體的的后期徐徐變上拱拱影響較較大。高速鐵路路對軌道道的平順順度要求求很高，因此應應控制預預應力混混凝土結結構的后后期徐變變上拱度度。技術術條件中中除規定定測試梁梁體終張張拉的彈彈性上拱拱度外，特別規規定進行行終張拉拉30天后的徐徐變上拱拱度測試試和要求求。增加加上述規規定后，不僅可可以控制制梁體后后期變形形

11、，也可可有效地地防止施施工單位位為單純純滿足梁梁體抗裂裂性檢驗驗要求盲盲目加大大預施應應力，確確保梁體體的長期期性能。7.預應力管管道壓漿漿及封錨錨7.1管道壓漿漿施工（1）后張預預制梁終終拉完成成后，宜宜在48h內進行管管道壓漿漿。壓漿漿前管道道內應清清除雜物物及積水水，梁體體及環境境溫度不不得低于于5（2）壓漿用用水泥應應為強度度等級不不低于42.5級低堿硅硅酸鹽或或低堿普普通硅酸酸鹽水泥泥；水膠膠比不超超過0.35，且不得得泌水，流動度度應為3050s，抗壓強強度不小小于35MPa；壓入管管道的水水泥漿應應飽滿密密實，體體積收縮縮率應小小于2%。（3）水泥漿漿應摻高高效減水水劑、阻阻銹劑

12、，摻量由由試驗確確定。嚴嚴禁摻入入氯化物物或其它它對預應應力筋有有腐蝕作作用的外外加劑。（4）預應力力管道壓壓漿應采采用真空空輔助壓壓漿工藝藝式，壓壓漿泵應應采用連連續式；同一管管道壓漿漿應連續續進行，一次完完成。壓壓漿前管管道真空空度應穩穩定在-0.09-0.10MPa之間；漿漿體注滿滿管道后后，應在在0.500.60MPa下持壓2min。（5）水泥漿漿攪拌結結束至壓壓入管道道的時間間間隔不不應超過過40分鐘。（6）冬季壓壓漿時應應采取保保溫措施施，并摻摻加防凍凍劑。7.2封錨（1）封端混混凝土應應采用無無收縮混混凝土，抗壓強強度不應應低于設設計要求求；（2）封端前前應對錨錨圈與錨錨墊板之之

13、間的交交接縫用用聚氨酯酯防水涂涂料進行行防水處處理。 8.橋面防水水層8.1橋面防水水的重要要性及存存在的問問題（1）橋面防防水是保保證梁體體耐久性性的重要要環節，我國既既有鐵路路橋梁中中80以上的的病害均均與水害害有關。（2）目前存存在的主主要問題題：生產廠家家多，各各種低價價劣質成成品多；低價中標標、原材材料質量量低劣；施工單位位重視程程度低，施工質質量差；檢驗手段段不完善善。8.2保證橋面面防水質質量的措措施（1）加強原原材料的的檢驗和和施工過過程的質質量控制制；（2）橋面防防水層保保護層中中聚丙烯烯纖維網網摻量不不應小于于1.8kg/m3；保護層層混凝土土斷縫設設置應滿滿足設計計要求，

14、并用聚聚氨脂防防水涂料料將斷縫縫墊實、墊滿；（3）防水層層構造、排水坡坡度、橋橋面泄水水管位置置應符合合設計要要求；（4）泄水管管和泄水水管蓋板板構造應應符合設設計要求求。9.架梁9.1支點不平平整效應應試驗簡簡介（1）支點不不平整量量與支點點反力的的關系實測箱梁梁兩對角角支點反反力為零零時支點點不平整整量11.99mm，限元計計算9.61mm。當支點點不平整整量大于于78mm后，箱梁梁頂、底底板縱向向已經開開裂，橫橫向剛度度降低，因此實實測箱梁梁的臨界界脫空量量大于計計算值。箱梁下沉沉支點及及其對角角支點處處頂板橫橫向承受受正彎矩矩作用，同端另另一支點點處頂板板橫向承承受負彎彎矩作用用。頂板

15、板開裂前前，實測測結果與與計算接接近。當當支點不不平整量量分別在在4mm和6mm時，頂板板底面、頂面的的實測最最大拉應應力各達達到4.0MPa；當支點點不平整整量大于于7mm，頂板橫橫向出現現肉眼可可見裂縫縫。 （2）出現支支點不平平整箱梁梁的頂板板橫向應應力箱梁支點點下沉處處的底板板與相同同位置頂頂板所受受的彎矩矩方向相相反。底底板橫向向開裂前前，實測測結果與與計算接接近。當當支點不不平整量量大于6mm時，箱梁梁底板底底面實測測應變明明顯減小小，說明明底面橫橫向已經經出現細細微裂縫縫，頂面面橫向拉拉應力也也接近4.0MPa；當支點點不平整整量大于于8mm時，底板板出現明明顯的肉肉眼可見見裂縫

16、。 （3）出現支支點不平平整箱梁梁的底板板橫向應應力（4）試驗研研究結論論：為保證箱箱梁端隔隔板不出出現裂縫縫，并留留有一定定的安全全儲備，箱梁支支點不平平整度應應控制在在3mm以內，施施工階段段可限制制在5mm以內。當當支點不不平整量量超過5mm后，在端端隔墻及及頂、底底板出現現裂縫的的可能性性很大，只要恢恢復支點點平整，裂縫基基本閉合合，肉眼眼僅可觀觀察到很很細微的的裂縫（0.05mm）。9.2保證箱梁梁各支點點受力均均勻的措措施（1）采用新新的架梁梁方式，即預制制梁落下下后應采采用測力力千斤頂頂作為臨臨時支點點，應保保證每支支點反力力與四個個支點的的平均值值相差不不超過5%。（2）支承墊

17、墊石頂面面與支座座底面間間隙應采采用壓力力注漿填填實。（3）加強支支座成品品的檢驗驗工作，要求配配套檢驗驗（四個個支座受受力后的的豎向相相對變形形小于1mm）9.3架梁的其其他要求求（1）落梁時時，支承承墊石頂頂面與支支座底面面之間注注漿材料料的強度度不應低低于墊石石混凝土土的設計計強度，彈性模模量不小小于30GPa，厚度不不小于10mm。注漿壓壓力不小小于1.0MPa。（2）預制梁梁架設后后，與相相鄰預制制梁端的的橋面高高差不應應大于10mm，支點處處橋面標標高誤差差應在+0-20mm。10.靜載檢驗驗及質量量要求10.1質量要求求與以往的的質量要要求相比比增加的的項目：（1）終張拉拉30天后梁體體上拱度度L/3000；（2）鋼筋的的保護層層厚度不不小于設設計值。10.2靜載檢驗驗與T形梁相比比，箱梁梁的受力力有以下下特點：（1）箱梁的的剪力滯滯后效應應；以秦沈客客運專線線跨度24m預應力混混凝土雙雙線整孔孔簡支箱箱梁為例例：綜合剪力力滯系數數1.044其中：自自重剪剪力滯系系數1.035二期恒載載剪力滯滯系數1.041中活載載剪力滯滯系數1.053靜載檢驗驗(5點加載)剪力滯系系數1.071考慮剪切切變形后后的剛度度折減系系數0.9