高速铁路预应力混凝土连续梁后期徐变分析

吴艳波

中铁二十五局集团第五工程有限公司

高速铁路预应力混凝土连续梁后期徐变分析

吴艳波

中铁二十五局集团第五工程有限公司

高速发展的铁路交通为我国的经济发展注人了崭新的活力，而混凝土作为高速铁路施工的重要组成材料，其施工质量安全非常重要。在新的时代要求之下，铁路施工企业必须积极响应国家的号召，做好高速铁路连续桥梁的混凝土施工工作，控制预应力混凝土连续梁后期徐变，最大限度保证连续梁桥能够正常运用于铁路运输之中，在提高企业竞争力和经济利益的同时，促进我国铁路运输事业更好更快的发展。

高速铁路；预应力混凝土；连续梁；后期徐变

1、混凝土徐变概述

早在19世纪时，人们就认识并大量的研究了混凝土的徐变，但是对于混凝土的徐变机理的研究依旧不完善。实际工程中由于混凝土的徐变会导致内部结构随着时间的变化发生内力和变形，所以在此过程中没有清楚的认识到混凝土的徐变，就会导致混凝土结构的挠度过大，最终导致混凝土裂缝的产生。在国内，我们是20世纪初开始对混凝土的徐变展开了一系列研究，根据数值以及计算机优化等的方法，统计分析了大量混凝土的徐变试验结果，进一步提出并改进了很多混凝土徐变的数学预测模型，现阶段主要包括有CEBFIP、ACI209、BS以及B-P系列模型等等。而这些模型建立过程中所存在的影响因素都不同，所以对于其计算精度也有所不同，所以要特别注意对其选择应用。

2、高速铁路预应力混凝土连续梁施工要点

2.1 预应力筋张拉

对于梁体的混凝土强度以及弹性模量要注意在满足相应设计要求后进行预应力的施加；对于各个节的现浇梁段要实现先对其进行纵向张拉，然后进行横向张拉，最后进行竖向张拉，其中对于纵向的张拉要注意先对腹板进行张拉再进行顶板的张拉，最后是对底板的张拉。其中对于预施应力值要根据预应力筋的具体伸长值对其实现校核工作，实际的伸长值要和其理论上的伸长值差控制在6%左右；对于竖向以及横向的预应力筋张拉滞后纵向预应力筋张拉不能大于三个悬浇梁段。还要特别注意的是：在每次张拉前要加强对油泵以及油表编号的检查，注意其和相关配套的一致性；由于大吨位千斤顶400T、油表选择精度等级0.4、40 ～ 60 MPa最大读值，每个泵配备2压力表；消除对砂浆锚板，以确保与支撑板接触有效锚固；如果洞口角歪斜或锚垫板垂直受力筋张力要求，局部垫以避免应力集中，或者切断肌腱；杰克，工作锚，锚安装手拉葫芦进行调整，确保千斤顶油缸轴，工作锚，锚的通道轴中心线。

2.2 混凝土施工

桥梁“带病”工作已成为常态，极易发生安全事故，在50cm以内，所以必须重视其混凝土施工。关于配合比的调整。不同的配合比对于混凝土施工质量的影响是不同的，因此在进行高速铁路连续梁混凝土施工之前，应该对混凝土配合比进行多组试验分析比较，根据各技术数据及经济指标结合当地施工的实际情况，采用最适合的混凝土配合比，保障混凝土工程的质量；关于混凝土的浇筑工作。连续梁桥混凝土的浇筑工作根据施工工艺的不同应该采用不同的分段分层进行，比如悬臂施工时要从悬臂端向内分段分层浇筑，各步骤不能颠倒。

3、高速铁路预应力混凝土连续梁后期徐变控制

以某工程实际为例，首先分析其混凝土的弹性模量E对后期混凝土的徐变值影响。在这过程中，对于徐变的系数计算应用相关预应力混凝土桥涵设计规范中的表达公式，也就是：(JTJ023-85)附录四中的模型运算，混凝土的龄期伟一周，其中弹性模量设计值为：

E=3.55×104MPa

在这其中，当混凝土的弹性模量E发生变化时，变化区间是具体设计值的80%到120%。具体结果如下表1所示。

表1 凝土弹性模量E对后期徐变值的影响

从上面表1中的分析可知：1)混凝土的徐变值会随着混凝土弹性模量E的变化而变化，当混凝土弹性模量E变大时，混凝土的徐变值会变小，这种情况存在于无论是梁上拱还是下挠；在连续梁中跨小于80m的时候，最大后期徐变值要和最小后期徐变值的差保持在3mm以内；3)在预应力混凝土中跨度为125m时，其混凝土的徐变值在-8.24mm，而在0.8E的时候，其混凝土的后期徐变值为-13.14mm，不能满足有关规定。

针对预应力张拉龄期τ的变化对后期混凝土徐变的影响。应用有关模型中的徐变系数运算公式对其实现进行分析，其弹性模量设计值为：

在这其中，如果其龄期有所变化，那么预应力的张拉龄期也会发生变化，其一般在四到十天变化，一天为级差，而和相关标准节段符合的时间为六天到十二天，根据具体计算结果显示，预应力张拉龄期τ变化影响后期徐变值，主要表现在：1)当预应力的张拉龄期τ增大时，其注意徐变值就会减小。2)在预应力张拉龄期τ从四天变到十天的时候，这几座桥的后期徐变值差异比较小，其最大和最小差的值均在2mm以内。

总而言之，随着经济建设的飞速发展，铁路建设的进程越来越快，已经在全国建成了非常发达的铁路交通网络，为广大群众的出行带来了便利。这也加大了对高速铁路施工企业的施工要求。对于铁路交通来说，桥梁施工一直是铁路施工企业及专业技术人员所重视的一大难题。因此，如何提高连续桥梁混凝土施工工艺，是发展铁路事业的一个关键，必须重视其施工技术及混凝土徐变。

[1]盛兴旺，李松报.高速铁路预应力混凝土连续梁后期徐变主要影响因素分析[J].铁道标准设计，2013，11：40-44.

[2]罗浩.高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥徐变变形对车—桥系统耦合振动的影响研究[D].中南大学，2011.