客运专线预制箱梁预初张拉阶段跨中截面应力状态研究
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预初张拉阶段客运专线简支箱梁空间应力状态试验研究
１ ／ ２跨 截 面位置 附 近 。应变 计 在横 截 面 上 的布 置 如 图 ２所 示 ， 应 变计顺 桥 向布置 如 图 ３所 示 。 混凝土 浇筑 前 ， 在 测 点 位 置 的钢 筋 骨 架 上绑 扎 埋 人 式 钢弦应 变计 ， 并做 好 防护工作 ， 以免振捣 混凝 土 时
张拉 阶段 梁体 应力 状 态 的研 究 不 多 ， 尤 其 是 针对 横 向 应力 状态 的研 究很 少 。本 文 结合 ３ ２ ｍ 客 运 专线 无 砟 轨道 后 张 法 预 应 力 混 凝 土 简 支 箱 梁 （ 通桥 （ ２ ０ ０ ８ ）
力钢 绞线 张拉 后进行 应变 数据 采集 。
随着我 国高 速铁 路 和 城 市轨 道 交 通 的 快速 发 展 ， 预 制简 支箱 梁在 铁路 桥梁 工程 中的使 用 日益广 泛 。客 运专线 预 制 简 支 箱 梁 的 预 应 力 张 拉 可 按 三 个 阶段 进
行， 即预张 拉 、 初张拉、 终 张 拉 。预 制 简支 箱 梁 预 应力
束数量 多 ， 力筋 线形 复杂 ， 预应 力束 的平弯 也更 多 。 由 于预初 张 拉 阶段 在 制梁 台座 上 进行 ， 混凝 土截 面 承 受 偏 心 的预 压 力 及 逐 渐 参 与 受 力 的箱 梁 自重 的共 同作 用， 箱梁空问受力状态复杂¨ 。随 着 张 拉 过 程 的 发 展， 台座 与箱梁 的 相 对支 承 位 置 也 不 断改 变 。预 初 张 拉 阶段混 凝土 的弹 性模 量 和抗 拉 强 度都 较 低 ， 可 能 引
铁
１ ２
道
建
筑
Ｒａ ： １ ０ ０ ３ ． １ ９ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ ． ０ ０ １ ２ ． ０ ４
预 初 张 拉 阶段 客 运 专 线 简 支 箱 梁 空 间应 力 状 态 试 验 研 究
张拉 阶段 梁体 应力 状 态 的研 究 不 多 ， 尤 其 是 针对 横 向 应力 状态 的研 究很 少 。本 文 结合 ３ ２ ｍ 客 运 专线 无 砟 轨道 后 张 法 预 应 力 混 凝 土 简 支 箱 梁 （ 通桥 （ ２ ０ ０ ８ ）
力钢 绞线 张拉 后进行 应变 数据 采集 。
随着我 国高 速铁 路 和 城 市轨 道 交 通 的 快速 发 展 ， 预 制简 支箱 梁在 铁路 桥梁 工程 中的使 用 日益广 泛 。客 运专线 预 制 简 支 箱 梁 的 预 应 力 张 拉 可 按 三 个 阶段 进
行， 即预张 拉 、 初张拉、 终 张 拉 。预 制 简支 箱 梁 预 应力
束数量 多 ， 力筋 线形 复杂 ， 预应 力束 的平弯 也更 多 。 由 于预初 张 拉 阶段 在 制梁 台座 上 进行 ， 混凝 土截 面 承 受 偏 心 的预 压 力 及 逐 渐 参 与 受 力 的箱 梁 自重 的共 同作 用， 箱梁空问受力状态复杂¨ 。随 着 张 拉 过 程 的 发 展， 台座 与箱梁 的 相 对支 承 位 置 也 不 断改 变 。预 初 张 拉 阶段混 凝土 的弹 性模 量 和抗 拉 强 度都 较 低 ， 可 能 引
铁
１ ２
道
建
筑
Ｒａ ： １ ０ ０ ３ ． １ ９ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ ． ０ ０ １ ２ ． ０ ４
预 初 张 拉 阶段 客 运 专 线 简 支 箱 梁 空 间应 力 状 态 试 验 研 究
石武客运专线(河南段7标段)箱梁预制质量控制
（） ５ 由多 个施 工 单 位 在 多个 梁 场 制 梁 ， 量 管 理 质
１ 工 程 概 况
工作难 度 较大 。 ２ 箱 梁 预 制 施 工 工 艺
１ １ 工 程 简 介 ．
新建石 家 庄 至武 汉 铁 路 客运 专 线 （ 南 段 ） 程 河 工 Ｓ Ｌ一 ＷＪ ７标 段是 新 建石 家 庄 至武 汉铁 路 客运 专 线 （ 河 南段 ） 工程 的 重 要 组 成 部 分 ， 标 段 线 路 设 计 速 度 为 该 ３ ０ｋ ／ ， 程正线 全 长 约 ６ ． ６ ｍ， 中漯 驻 特 大 ５ ｍ ｈ 工 ３ ７ ２ｋ 其 桥桥 长 ６ ． ４ ｍ。预制 箱 梁 共 计 １ ４ 孔 ， 线 路 分 １ ６ １ｋ ８ 沿 ８ 区段设 ３个 预制梁 场 。箱梁 截 面类 型为单 箱单 室等 高
（） 艺标准要求高。钢筋连接与安装 、 ２工 内外 模
板制 安 、 端模 预 留孔 、 应力 管 道 定 位 、 凝 土 浇 筑工 预 混
准 高 ， 用 高性 能 混 凝 土 ， 板 采 用 大 型 定 型 钢 外 模 和 开合 式 采 模
液 压 钢 内模 ， 季初 期 养 护 采 用 全 封 闭 蒸 汽 养 护 ， 应 力 分 预 冬 预
・
桥 梁 ・
石 武 客 运专 线 （ 南 段 ７标 段 ） 梁 预 制质 量 控 制 河 箱
曾小樟
（ 中铁 武 汉 大 桥 工 程 监 理 咨询 有 限公 司 ，武 汉 ４０５ ） ３ ０ ０
摘
要 ： 武 客 运 专 线 以 沉 降 变 形 控 制 为 主 ， 梁 预 制 质 量 标 石 箱
数） 求高。 要
关 键 词 ： 武客 运 专 线 ；预 制 箱 梁 ；质 量控 制 石 中 图分 类 号 ： ２ ８ Ｕ ４ ． ７ １ Ｕ ３ ； ４ ５ ４ 文献 标 识 码 ： Ｂ
预应力张拉与压浆
中铁二十五局集团建筑安装公司乳源制梁场[摘要]本文将结合武广客运专线预制箱梁工程，对客运专线采用的预应力施工过程控制进行简单阐述。
[关键词]客运专线预张拉初张拉终张拉真空辅助压浆[正文]武广客运专线是国务院批准的《中长期铁路网规划》的重要组成部分。
本工程为武广客运专线Ⅴ标梅村制梁场箱梁预制工程，共承担236孔32m后张法预应力混凝土简支箱梁 (其中不切翼缘板箱梁84孔，后浇翼缘板箱梁152孔)预制任务。
其预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，单片消耗1-7-15.2-1860-GB/T5224-2003高强度低松弛钢绞线10余t，锚固体系采用自锚式拉丝体系，管道形成采用抽拔橡胶管成孔。
1.预应力张拉张拉设备及主要材料：张拉电动液压千斤顶组采用柳州二千预应力有限公司YCW300C-200型穿心式张拉千斤顶，张拉吨位300T，行程200mm；高压油表采用精度为0.4级、读数0-60MPa、直径为150mm 的油压表；预应力筋采用江阴法尔胜钢制品有限公司生产生产的1-7-15.2-1860-GB/T5224-2003高强度低松弛钢绞线，单束公称直径φj15.24mm、抗拉标准强度Rgb=1860MPa，弹性模量Eg=1.95×105M Pa。
锚具、夹具采用柳州欧维姆机械股份有限公司生产的OVM锚具、夹具。
采用的锚具、夹具应通过铁路产品CRCC认证，否则不得用于铁道专项工程中。
张拉前应做好相应的准备工作，主要包括：(1)检查确认梁体砼强度和弹性模量是否已达到设计施工要求。
(2)检查千斤顶和油压表是否在校正期内，有无异常现象。
(3)检查使用的预应力钢绞线是否准确，外露部位无损伤、扭结。
(4)清除梁体张拉端锚垫板上杂物，以保证锚具与锚垫板的密贴。
(5)检查灌浆孔有无堵塞，所有灌浆孔应在预应力施加前予以清除干净，以保持畅通。
检查张拉束周围有无初始裂纹存在，并对初始裂纹做好标识，便于对裂纹后期观察。
(6)拆除底板支座上锚碇板等固定螺栓，松动两端底模连接花篮螺丝。
箱形梁传力锚固阶段跨中截面应力分布试验研究
李海光 ,季文玉 ,卢文良(北京交通大学 土木建筑工程学院 ,北京 100044)摘要 :介绍对秦沈客运专线 24 m 箱形梁进行的传力锚固阶段跨中截面应力测试 ,并根据测试数据研究传力锚固后跨中截面的应力分布 ,验证平截面假定 ,为以后高速铁路箱形梁的施工和设计提供参考 。
关键词 :预应力混凝土箱形梁 锚固阶段 跨中截面 应力分布 中图分类号 :U446 文献标识码 :B 文章编号 :100321995 (2004) 0320010203 简支整孔箱形梁以受力简单明确 、形式简洁 、外形 美观 、抗扭刚度大 、施工速度快 、建成后的桥梁养护工 作量小以及噪音小等特点 ,在我国第一条按 200 km Πh 行车速度设计的新建客运专线 —秦沈线上得到了广泛 采用 。
整孔预应力混凝土箱形梁施工工序多 、施工环 境复杂 、不确定因素多 ,为检验结构设计 ,积累设计经 验 ,预防施工事故 ,保证桥梁建成后的正常运行 ,有必 要进行施工现场测试 。
我们进行了预应力混凝土箱形 梁在传力锚固阶段的应力状态测试 。
箱形梁在传力锚 固阶段的主要变形是压弯变形 ,在跨中截面附近变形 最大 ,故以跨中截面为测试截面 。
表 1 预应力钢筋张拉顺序表j1 试验概况试验梁为秦沈客运专线某大桥预制混凝土箱梁 , 跨度 24 m , 跨 中 截 面 尺 寸 如 图 1 。
梁 体 自 重 约2 520 kN ,C 50 混凝土 ,设计弹性模量 35 G Pa 。
试验梁 2001 年 4 月 25 日灌注 ,4 月 28 日初张拉 ,5 月 15 日终张拉 。
当梁体混凝土强度及弹性模量达到 80 %设计强度后进行一期张拉 ,达到设计强度时进行二期张拉 ,在二期张拉时进行测试 。
梁端部截面预 应力束的分布及编号如图 2 ,张拉顺序如表 1 。
张拉时 采用分批两端张拉的方式 ,为尽量减少横向弯曲 ,每批 同时张拉 2 束 ,左右腹板力束同时张拉 。
预制箱梁质量控制要点
混 凝
内部温度不宜超过60℃，最高不大 于65℃。蒸汽养护结束后应及时采 取措施，继续对混凝土进行保温保
土达到1.2Mpa前不得在其上踩踏或安装
土
湿自然养护。
模板及支架。混凝土养护期间，混凝土
养
内部最高温度不宜超过65℃，混凝土内
护
部温度与表面温度之差、表面温度与环
境温度之差不得大于15℃，养护用水与
委外 试验
锚
具
钢绞线下料
穿
束
质量证明书或试验报告单。进场后，应 查对标牌，必须对其质量指标进行全面 检查并按批进行外观、硬度、静载锚固 系数性能试验，其质量必须符合现行国 家标准的规定和设计要求。同一种类、 同种材料、同一生产工艺且连续进场的 预应力筋用锚具、夹具、连接器，每 1000套为一批，不足1000套的也按一批 计。检验合格后（监理单位见证检验） 方可使用。
模
±5mm；模板的侧向弯曲l/1500；两模板内侧宽度（+10，－5
板
）mm；梁底模拱度（＋5，－2）mm；相邻两板表面高低差2mm。
安
3、底模拼接时应保证各段的中心线放在同一直线上。底模预
装
设反拱±L/3000。
要 求
4、预埋件和预留孔洞的允许偏差为预留孔洞中心位置10mm， 尺寸为（+10mm，0），预埋件中心位置3mm。 5、应严格按照技术交底书编号进行安装，外模与底模通过螺
蒸汽养护：分静停、升温、恒温、
降温四个阶段。静停期间应保持环
自然养护：(1)自然养护时，在混凝土浇 注完毕后应对混凝土进行保水潮湿养护
境温度不低于5℃，混凝土浇注完4 ～6小时后方可升温，升温、降温速 度不大于10℃/h，恒温期间混凝土
客运专线预制箱梁终张拉弹性上拱度研究
本文链接：/Periodical_tdjz201112009.aspx
移监测与有限元分析。结果表明，在１００—１２０
ｋＮ／ｍ，
１２０—１４０ ｋＮ／ｍ，１４０—１６０ ｋＮ／ｍ，１６０—１８０ ｋＮ／ｍ
４种
（责任审编赵其文）
万方数据
客运专线预制箱梁终张拉弹性上拱度研究
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 李松 中铁二局集团有限公司新运公司,四川成都,610031 铁道建筑 Railway Engineering 2011 通过监测箱梁在终张拉过程中位移的变化，可以 了解梁体上拱度的发展情况。终张拉工序开始前在梁 体底部两侧的支点及跨中位置分别设置百分表，预留
２０
ｍｍ左右的读数空间，记录下初始读数。终张拉作
２有限元分析
２．１模型建立 采用Ｍｉｄａｓ／Ｃｉｖｉｌ软件对３２ ｎｌ简支箱梁进行有限 元分析Ｈ巧１。全桥共划分为３４个单元，支点处和跨中 位置形成节点。梁体终张拉在存梁台位上进行，边界 条件按实际情况设置。
将监测过程的数据与有限元分析的数据进行对
比，分析结果见图３和表１。结果表明，监测过程的数
据与有限元的数据偏差不大，终张拉弹性上拱值最大 的偏差为４．０４％。从图表中可以看出，监测数据比有 限元数据要小，原因是实际混凝土强度及弹性模量比 有限元分析采用的理论值要大。实际梁体的刚度较 大，由此可以认为有限元分析的数据为弹性上拱度的 上限值。张拉过程中上拱度偏差较大，是因梁体伴随 着预应力扩散始终在上拱，而每一步上拱的值比较小， 造成相对误差较大。
随着我国客运专线铁路的大力发展，工程中大量 采用了后张法预应力混凝土简支箱梁。该箱梁终张拉 阶段弹性上拱度是生产过程中一个重要的监测参数， 是箱梁预拱度设置的重要依据。为揭示弹性上拱度的 实际情况，本文结合客运专线无砟轨道后张法预应力 混凝土３２ Ｉｎ简支箱梁（通桥（２００８）２３２２Ａ一Ⅱ），对５ 孔箱梁终张拉全过程进行监测，并进行了有限元分析， 为预拱度设置提供了基础数据和理论依据¨。１。
预应力混凝土箱梁的端块应力分析
(
横应 力， 距离端 面较远处则变为拉 应 力。 在 某 些 情 况 下， 横向拉应力 过大会导 致 出 现 纵 向 裂 缝， 以 致 引 起 局 部 承 压 破 坏。 因此， 有必要对 端 块 混 凝 土 的 局 部 应 力［ ! * " ］进 行 计 算 分析和实际测试， 以利于保证结构安全， 并为设计工作 提供参考。从弹性力 学 出 发， 有关资料给出了端块应 力计算方法和公式， 但相当繁琐； 利用有限元软件进行 模拟分析可以克服以 上 缺 点， 是解决端块应力问题的 一种既快捷又准确的方法。 %" 目前有关端块应力分析的论断 锚下截 构件锚端 中 心 在 局 部 荷 载 ! > 的 作 用 下，
［"］
且存在着剪应力和由弯曲引起 的 横 向 应 力 ! ) 。目 前， 有关端块应力的分析 可 以 采 用 传 统 的 弹 性 力 学 法、 光 弹性法或有限元法［ " ］。 #" 有限元分析 #$ !" 模型的建立 秦沈 客 运 专 线 大 量 采 用 的 *" + 预 应 力 混 凝 土 双 线整 孔 箱 梁， 体 积 大、 自 重 大， 宽 跨 比 大， 梁顶宽为 $", - + ， 梁高为 ", . + ， 有限元模型和跨中断面分别 如 图 "、 图 * 所示。
铁道标准设计 ! !"#$%"&’ ()"*+"!+’ +,(#-*’ .//0 （1 ）
・桥 ! 梁・
彭正中， 赵 ! 曼， 王新敏—预应力混凝土箱梁的端块应力分析
值比较相似， 依此可以判定预应力的传递长度为 0# / % ， 也就是说预应力传递长度的真实值为 + 个梁高。从 锚 头距离梁端 "# , . ,# + % 的分布范围考察， 其平均几何 中心为 +# +& % ， 梁高为 ,# $ % ， 二者之和为 0# *& % ， 按+ 个梁高考察的结果与有限元计算结果之比为 0# *& 3 0# / 2 "# 1/$ / ， 误差为 +# 004 。因此， 在锚头分布比较复杂
横应 力， 距离端 面较远处则变为拉 应 力。 在 某 些 情 况 下， 横向拉应力 过大会导 致 出 现 纵 向 裂 缝， 以 致 引 起 局 部 承 压 破 坏。 因此， 有必要对 端 块 混 凝 土 的 局 部 应 力［ ! * " ］进 行 计 算 分析和实际测试， 以利于保证结构安全， 并为设计工作 提供参考。从弹性力 学 出 发， 有关资料给出了端块应 力计算方法和公式， 但相当繁琐； 利用有限元软件进行 模拟分析可以克服以 上 缺 点， 是解决端块应力问题的 一种既快捷又准确的方法。 %" 目前有关端块应力分析的论断 锚下截 构件锚端 中 心 在 局 部 荷 载 ! > 的 作 用 下，
［"］
且存在着剪应力和由弯曲引起 的 横 向 应 力 ! ) 。目 前， 有关端块应力的分析 可 以 采 用 传 统 的 弹 性 力 学 法、 光 弹性法或有限元法［ " ］。 #" 有限元分析 #$ !" 模型的建立 秦沈 客 运 专 线 大 量 采 用 的 *" + 预 应 力 混 凝 土 双 线整 孔 箱 梁， 体 积 大、 自 重 大， 宽 跨 比 大， 梁顶宽为 $", - + ， 梁高为 ", . + ， 有限元模型和跨中断面分别 如 图 "、 图 * 所示。
铁道标准设计 ! !"#$%"&’ ()"*+"!+’ +,(#-*’ .//0 （1 ）
・桥 ! 梁・
彭正中， 赵 ! 曼， 王新敏—预应力混凝土箱梁的端块应力分析
值比较相似， 依此可以判定预应力的传递长度为 0# / % ， 也就是说预应力传递长度的真实值为 + 个梁高。从 锚 头距离梁端 "# , . ,# + % 的分布范围考察， 其平均几何 中心为 +# +& % ， 梁高为 ,# $ % ， 二者之和为 0# *& % ， 按+ 个梁高考察的结果与有限元计算结果之比为 0# *& 3 0# / 2 "# 1/$ / ， 误差为 +# 004 。因此， 在锚头分布比较复杂
客运专线32m预制梁预应力张拉的施工技术分析
回缩 量 。
３ ４压 浆 、 封 锚
Hale Waihona Puke 压 力之 前 ， 施加 相应 的预压 应 力 ， 使 其各 部 件提 前 适应 将 承 受 的荷 载 ， 改变 桥
梁微观结构 ， 使其刚性和稳定性有所提升， 从而起到加 固效果。同时可减少弹 性形变， 延 缓 裂缝 出现 时 间 ， 减 少振 动 等情 况 的发 生 率 ， 进 而 提 高桥 梁 的抗 裂 性 和 耐久 性 ， 延长 其使 用 寿命 ， 是一 种科 学 的桥 梁 防护 手段 。 施工工程较为复杂 ， 具体流程包括地基处理 、 支架预压 、 模板安装 、 钢筋
预 张 拉 和初 张拉 的顺 序 为 ： Ｏ 一０ ２ Ｘｋ（ Ｉ 测 油缸 和 Ｔ具 锚 夹 片 的外 露 量 ， 分线运输机制 ， 高铁客运 专线随之兴起。 近些年来， 同家在高铁建设方面投入 ｋ 表示 控 制张 拉应 力 ） 一 初 张托 控 制应 力 （ 测油 缸 和 工具 锚 夹 片外 露量 ） 一 了大量财力 、 人 ， 使其规模迅速扩大， 其中， 桥梁建设 占了很大 比例， 尤其是 ２ ４ ｍ和 ３ ２ ｍ的预 制 整孔 箱 梁 ， 应 用在 ８ ５ ％以上 ， 为保证其质量， 必 须加 强 对 施 回油至 ０ ． １ ｋ （ 测 油缸 和 Ｔ具 锚 夹 片的 外露 量 ） 一 回油 至０ 锚 固一 测 工作 夹 片 Ｔ技术的霞视。作为现代桥梁建设 的重要技术之一 ， 预应 力技术在提高桥梁 外露 量 。 ③ 终 张拉 刚度 、 强度 ， 减 少裂 缝 、 延 长其 使 用寿 命 方 面颇 为有 益 ， 值得推广， 日在 实 际应 用中， 还需 进 一步 完 善 。 混凝土的强度为５ ３ ． ５ Ｍ Ｐ ａ ，龄期保证在１ ０ 天以上 ，同时弹性模量不低于 ３ ６ Ｇ Ｐ ａ 时， 方可 开 展终 张拉 工 作 ， 且 张拉 工作 结 束后 需要 对 其弹 性 上拱 度进 行 １ 工程 概况 定期 测 量 ， 实 测值 应 控制 在设 计 值 的 １ ． ５ 倍之内。 终 张 拉 的顺 序 为 ： Ｏ 一０ ． ２ １ ３ ＂ ｋ （ 测 油 缸 和工 具锚 夹 片 的 外露 量 ， ｋ 表 示 控 吉珲 铁 路 客运专 线 Ｊ Ｈ Ｓ — Ｖ标 段位 于 敦化 市江 南镇 段 ， Ｉ 需 架 设５ 座桥 ， 长度 为８ Ｋ ｍ， 共需 １ ５ ３ ： ｆ Ｌ 预制梁， 其 中３ ２ ｍ预 制 箱梁 有 １ ５ １ 孔， 南 附近 的 敦 化 江南 北 制梁 场 负责 制造 。预制 梁 采用 后 张法 预应 力 混凝 土 双线 简 支单 箱 单 室 箱梁 ， 跨度３ １ ． ５ ｍ， 双 线 线 间距 ４ ． ６ ｍ， 敦化 江 南北 制 梁 场建 于 ２ ０ １ １ 年７ 月， Ｊ 临时 占地 面 积１ ２ ９ ． ６ 亩， 场 内分 为 ： ①制梁区： 设 置有 ８ 个 制梁 台 座 ， ４ 个 内模 拼装 平 台 ， ２ 个 钢 筋绑 扎 台 座 ， 另有 ２ 台５ ０ 吨龙门吊； ②存梁区： 设置有４ 个 转换 台座 ， ２ ４ 个 双 层存 梁 台座 ； ③拌合区： 设置有２ 座Ｈ Ｚ Ｓ １ ２ ０ 型搅 拌 站 ， 以及１ 处 钢 筋加 工 区 ， ６ 个骨 料 存储 仓 等 。箱 梁 预制 时 问 自２ ０ １ １ 年８ 月３ ０ 日至 ２ ０ １ ２ 年８ 月初 ， 日平 均制 梁１ ． ５ 孔 。架设 工 作则 从 ２ ０ １ ３ 年６ 月开始， ９ 月结 束 。 制 张 拉应 力 ） 一 ｋ （ 测 油 缸 和工 具 锚 夹 片 的外 露 量 ， 静停持荷５ ｍｉ ｎ， 随 时 补 油） 一 一端 补 油至 ｋ ， 回油 至０ ． ２ ｋ （ Ｎ 油 缸 和Ｔ 具 锚夹 片 的 外露 量 ） 一 回油 至０ 锚 固一 测 工作 夹 片外 露 量 。
３ ４压 浆 、 封 锚
Hale Waihona Puke 压 力之 前 ， 施加 相应 的预压 应 力 ， 使 其各 部 件提 前 适应 将 承 受 的荷 载 ， 改变 桥
梁微观结构 ， 使其刚性和稳定性有所提升， 从而起到加 固效果。同时可减少弹 性形变， 延 缓 裂缝 出现 时 间 ， 减 少振 动 等情 况 的发 生 率 ， 进 而 提 高桥 梁 的抗 裂 性 和 耐久 性 ， 延长 其使 用 寿命 ， 是一 种科 学 的桥 梁 防护 手段 。 施工工程较为复杂 ， 具体流程包括地基处理 、 支架预压 、 模板安装 、 钢筋
预 张 拉 和初 张拉 的顺 序 为 ： Ｏ 一０ ２ Ｘｋ（ Ｉ 测 油缸 和 Ｔ具 锚 夹 片 的外 露 量 ， 分线运输机制 ， 高铁客运 专线随之兴起。 近些年来， 同家在高铁建设方面投入 ｋ 表示 控 制张 拉应 力 ） 一 初 张托 控 制应 力 （ 测油 缸 和 工具 锚 夹 片外 露量 ） 一 了大量财力 、 人 ， 使其规模迅速扩大， 其中， 桥梁建设 占了很大 比例， 尤其是 ２ ４ ｍ和 ３ ２ ｍ的预 制 整孔 箱 梁 ， 应 用在 ８ ５ ％以上 ， 为保证其质量， 必 须加 强 对 施 回油至 ０ ． １ ｋ （ 测 油缸 和 Ｔ具 锚 夹 片的 外露 量 ） 一 回油 至０ 锚 固一 测 工作 夹 片 Ｔ技术的霞视。作为现代桥梁建设 的重要技术之一 ， 预应 力技术在提高桥梁 外露 量 。 ③ 终 张拉 刚度 、 强度 ， 减 少裂 缝 、 延 长其 使 用寿 命 方 面颇 为有 益 ， 值得推广， 日在 实 际应 用中， 还需 进 一步 完 善 。 混凝土的强度为５ ３ ． ５ Ｍ Ｐ ａ ，龄期保证在１ ０ 天以上 ，同时弹性模量不低于 ３ ６ Ｇ Ｐ ａ 时， 方可 开 展终 张拉 工 作 ， 且 张拉 工作 结 束后 需要 对 其弹 性 上拱 度进 行 １ 工程 概况 定期 测 量 ， 实 测值 应 控制 在设 计 值 的 １ ． ５ 倍之内。 终 张 拉 的顺 序 为 ： Ｏ 一０ ． ２ １ ３ ＂ ｋ （ 测 油 缸 和工 具锚 夹 片 的 外露 量 ， ｋ 表 示 控 吉珲 铁 路 客运专 线 Ｊ Ｈ Ｓ — Ｖ标 段位 于 敦化 市江 南镇 段 ， Ｉ 需 架 设５ 座桥 ， 长度 为８ Ｋ ｍ， 共需 １ ５ ３ ： ｆ Ｌ 预制梁， 其 中３ ２ ｍ预 制 箱梁 有 １ ５ １ 孔， 南 附近 的 敦 化 江南 北 制梁 场 负责 制造 。预制 梁 采用 后 张法 预应 力 混凝 土 双线 简 支单 箱 单 室 箱梁 ， 跨度３ １ ． ５ ｍ， 双 线 线 间距 ４ ． ６ ｍ， 敦化 江 南北 制 梁 场建 于 ２ ０ １ １ 年７ 月， Ｊ 临时 占地 面 积１ ２ ９ ． ６ 亩， 场 内分 为 ： ①制梁区： 设 置有 ８ 个 制梁 台 座 ， ４ 个 内模 拼装 平 台 ， ２ 个 钢 筋绑 扎 台 座 ， 另有 ２ 台５ ０ 吨龙门吊； ②存梁区： 设置有４ 个 转换 台座 ， ２ ４ 个 双 层存 梁 台座 ； ③拌合区： 设置有２ 座Ｈ Ｚ Ｓ １ ２ ０ 型搅 拌 站 ， 以及１ 处 钢 筋加 工 区 ， ６ 个骨 料 存储 仓 等 。箱 梁 预制 时 问 自２ ０ １ １ 年８ 月３ ０ 日至 ２ ０ １ ２ 年８ 月初 ， 日平 均制 梁１ ． ５ 孔 。架设 工 作则 从 ２ ０ １ ３ 年６ 月开始， ９ 月结 束 。 制 张 拉应 力 ） 一 ｋ （ 测 油 缸 和工 具 锚 夹 片 的外 露 量 ， 静停持荷５ ｍｉ ｎ， 随 时 补 油） 一 一端 补 油至 ｋ ， 回油 至０ ． ２ ｋ （ Ｎ 油 缸 和Ｔ 具 锚夹 片 的 外露 量 ） 一 回油 至０ 锚 固一 测 工作 夹 片外 露 量 。
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２ 预 初张拉 阶段 箱梁 跨 中截 面应 力监测
２ １ 箱 梁 简 介 。
客 运专 线预制 ９ ０ｔ ０ 简支 箱 梁 采 用单 箱 单 室 的截
的增 加逐 渐上拱 的 ， 自重参 与 的程度 在逐渐 变化 ， 各束 力筋 的线 形也不 同。 因此 ， 拉 过 程 中箱 梁 跨 中截 面 张
算边 缘 的换 算截 面弹 性抵抗 矩 。 《 桥梁 预应力 混凝 土技 术及 设 计原 理 》 中指 出 ： 在 预加 应力 阶段 ， 张 法 构件 混 凝 土截 面 正应 力 计 算 方 后
法 如 下 式
Ｏ０ ０ ０ ０ ８ ０ １ ４— ９ ４ ２ １ ） ５— ０ ０— ３ ０
对预 初 张拉 阶 段 的 箱 梁 跨 中截 面 应 力 状 态 进 行 了施 工 模 拟 。
。
±
±
（） １
式中， 一 。 分别 为 相应 施 工 阶段 计 算截 面边 缘纤 维 的混凝 土压 应力 、 拉应 力 ； Ｍ 别为构 件 自重及施 Ｎ、 分 工荷 载标准 组合 在计算 截 面产生 的轴 向力值 、 弯矩值 ， 在 预初张拉 的传 力锚 固阶段 为构件 自重 在计算 截面产
变 。将 计 算 结 果 与 现 场 实 测 结 果 进 行 对 比分 析 ， 出 了 得
为０５ ．
等 ± ±
’
式 中符 号含 义详 见文献 ［ ］ ３。
由于 预初 张 拉 阶 段 自重 参 与 作 用 的程 度并 不 明
确 ， 结构设 计 原 理 》 中指 出 ： 虑实 际情 况 并 从 安 《 考
应力计 算较 为复 杂 ， 多近 似 按 简支 梁 计算 ， 《 凝 大 如 混
面形式 ， 梁长 为 ３ ． ， ２ ６ｉ 梁端 顶板 、 板 及腹 板 局部 向 ｎ 底 内侧 加 厚 。 梁 高 ３ ０ ｎ 顶 板 宽 度 １ 底 板 宽 度 ． ５ ｉ， ２ ｍ，
５ ５１， 片箱梁 质量 约 ９ ０ｔ ． Ｉ单 Ｔ ０ 。 梁体 混凝 土强 度 等 级 为 Ｃ ０， 用 后 张 法施 工 工 ５ 采
・
桥 梁 ・
客 运 专 线预 制 箱梁 预初 张拉 阶 段跨 中截 面应 力状 态 研 究
杨 独 ，卢文 良， 宋延 旭
（ 京 交 通 大 学 土 木 建 筑 工程 学 院 ，北 京 １ ０ ４ 北 ０ ０ ４）
摘 要 ： 以无 砟 轨 道 后 张 法 预 应 力 混 凝 土 双 线 简 支 箱 梁为 研 究 对 象 ， 用有 限元 分 析 软 件 ＭＩ Ａ ／ ｉ ｌ 弹 性 支 撑 计 算 模 型 采 Ｄ Ｓ Ｃｖ 按 ｉ
态逐 渐 趋 近 于 简 支 受 力模 型 。 张 拉 过 程 中的 截 面 应 力计 算 按
弹 性 支撑 模 型是 可行 的 。
关 键 词 ： 运 专 线 ；箱 梁 预 应 力 ；张 拉 阶段 ；有 限 元 分 析 ；跨 客
中截 面 应 力 中图 分 类 号 ： ２ ８；Ｕ４ ８ ２ ３ Ｕ３ ４．１ 文 献标 识 码 ： Ａ
生 的 轴 向 力 值 、 矩 值 ； 。为 换 算 截 面 面 积 ； ｏ为 验 弯 Ａ Ｗ
在 箱 梁跨 中截 面预 埋 钢 弦 式应 变计 ， 测 了预 初 张拉 阶 段 的混 监 凝 土 应 力 。将 计 算 结果 与现 场 实测 数 据 进 行 了对 比 分析 ， 果 结
表 明 在预 初 张拉 阶段 ， 着 钢 束 张 拉 根 数 的 增 加 ， 梁 应 力 状 随 箱
Ｏｃ ＇ 或 ｃ ± （） ４
其 中 公 式 （ ） （ ） ｋ 为 １０ 公 式 （ 取 ｋ １ 、２ 取 ．， ３）
预初张拉过程 中箱梁的应力变 化规律 。 １ 预应 力箱 梁张拉 阶段 截面 应力计 算方 法 在预 加应力 阶段 ， 简支 箱 梁 是 随着 钢 束 张 拉根 数
土结构 设 计 规 范 》 Ｇ ５ ０ ０ ２ ０ ） 和 《 梁 预 应 （ Ｂ ０ １－ ０２ 桥 力混凝 土技 术及 设计 原理 》 等 。
艺， 梁体 布置 ２ ７束 预 应 力 钢绞 线 。 由于 结构 对 称 ， 列 出一半 断面 的形 状 和 预 应 力 钢 束 布 置 示 意 如 图 １所
近 年来 ， 由于结构功能 的需 要 ， 曲率 、 吨位 曲线 大 大 预应力 筋在预 应力 混凝 土结 构 中的应 用 日渐 增 多。 目 前 正在建设 的京 沪高速铁路设计 时速 ３０ｋ 广泛采用 ５ ｍ， 整体箱梁结构 形式 。 由于施工 中预应力 钢 束是 分批 张 拉的 ， 尤其是预 初张 拉在 制梁 台座 上 进行 ， 预压 力偏 心 地作 用在混凝土截 面上 ， 箱梁 同时 承受偏心 预压力 和梁 的 自重两种荷 载 ， 自重 参与作 用 程度 不很 明确 ， 得 但 使 在预初张拉 阶段梁 体 的受 力 比较 复 杂 。在此 阶段 混 凝 土的弹性模量 和抗 拉强度都 较低 ， 梁可能 开裂 。本 箱 文结合 客运专线无砟 轨道后张 法预应 力混凝 土 ３ Ｉ ２１ 简 Ｔ 支箱梁 （ 通桥 （０ ８ ２２ Ａ ２ ０ ）３ ２ 一Ⅱ ， 用有 限元 分 析软 件 ）采 Ｍ Ｄ Ｓ Ｃｖ 进行梁体 在预压力 和 自重 作用下跨 中截面 Ｉ Ａ ／ ｉｉ ｌ 的应力计算 。在某梁场选取预 制箱梁 ， 浇筑前 在其跨 中 截面预埋钢弦式应 变计 ， 监测预初 张拉 阶段 的混凝 土应
全 角度 出发 ， 自重作 用 下跨 中截 面 的弯 矩取 为计 算值
的 一 半
或
±
（） ３
在 预 加 应 力 阶 段 箱 梁 截 面 应 力 主 要 考 虑 预 应 力 和
自重 的综合 作用 ， 自重作 用程 度 不确 定 ， 用 系数 ｋ 但 可 表示， 则跨 中截 面应 力计算公 式 可表示 为