一种铁路连续梁预应力施工方法与流程

1.本发明属于桥梁施工技术领域，更具体地，涉及一种铁路连续梁预应力施工方法。


背景技术：

2.随着国内铁路技术的高速发展，以桥梁为载体的铁道铺设在应对城市楼房拥挤地区特别是进站区域起到重要作用，设计采用高架桥方式进站的火车站越来越多，这种施工方式特点为跨度长、分节段支架现浇连续箱梁组成，根据列车行车需求，进站区域桥梁一般设计为道岔形式，因受力复杂、活载偏载影响大，此处连续结构形式的桥梁需要减少预应力损失，一般会利用连接器将预应力筋接长，由于工序复杂、技术要求高，因此要加强过程控制，保证道岔连续梁的施工质量。
3.现有的预应力筋接长施工方法主要有以下不足：（1）预应力筋接长装置分为前后多个部分，施工工序繁琐，结构复杂，降低了施工效率；（2）连接装置没有预设在箱梁等主体结构中，减少预应力损失效果较差，难以保证长时间的使用寿命；（3）前后梁施工时需要等待前梁施工完才能开始后梁施工，施工效率较低。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种铁路连续梁预应力施工方法，采用前梁双端张拉，后梁再单端张拉的施工顺序，并通过预设在前梁中的连接器将前后梁的预应力钢绞线束进行接长，有效减少了预应力损失，一体式连接器采用预埋的固定方式和挂载的连接方法，提高了预应力钢绞线束接长效率，保证了预应力保留效果，有效解决了现有预应力筋接长方法工序复杂和施工效率低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种铁路连续梁预应力施工方法，施工顺序为：s100：完成a节段箱梁预应力张拉及压浆，所述a节段箱梁端部预埋有连接器，所述a节段箱梁内穿束有第二钢绞线束，其一端固定于所述连接器内，使用所述第二钢绞线束进行所述a节段箱梁的预应力张拉及混凝土压浆；s200：安装b节段箱梁预应力管道；s300：完成b节段箱梁钢绞线下料，对第一钢绞线束进行下料，并对其绑扎铁丝防止松散和缠绕；s400：完成b节段箱梁钢绞线穿束，使用卷扬机或钢绞线穿束机将所述第一钢绞线束穿过所述b节段箱梁预应力管道；s500：完成b节段箱梁所述连接器安装，制作在所述第一钢绞线束端头制作b节段箱梁钢绞线挤压头，并将其与所述第二钢绞线束通过所述连接器连接；s600：完成b节段箱梁预应力张拉及压浆；s700：完成b节段箱梁混凝土浇筑及养护；s800：完成b节段箱梁混凝土张拉及压浆。
6.进一步地，步骤s500具体包括以下步骤：
s501：制作b节段箱梁钢绞线挤压头，所述挤压头包括挤压套和挤压簧，所述挤压簧紧旋套装于所述第一钢绞线束端部表面，所述挤压套套装于所述挤压簧外，组装为组合体，其中所述第一钢绞线束应保留部分超出挤压套的伸出段，从将所述组合体装入所述挤压机套筒内进行挤压，使所述挤压套向内部变形，紧固于所述第一钢绞线束端部；s502：连接b节段箱梁钢绞线与连接器，所述连接器包括依次固定连接的锚垫板、连接体和翼板，所述锚垫板和所述连接体设贯穿的通孔，所述第二钢绞线束穿过所述通孔固定于所述连接体端部，所述翼板围绕所述连接体外侧固定，其上设有多个均布的u形隔断槽，所述挤压头挂载固定于所述翼板上。
7.进一步地，所述步骤s501包括：在组装所述组合体后，将所述组合体放入所述套筒中，所述挤压簧应从所述套筒中伸出，进行挤压前，在所述挤压套外刷上干净的机油。
8.进一步地，所述连接器包括螺旋筋、保护罩、紧固栓、第一捆扎带、第二捆扎带以及第三捆扎带；所述螺旋筋预埋于所述a节段箱梁内，环绕设于所述锚垫板外围；所述第一捆扎带围绕所述伸出段将所述挤压头紧固于所述连接体外侧，所述第二捆扎带围绕所述挤压套将所述挤压头紧固于所述连接体外侧，所述第三捆扎带围绕所述翼板底部端的所述第一钢绞线束紧固；所述保护罩由两半对壳体通过所述紧固栓组合而成，组合后为沿轴线贯通的锥形结构，其开口大的一端套于所述翼板外侧，另一端套于所述第一钢绞线外。
9.进一步地，所述连接器包括第一波纹管、第二波纹管以及约束圈；所述第一波纹管和第二波纹管都为中空管，两者分别预埋所述第一波纹管预埋在所述a节段箱梁内，与所述锚垫板内通孔相接，所述第二波纹管套于所述保护罩靠近所述b节段箱梁的一端，在所述第二波纹管外部套装有所述约束圈，所述约束圈为环状，用于将所述第二波纹管紧固。
10.进一步地，所述连接器包括排气孔和工作夹片；所述排气孔贯穿所述保护罩设置，位置为所述连接体外侧；所述工作夹片设于所述连接体贯穿的通孔内，并包裹通孔内的所述第二钢绞线束。
11.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1.本发明提供的用于预应力钢绞线束接长的连接器为一体式结构，不需要配合组装，在已完成预应力张拉的箱梁钢绞线上安装连接器后，后完成的箱梁钢绞线可直接挂载固定于连接器上，施工工序简单，连接时不需要安装其它固定装置，施工效率高。
12.2.本发明提供的钢绞线束接长连接器可以预设在连续梁中前施工梁上，在前施工箱梁完成双端预应力张拉后，再完成后施工箱梁的钢绞线穿束和单端张拉，施工过程预应力损失少，钢绞线束连接更稳固，增强了预应力系统的效果。
13.3.本发明提供的施工方法在等待前梁张拉及压浆时，可以同步为后梁进行预应力钢绞线束穿束和挤压头制作，两者同步进行提高了施工效率，缩短了施工周期。
附图说明
14.图1为本发明实施例一种铁路连续梁预应力施工方法的过程示意图；图2为本发明实施例一种铁路连续梁预应力施工方法连接器20的半剖图；图3为本发明实施例一种铁路连续梁预应力施工方法连接器20的剖面图c
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c；图4为本发明实施例一种铁路连续梁预应力施工方法连接器20翼板结构示意图；图5为本发明实施例一种铁路连续梁预应力施工方法连续梁的结构示意图；图6为本发明实施例一种铁路连续梁预应力施工方法连续梁的剖面图d
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d。
15.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1
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第一波纹管、2
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螺旋筋、3
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锚垫板、4
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连接体、5
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排气孔、6
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挤压套、7
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保护罩、8
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紧固栓、9
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约束圈、10
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第一钢绞线束、11
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第二波纹管、12
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工作夹片、13
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翼板、14
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第二钢绞线束、15
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钢绞线通道、16
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第一捆扎带、17
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第二捆扎带、18
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第三捆扎带、19
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挤压簧、20
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连接器、41
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第一圆台、42
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第二圆台。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
17.如图1
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图6所示，本发明提供一种铁路连续梁预应力施工方法，其中a节段箱梁已完成预应力张拉及压浆，b节段箱梁为后施工段箱梁，本桥仅涉及纵向预应力体系，其中a节段预应力系统采用双向张拉完成，b节段采用单端该张拉，施工方法包括按顺序进行的下列步骤：s100：完成a节段箱梁预应力张拉及压浆；s200：安装b节段箱梁预应力管道；s300：完成b节段箱梁钢绞线下料，如图4所示，首先按照设计提供的所需长度进行第一钢绞线束10下料，所述第一钢绞线束10下料前，首先要检查其质量，在外观方面应逐盘检查，不应有折断、横裂和相互交叉的钢丝，其表面不得有润滑剂、油渍、裂缝、小刺、劈裂及机械损伤，表面允许有轻微浮锈，但不得锈蚀成肉眼可见的麻坑下料切割时，优选地，采用砂轮切割机切割，并去除切割面的毛刺，当切割后出现散丝现象时，应在切割前距切割点两端5厘米左右处用铁丝绑扎后再切割，切割完成后距切口20厘米范围内要用铁丝绑扎牢固，梳直理顺后每隔一米绑扎铁丝防止第一钢绞线束10松散相互缠绕；s400：完成b节段箱梁钢绞线穿束，如图5
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图6所示，a节段箱梁为已完成预应力张拉及压浆，将第一钢绞线束10在b节段箱梁中进行穿束，优选地，可以选择卷扬机拖拉穿束或钢绞线穿束机穿束，使用卷扬机穿束时，在第一钢绞线束10一端套锥形套环，并在其中打入刚锲，然后将第一钢绞线束与套环锲紧，穿入端在编束时事先留钢绞线，将卷扬机钢丝绳拉过管道另一端，钢丝绳与第一钢绞线束10穿入端的钢绞线联接，开动卷扬机，将第一钢绞线束10拉过管道。也可将几根第一钢绞线束10端头错落摆放，并穿入一根引线，采用焊接方法将整束钢绞线与引线焊接为一体，引线长度大于管道长度2至3米，特别地，在张拉前，从焊接接头后20厘米处将焊接接头切割，优选地，可以在焊接处附近的钢绞线上洒水降温。使
用钢绞线穿束机穿束方法时，将第一钢绞线束10捆吊放在b梁端头，在距离梁约10米处，用钢绞线笼固定好，进一步地，将钢绞线穿束机安装到位，调试好正反转，检查方向是否和穿束方向一致，确认无误后，将第一钢绞线束10端头穿过钢绞线穿束机压轮，接通钢绞线穿束机电源，钢绞线穿束施工开始，当第一钢绞线束10穿束到另一端时，达到钢绞线外漏长度，最后关闭钢绞线穿束机并切割第一钢绞线束10完成穿束工作；在开始b节段箱梁预应力及压浆前，将a节段和b节段两段箱梁预应力钢绞线束连接以减少预应力损失；s500：b节段箱梁连接器安装；所述s500包括如下s501及s502两个步骤：s501：制作b节段箱梁钢绞线挤压头，如图4
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图5所示，当第一钢绞线束10在b节段箱梁中完成穿束后，在所述第一钢绞线束10接近a节段箱梁端制作挤压头，优选地，挤压头包括挤压套6和挤压簧19，挤压套6为圆柱状套筒，中心通孔大小与第一钢绞线束10中钢绞线大小适应，优选地，挤压套6采用45号钢车制而成，挤压簧19采用硬质钢丝缠绕成对开两半筒状，挤压簧19直径与所述第一钢绞线束10中钢绞线大小相适应，起到增强挤压套6握裹力的作用，特别地，新购置或检修过的挤压机，应做空载运行试验，在挤压机与配套油泵连接后，启动油泵，让其空载运行2min～3min，设备运转正常后，可操作控制阀，使挤压机油缸空载往复2～3次，排出管路中的气体并观察油路和油缸密封件有无渗漏，活塞运行是否通畅，确认没有卡阻、爬行现象，且空载运行时，顶杆伸出距离应在设计允许范围内，以免损坏设备，当一切正常后，即可进行负荷试验，做负荷试验前取下顶杆，在挤压模与活塞之间加装厚度大于5厘米的钢板，然后向挤压机供油，使油压缓慢升至额定压力，稳压持荷并观察油路及密封件有无渗漏，一切正常即可减压结束试验，挤压机可正式使用。进一步地，使用挤压机进行挤压头的制作，在制作前挤压前应检查钢绞线端部是否齐整、直径是否匹配、规格是否符合要求，优选地，挤压套6上涂有防锈油，挤压时起润滑作用，如果表面粘上了泥土、灰砂，则必须用柴油清洗干净，否则容易损坏挤压机模具，首先将进行挤压簧19的安装，使其紧旋在钢绞线上，保证无间隙，然后将钢绞线穿过挤压机模孔，再套上挤压套6，并插入挤压机的加工工位内，特别地，组装后的挤压簧19要在挤压套6的两边伸出，且伸出长度不能小于14毫米，当挤压簧19长度不够时，可用两个进行拼合加长，最后在挤压套6外刷一薄层干净的机油，挤压元件就位后，操纵挤压机油泵，使顶杆伸出，将挤压套6顶紧在模具上，在这过程中观察钢绞线是否居中，否则必须采取措施将其扶正，挤压过程中应观察挤压机压力表的最大数值，表压应在规定范围内，当压力从峰值降低或顶杆行程到位后，即可使挤压机回位，整个挤压过程应连续完成不得停顿。在挤压完成后检查挤压头端面，保证基本平整，没有裂痕或缺口，同时检查挤压头外径尺寸，若不合格应当拆除重新制作，同时定期做挤压头的拉力试验，保证挤压质量，优选地，挤压完成后挤压簧19在挤压套6两端应该仍可见到，且其外露长度不小于2毫米，挤压后钢绞线端头露出挤压套6长度应为1至5毫米。
18.s502：连接b节段箱梁钢绞线与连接器，如图2
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图5所示，在完成挤压头制作后，将所述第一钢绞线束10接近a节段箱梁端与预设在a节段箱梁上的连接器20相连，从而将第二钢绞线束14与第一钢绞线束10相连，达到接长a节段箱梁预应力筋的目的，有效减少了a节段箱梁和b节段箱梁预应力的损失，其中，连接器20包括第一波纹管1、螺旋筋2、锚垫板3、连接体4、排气孔5、挤压套6、保护罩7、螺栓8、约束圈9、第一钢绞线束10、第二波纹管11、工作
夹片12、翼板13、第二钢绞线束14、第一捆扎带16、第二捆扎带17以及第三捆扎带18，其中，第二钢绞线束14在a节段箱梁上已完成张拉，第一波纹管1用于包裹保护第二钢绞线束14，锚垫板3预埋在a节段箱梁上起到固定整个连接器20，同时固定张拉后所述第二钢绞线束14的作用，锚垫板3为阶梯放大状的中通结构，第二钢绞线束14穿过锚垫板3，到达并穿过翼板13使用锥状工作夹片12固定于翼板13上，在锚垫板3外围环绕固定有螺旋筋2，由于预应力混凝土在张拉过程中的力很大，采用螺旋筋2可防止所述锚垫板3处在进行预应力张拉时因局部压力过大而压碎混凝土用于是提高锚后混凝土的抗压强度,防止锚下混凝土在张拉应力的作用下发生局部破坏。进一步地，连接体4为固定第一钢绞线束10的主要结构，优选地，所述连接体4包括第一圆台41和第二圆台42相接而成，其中第二圆台42周边有u形隔断槽，缺口大小和数量与组成第一钢绞线束10的钢绞线规格相同，将所述的第一钢绞线束10端部钢绞线的挤压头分别挂在第二圆台42周边的缺口处，此时挤压套6受拉力，起到张拉固定第一钢绞线束10的作用，特别地，在体边缘带有凸起的薄壁，可以限制挤压套6的移动，防止第一钢绞线束10从翼板13中滑脱，第一圆台41侧壁与挤压套6边缘相切紧贴，同样起到限制挤压套6的作用，特别地，第一圆台41的侧面和第二圆台42的端面都倾斜角度，使挤压套6更好的贴合在翼板13上，进一步地，由于挤压头制作时钢绞线端头超出挤压套6端面，使用第一捆扎带16环绕挂在第一圆台41上的钢绞线超出部分进行固定，同样的，在挤压套6上和第二圆台42底部钢绞线上，分别使用第二捆扎带17和第三捆扎带18进行紧固，优选地，上述捆扎带都可以采用细铁丝，捆扎后涂抹防锈油进行防锈处理。进一步地，在所有挤压套6都挂在翼板13上固定好后，使用保护罩7对翼板13部分以及第一钢绞线束10尾部进行包裹保护，所述保护罩7为喇叭筒状的锥形结构，且可拆分为两半通过螺栓8紧固，特别地，在保护罩7上设置有排气孔5，用于压浆时排出多余气体，在所述保护罩7尾部设置有约束圈9，用于将保护罩7收紧使其与内部的第一钢绞线10贴合，同时将第二波纹管11收紧在内使其与保护罩7连接，最后连接器20内部形成密闭空间，有防止雨水锈蚀、延长使用寿命和防止预应力损失的作用，连接器20采用半开口的多孔位挂载方式，工序简单，将其预设在前施工箱梁上，在张拉固定该段箱梁预应力筋的同时，后施工段箱梁施工可以同步进行，一体式设计减少了跨度较长的多段连续梁中预应力损失，后施工段箱梁预应力筋穿束后无需等待可以直接连接前节段预应力筋，提高了施工效率；s600：完成b节段箱梁预应力张拉及压浆；s700：完成b节段箱梁混凝土浇筑及养护；s800：完成b节段箱梁混凝土张拉及压浆。
19.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。