哈大客专后张法预应力箱梁抽拔管孔道成型工艺

1、哈大客专后张法预应力箱梁抽拔管孔道成型工艺作者：王立国摘要：通过在哈大XX梁场对橡胶抽拔管在客专箱梁预制施工中的预应力孔道成型的应用，从技术及经济必选、施工工艺的总结和施工时的注意事项等进行阐述。体现了在铁路客专箱梁预制上的新材料、新工艺的推广和使用。关键词：铁路 箱梁预应力 橡胶抽拔管 孔道成型 施工工艺1. 工程概况哈大铁路客运专线是国家“十一五”规划的重点建设工程项目之一，纳入国家中长期铁路网规划，于2007年8月开工建设，预计2011年年底通车运行，设计时速350km。为保证高速列车的运营安全，桥梁上部结构主要采用整孔后张法预应力混凝土简支箱梁。中交一公局六公司双城制梁场承担628榀3

2、2m无砟轨道后张法预应力箱梁的预制。梁长32.6m，跨度31.5m，桥面排水形式为六面坡形式，中心梁高3.05m。在后张法预应力混凝土箱梁施工中，预应力筋孔道不仅是张拉、压浆的场所，也是影响预应力施加的重要因素。所以，预应力孔道的成型是施工中的关键。2. 技术及经济比选预应力筋孔道成型有预埋波纹管和抽拔管抽拔成型两种工艺。哈大XX梁场通过详细的市场调查了解和现场观摩，经过技术、经济比选，在实际施工中选择抽拔管成孔工艺。2.1成孔原理预埋波纹管是在浇筑混凝土之前，将波纹管按预应力筋的设计位置，绑扎于梁体钢筋中，再浇筑混凝土，形成孔道。抽拔管是成孔原理是利用其高强度、高弹性和橡胶体积不可压缩性能，

3、在管体轴向受力时会轴向伸长，径向自然变细，使管体和混凝土孔壁出现间隙而拉出形成孔道。2.2技术比较橡胶抽拔管和波纹管比较有如下优点：1） 橡胶抽拔管具有优质高弹性，耐磨，变形小等特点，易于保存；2） 重复利用率高，约为100200次，所以用量小，节省了库房空间；3） 工作温度为-2060之间，满足了严寒地区冬季施工条件和客专箱梁蒸养温度条件；4） 克服了波纹管成孔的质量通病，如：接头不严密，振捣时管壁破裂造成漏浆导致穿束不易通过，甚至堵孔耽误施工进度。2.3经济比选以哈大XX制梁场628孔32m预制箱梁为例，将抽拔管方案与波纹管方案进行计较。1） 波纹管市场价大约每米6元8元，箱梁共27孔束，

4、每孔梁需要约900米波纹管，全梁波纹管安装按3工日计算（经验值）。2） 一般情况下，1套抽拔管的工序占用时间约为40h50h，双城梁场预计每天生产3榀梁，梁场共配置7套抽拔管，每套平均制梁约90孔，仅为极限使用率的50%。抽拔管市场价为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。每榀梁抽拔机械费约为30kN卷扬机0.3个台班，人工费约8工日（安装及抽拔、倒运）。 其628榀梁成本对比见表1。表1 经济比选项目波纹管抽拔管材料费900m/榀*8元/m*628榀452万元(44*18*140+10*18*120)*793万元人工费80元/工日*3工

5、日/榀*628榀15万元80元/工日*8工日/榀*628榀40万元机械费100元/台班*0.3台班*6282万元合计467万元135万元经过技术及经济比选，哈大双城梁场选用了新材料抽拔管，使用抽拔成孔新工艺。节约成本300多万元，并保证了预应力箱梁的成孔质量。3. 橡胶抽拔管材料要求选用橡胶管前，仔细做好市场调查，尽量在信誉良好的厂家订货，注意出厂合格证和材质验收。必要时向省级以上橡胶产品检测中心送检，出具一些重要指标的报告：外观、不圆率、拉伸强度、拉断伸长率、300%定伸强度、硬度、伸长率变化率等重要质量指标。其质量符合客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件，要求如表2。 表2 成孔胶管质量

6、要求 序号检验项目质量要求1外观无表面裂口、表面热胶粒、杂质，痕迹长度不大于3mm，深度不大于1.5mm，每米不多于1处。2外径偏差±4mm3不圆率20%4拉伸强度12MPa5扯断伸长率350%6300%定伸强度6MPa7硬度邵氏A 型65±54. 施工工艺4.1管道定位与安装箱梁底腹板钢筋绑扎时，按照预应力孔道坐标安装定位网片，定位网片钢筋使用12钢筋在胎具上焊接成型，定位网片安装间距为50cm，与梁体钢筋焊接为一体，确保孔道位置正确平顺。每根孔道制孔采用的橡胶管分两段，每段长度为18米，中间接头位置外套铁皮管套接，套接长度不得小于30cm，并用胶带裹紧，防止漏浆。为保证

7、橡胶抽拔管的刚度，从橡胶抽拔管中穿入钢绞线，并且胶管一端的钢绞线穿入另一端胶管的长度保证不小于1m。孔道位置允许偏差距跨中4m范围内4mm，其余6mm。橡胶管清除浮土等杂物入钢筋骨架后，用固定铁丝双向十字绑扎在定位网顶部，限制管道横纵向位移，此时应注意检查胶管在水平方向的弯曲线型。见图1。图1橡胶抽拔棒安装预留预应力孔道4.2孔道成型 制孔管安装好后，即可随骨架钢筋整体吊装入模，见图2。钢筋骨架整体入外模后，因吊装过程的受力不均可能会导致定位网、胶管的变形，此时还应再检查管道横纵向坐标和水平方向整体线型，保证位置准确。图2 安装橡胶抽拔管的底腹板钢筋骨架入模混凝土浇注完成后，橡胶抽拔管抽拔时间

8、以孔道不变形、塌孔、裂纹和无抽拔事故为准。一般以手按混凝土不留凹坑即可抽拔。据双城梁场施工经验，混凝土邻近环境温度和抽拔时间关系如表3。表3 混凝土浇注环境温度与抽拔成孔时间控制表 环境温度（） 抽拔胶管的时间（h） 30以上 4 3020 47 2010 710拔管时间“宁早勿晚”，利用卷扬机抽拔时，捆绑处用粗绳连接，防止损伤胶管；拔管后，及时清除锚垫板喇叭口内残余水泥浆和压浆孔填塞物，及时检查孔道有无堵塞、塌孔，如有异常及时处理；损伤和直径小于设计4mm的胶管不能继续使用。见图3。图3橡胶抽拔棒抽拔成孔5. 使用橡胶抽拔管成孔注意事项1) 制孔材料及规格应满足设计和规范要求，并加强进场验收

9、和过程检查，否则易造成质量和安全隐患。2) 抽拔操作宜缓慢，同时注意观察胶管收缩情况，切忌硬拔硬抽，抽拔橡胶管时不要回力，要一直抽拔，直到全部拔出。抽拔时应注意施工人员的安全，做好防护，特别是橡胶管快被完全抽出时。3) 关于抽拔橡胶管抽拔时间应选择合适的时间，若过早抽拔易造成坍孔、缩孔的事故，同时过早抽拔孔道强度低、表面粗糙、易粘有浮浆，孔道摩阻偏大，影响预应力施作效果。过迟则抽拔困难，甚至会拔断胶管。4) 抽拔橡胶管应正确使用的保管。抽拔管表面禁止涂油类隔离剂，在不用时应避高温、日光照射及接触腐蚀性物品。在抽拔管使用一段时间后，应检查抽拔管上是否有划伤裂纹，如顺轴向出现细小裂纹可继续使用，但

10、如沿径向有mm深度以上的裂纹，应停止使用。5) 季节、施工工艺和工人操作水平的变化，会对橡胶管成孔的实际孔道摩阻产生很大影响，应严格按规范要求每100孔梁进行一次孔道摩阻试验，以确保有效预应力。6. 孔道堵塞处理方法在孔道抽拔过程中，难免出现孔道堵塞及抽拔管断裂的情况，其主要处理方法是对照图纸在梁体两端穿钢绞线画出孔道堵塞的位置，在堵塞部位开凿，凿除堵塞的混凝土。然后用小段波纹管修复孔道，再穿入钢绞线。钢绞线穿入后，用50号环氧树脂混凝土进行修补，待强度达到张拉要求后进行张拉，再进行梁体表面外观处理。7. 结束语哈大XX制梁场使用橡胶抽拔管成孔新型工艺，利用其高强度、高弹性和橡胶体积不可压缩的性能，在抽拔管内不加任何骨架材料，在管体轴向受力时，即会轴向伸长，径向自然弯曲，使管体和混凝土壁出现间隙而逐步剥离拉出。孔道成孔质量好，重复利用率高，成本低，经济效益非常明显，顺利完成箱梁预制的生产任务。 目前我国正致力于高速铁路的建设，工程规模和建设标准上升