京滬高鐵技術論文

　　6月30日，京滬高鐵正式通車。毫無疑問，這是一條從規劃之初就以創造“第一”為己任的鐵路線路。下面是小編為大家整理的，希望你們喜歡。

　　篇一

　　鋼絞線對拉技術在京滬高鐵

　　1工程概況

　　本專案部為中交股份京滬高速鐵路土建工程六標段五工區三作業區，本作業區施工範圍為丹陽至崑山特大橋陽澄湖橋段***2***DK1245+829～DK1252+017.79段樁基、承臺、墩柱、上部連續樑施工。總長6.189km。

　　本作業區高架橋包括承臺193個，最小尺寸為10.5m×5.6m×2m，最大為:18.2m×10.4m×3.5m，屬大體積砼施工，大體積砼施工對模板和模板施工工藝要求較高，因此我作業區全部使用大塊組合鋼模板，對拉方式全部採用鋼絞線對拉新工藝。

　　2傳統對拉工藝

　　傳統的對拉工藝採用高強鋼或者合金鋼拉桿，強度和剛度都能滿足施工要求，但其致命缺點是，高強鋼或合金鋼對拉桿不能彎曲，在大體積砼構造物或者作業面限制的情況下，經常出現對拉桿穿不進或拔不出來的現象，穿不進則影響施工，拔不出則會帶來如下缺陷:

　　2.1 大體積砼施工質量無法保證，遺留對拉桿會在構造物內部形成一條很長的鏽蝕通道，極大的損害了砼結構物質量和耐久性;

　　2.2增加工程施工成本，帶來資源浪費。

　　3鋼絞線對拉工藝

　　承臺模板安裝時採用對拉鋼絞線進行固定，對拉鋼絞線採用φ15.24鋼絞線，兩端用錨具夾片固定，用通心螺桿、螺母調整鋼絞線伸長量和預張力。

　　鋼絞線對拉工藝的優點：

　　3.1 對拉鋼絞線具有極強的對拉力;

　　3.2 對拉鋼絞線柔韌性和彎曲度很大，特別適用於大體積砼結構物和作業空間限制的情況，杜絕了拉桿遺留在結構物中的弊病，保證砼構造物的質量和耐久性。

　　3.3 通過對拉鋼絞線的預張，鋼絞線的張拉力可以抵消砼荷載和施工荷載***澆築前鋼絞線的張拉力由內撐鋼管、地腳鋼筋等平衡***，從而可以保證澆築時鋼絞線零伸長，模板不變形，保證大體積砼的尺寸和外觀;

　　鋼絞線對拉承臺的澆注

　　鋼絞線對拉使用的錨具 鋼絞線錨固端

　　4鋼絞線對拉工藝受力及伸長量驗算

　　4.1 承臺鋼絞線對拉受力驗算***依據《路橋施工計算手冊》***：

　　選10.5m×7.5m×2m的承臺計算示意。拉桿採用φ15.24鋼絞線，拉桿橫向間距為3.25m，縱向間距為0.75m,施工溫度取25℃，砼澆築速度保守取0.4m/h***根據實際經驗，該種承臺澆注時間為5小時左右***。

　　對承臺的豎直模板來說，新澆築的砼的側壓力是它的主要荷載，當砼澆築速度在6m/h以下時，作用於側面模板的最大壓力按以下公式計算：

　　故有效壓頭高度為：

　　作用於側面模板的最大壓力：

　　則拉桿承受的拉力為：

　　鋼絞線的容許拉力為：

　　，即砼施工荷載遠遠小於鋼絞線極限抗拉力。

　　4.2 承臺對拉鋼絞線預張拉伸長量計算***依據《路橋施工計算手冊》***：

　　模板調整完畢後，首先用鋼管撐將模板上口支撐，將錨具及夾片固定打緊後，通過套在通心螺絲螺桿上的螺母的旋轉張拉鋼 絞線，使鋼絞線產生50KN的張拉力***根據4.1中計算***，張拉力採用變形量控制。

　　50KN的張拉力對應變形量計算如下：

　　長邊10.5m方向 即17.39mm

　　短邊7.5m方向 即12.42mm

　　採用兩端同時張拉的方法，為避免應力損失，在鋼絞線拉緊***無懸垂***狀態下每端的螺母在通心螺絲螺桿上旋進9mm***長邊方向***/7mm***短邊方向***，使鋼絞線產生不小於澆注時砼荷載和施工荷載的張拉力。

　　此時，模板頂、中、底部每根鋼絞線的張拉力50KN分別由模板頂部內撐鋼管、固定在鋼筋骨架上的砼墊塊、模板底限位鋼筋來平衡。

　　澆注前力平衡體系如下圖所示：

　　F——鋼絞線預張力;

　　F1——內撐鋼管支撐力;

　　F2——鋼架骨架保護塊支撐力***通過墊塊***;

　　F3——限位鋼筋支撐力;

　　4.3 內撐鋼管平衡張拉力計算：

　　內撐鋼管長度為承臺設計邊長，內撐鋼管放在骨架頂面，其自重由鋼筋骨架承載，故受壓和穩定性計算時不考慮自重。

　　4.3.1 鋼管壁受壓強度計算：

　　由[N]1=f*A

　　得

　　取φ127×4.5mm型號的鋼管支撐，截面積為1732mm²。

　　滿足要求。

　　4.3.2 鋼管受壓穩定性計算：

　　取承臺長邊方向計算，

　　[N]=

　　查《鋼結構設計規範》***GB 500172003***附錄C-1得：0.144

　　則[N]=0.144×1732×215=53622.7N

　　取φ127×4.5mm型號的鋼管1根，支撐在每根對拉鋼絞線對應的模板上口，容許應力為53.6KN，大於50KN，滿足要求。

　　4.4 鋼筋骨架墊塊受力計算

　　墊塊均採用C50高強砼墊塊，形狀如上圖所示，尺寸為2.5cm×4.5cm×7cm,鋼筋直徑為2cm，接觸形狀為半圓形，接觸長度L為四分之一週長，L=2πr/4=1.57cm，計算取1cm，則最小承壓面積為2.5cm²。

　　則一個墊塊可以承受的力為N=50MPa×2.5 cm²=12.5KN

　　鋼絞線分上、中、下3層佈置，橫向間距為3.25m，豎向間距0.75m。

　　每束鋼絞線的力50KN分佈在3.25m×0.75m=2.4 m²的範圍內，墊塊個數為9.6個，則每一個墊塊分擔的壓力為5.2KN，小於墊塊的可承受壓力12.5KN，故墊塊的抗壓力足夠。

　　4.5計算可知：

　　4.5.1鋼絞線的對拉力遠遠大於新施工砼的側壓力及施工荷載;

　　4.5.2 對拉鋼絞線的適量預張拉可以完全抵消澆注時產生的砼及施工荷載，保證澆注過程中模板位置的零變形;

　　4.5.3 澆築前對拉鋼絞線的張拉力利用內撐鋼管、模板底限位鋼筋來平衡，澆注過程中，砼側應力及施工荷載逐漸增大，鋼管內撐和模板底限位鋼筋力逐漸減小，而模板始終處於受力平衡狀態。

　　底部限位鋼筋採用16圓鋼，打進墊層10cm，露出5cm，間距1.5m。限位鋼筋與模板間用高強度砼墊塊支墊，避免漏筋。限位鋼筋受力在此不再計算，一般均能滿足固定模板的作用，可根據 經驗設定。

　　鋼絞線對拉工藝施工工藝流程

　　5.1 鋼筋骨架驗收後模板吊裝

　　鋼筋骨架綁紮完畢，骨架周圍按設計要求均勻設定高強預製墊塊，密度不小於每平方米4個。然後用吊車吊裝模板。模板整體初步穩固時採用繃線法將模板邊口調直，消除錯臺，並採用吊垂球法控制其垂直度。

　　5.2 模板加固

　　模板加固方式：

　　5.2.1 模板底部採用限位鋼筋支撐和鋼絞線對拉的平衡體系來固定;

　　5.2.2 模板頂部採用鋼管支撐和鋼絞線對拉的平衡體系來固定;

　　5.2.3模板外部採用方木支頂。

　　5.2.4 模板中部，鋼筋骨架上均布的高強砼墊塊可以抵抗模板中間對拉鋼絞線的張拉力。

　　5.2.5 鋼絞線穿束、固定

　　鋼絞線分上、中、下3層佈置，橫向間距為3.25m，豎向間距0.75m。

　　穿拉鋼絞線前首先將PVC管準確接通對應的對拉孔並固定，PVC管保持水平順直，介面處包纏多層塑料膠帶以保證介面牢固和密封，如果PVC管太長，可加設多道鐵絲將其懸掛固定於承臺骨架頂面上。

　　PVC管道固定完畢後，將鋼絞線緩速的穿入PVC管，鋼絞線穿束過程中需要工人在行進端部進行方向引導並分擔PVC管的壓力，鋼絞線穿入完畢後，兩端等長外露，然後依次將墊塊、通心螺絲螺桿和螺母、錨具和夾片安裝到鋼絞線兩端，並將夾片打緊固定，錨具採用內側錨固。

　　5.2.6 鋼絞線預張拉

　　首先將內撐鋼管合理就位，然後調節通心螺桿和螺母，採用伸長量控制對鋼絞線提供不小於砼側應力和施工應力的張拉力，頂層鋼絞線張拉力由內撐鋼管的支撐力來平衡，中層鋼絞線張拉力由鋼筋骨架上的高強砼的支撐力來平衡，底層鋼絞線張拉力由限位鋼筋的支撐力來平衡。

　　5.2.7模板上外部支護方木

　　模板按承臺尺寸固定好後，承臺模板外側加設方木支頂模板，給模板的穩固再上一道 保險，確保承臺尺寸精確。

　　5.3 墩身預埋鋼筋、預埋件的施工

　　鋼絞線對拉工藝施工方法小結

　　本作業區的193個承臺全部採用這種工藝施工。 實踐證明，鋼絞線對拉代替傳統對拉桿有如下優點：

　　6.1鋼絞線強大的週轉效能使模板對拉材料成本投入變得很低;

　　6.2鋼絞線對拉施工工藝不僅具有抗拉強度高的優點;

　　6.3通過對鋼絞線預張拉可以抵消澆注過程中產生的砼荷載和施工荷載，避免模板在澆築過程中產生變形，確保承臺尺寸精確;

　　***鋼絞線的柔軟性使其 應用非常廣泛，特別適用於大體積砼構造物施工和施 工作業空間狹窄的情況。

　　6.5鋼絞線對拉桿代替傳統對拉桿的應用，杜絕了對拉桿經常遺留在構造物中的弊病，極大的滿足了京滬高速鐵路設計承臺施工的質量和耐久性。

　　我作業區所施工的承臺由於外形漂亮、尺寸標準，受到了業主和集團公司領導的一致好評。鋼絞線對拉施工工藝的使用既滿足了京滬高鐵要求的施工質量和100年的耐久性，又減少了材料浪費，降低了造價。鋼絞線對拉施工工藝的應用是大體積砼構造物對拉施工工藝的一個創新點，有較大的推廣價值。

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