论文摘要：本文介绍混凝土梁200km/h区段横向加固施工方法，为混凝土梁的横向加固施工保驾护航，并且为今后同类桥梁加固施工积累了经验。
论文关键词：混凝土梁加固,施工
随着我国铁路的跨越式发展，列车速度不断提高，运量不断增大，既有线混凝土桥梁的安全储备越来越低，从而使原有桥梁病害加剧，突出反映在，预应力钢筋混凝土桥梁因上拱度超限而引起的横向振幅超限、横隔板断裂等问题，已成为铁路提速的巨大隐患。几年来，我们采用铁科院铁建所的研究成果，对上拱度值小于100mm的32m预应力混凝土梁进行横向加固，增设横隔板后，有效地提高了梁跨的横向刚度和弯曲抗裂性，满足了提速的要求。
一、提速加固设计
1、提速加固技术条件
（1）满足客车200km/h安全通过，梁体跨中横向振幅满足设计要求。
（2）在D35特种车辆按40km/h通过时，梁体下缘不出现拉应力。
（3）加固后结构应有足够的耐久性。
（4）加固工程的实施不影响线路正常运营。
2、提速加固的措施
（1）通过增设横向水平联结板，提高梁体横向刚度。
（2）通过增设预应力筋，提高梁体抗裂性。
（3）预应力筋采用带有护套的预应力筋，保证其耐久性，并可以更换；同时加强预应力筋及普通结构筋的细部结构设计，提高加固体系的整体耐久性。
3、横向加固设计
在两片32m预应力梁中间横隔板处上、下翼缘、腹板处增设9快水平联结板，两片梁中间增设4个环形联结板。同时对各联结板施加预应力，采用混凝土等级C50，保证联结板与两片梁的良好联结。每块联结板均布置预应力筋，预应力筋采用Ф15.24mm（1-7Ф5）抗拉强度标准值为1860MPa无粘结低松弛预应力钢铰线。张拉控制力为0.76fpv，并采用专用锚具减少预应力筋的回缩损失。联结板混凝土灌注采用上、下振捣，以保证混凝土良好的密实性。
二、提速加固施工
1、加固工程工艺流程
探测梁体内钢筋走向，确定横向预应力筋的位置——腹板钻孔——梁体表面凿毛及钻锚固孔——埋设锚固筋——绑扎普通钢筋——布设无粘结钢铰线——桥面设置混凝土灌注口——模板安装——两片梁间增设支撑——预应力筋初张拉——灌注混凝土——混凝土养护——拆除支撑——拆除模板——混凝土表面刷养护剂——撤去两片梁间顶梁硬木——预应力筋终张拉——切割外露钢铰线——压浆及封锚——涂防水涂料。
2、探测梁体钢筋走向、确定加固筋钻孔位置、横向预应力筋钻孔位置与钻孔
（1）目测检查梁体表面是否平整，不平整处应将梁体表面打磨平整或用水泥砂浆抹平后再进行探测。
（2）在图纸标明的设计钻孔位置附近，用钢筋探测仪探明主梁腹板内钢筋的实际分布情况，再确定横向预应力筋穿越腹板的位置，以免钻伤梁内既有钢筋。
（3）按照探测出的梁内钢筋分布现状在梁体表面作出醒目标记。
（4）兼顾两片梁对应部位的钢筋分布，确定预应力筋的钻孔位置，若孔位无法避开主筋或其他障碍物时可适当移动，但距设计位置不大于50mm。
（5）安装膨胀螺栓，把钻机底盘固定在梁体腹板上。调整底盘上的调节螺栓，使钻杆保持水平并垂直于腹板。钻孔时应使钻杆保持平稳，以免钻出斜孔或损坏钻机、钻杆。
（6）当一片梁钻孔完成后，穿入一根直钢筋，核对另一片梁对应的预应力筋孔。
（7）钻孔时，严禁损伤梁内主筋。
（8）成孔后，孔眼必须用清水洗干净，与梁体结合面应凿毛，清除浮浆，并清洗干净，以增加新老混凝土之间的粘结力。
3、锚固、绑扎钢筋及预应力筋安装
（1）钢筋锚固前清孔，保证孔内无杂物。
（2）钢筋锚固
a、有预应力筋处的普通钢筋采用早强型锚固剂锚固。锚固剂填满孔眼后迅速插入需锚固的钢筋，用手锤打紧，抹平孔口。
b、无预应力筋处的水平钢筋采用植筋胶锚固，严格按照环境温度控制固化时间并符合植筋的技术要求，清孔不得用水冲洗，植筋胶填满孔深约2/3处后，迅速将钢筋旋转插入直至孔底，抹平孔口。
（3）钢筋按要求搭接、合理布置、牢固绑扎。
（4）预应力筋下料长度按照下式计算，并通过试用后再行修正：
L＝l+2L1+L2+L3
式中L—预应力筋下料长度；
l—锚垫板外端面间孔道实测长度；
L1—锚具长度；
L2—张拉千斤顶支承端面到槽行口外端面间的距离；
L3—被动端预应力筋外露长度(不小于30mm)。
（5）切割预应力筋时，严禁使用电弧、乙炔切割。
（6）预应力筋安装就位时，应保持水平、顺直。
4、设置桥面混凝土灌筑口
灌注口设在增设水平联结板及增厚竖向横隔板上方桥面梁缝间，遇梁缝过小影响混凝土灌注时，可适当凿除道砟槽边缘。
5、安装模板
（1）模板应有足够的强度、刚度和稳定性，能安全可靠地承受新灌注混凝土的重力、侧压力、列车和附着式震动器的震动荷载。
（2）模板在安装前应刷涂脱模剂。
（3）模板表面应平整，便于安装、拆卸。
（4）模板应稳固地依托于粱体，确保列车通过时模板与梁体无相对位移。
6、预应力筋初张拉
（1）初张拉前，新增水平联结板、增厚竖向横隔板处梁部上、下方增设支撑。
（2）千斤顶、油表、油泵在使用前进行配套标定，标定试验应在国家二级以上的计量检测单位进行，有效期为一个月或不超过200次张拉作业。
（3）横向初张拉前预应力筋两端放置锚下钢垫板，钢垫板用粘合剂粘牢于梁上，并安装专用锚具，预应力筋露出锚具被动端长度不小于30mm，主动端根据所用张拉设备型号确定预留长度。
（4）初张拉时每根预应力筋张拉力为40kN。张拉时油泵进油要缓慢、平稳，到预定张拉值后，回油卸荷。预应力筋张拉应分级进行，每次对称张拉两根。
（5）预应力筋初张拉完成后应及时灌筑混凝土。
7、灌注混凝土
（1）水泥、砂、碎石均应按规定取样检验，当使用外加剂时应同时检验，通过试验确定配合比。混凝土的坍落度一般为8cm—10cm。
（2）混凝土拌制程序为：砂+水泥+石子+减水剂，干拌均匀，加水搅拌直至拌和物的和易性满足施工要求后出料。
（3）混凝土应使用机械拌制．特殊情况可用人工拌制少量混凝土。
（4）混凝土宜分3次灌筑，第一次灌筑总量的1／2，用振捣器振捣密实，第二次灌筑直至与进料口平齐，再振捣密实，最后填实整个隔板和梁缝，振捣密实后抹平，确保梁缝不积水。
（5）混凝土灌筑应连续进行。当因故间歇时，其允许间歇时间应按{铁路混凝土与砌体工程施工规范》执行。
（6）在灌筑竖向横隔板、水平联结板混凝土的同时，应按规定制作混凝土抗压强度试件。当设计有要求时，还应制作弹性模量试件。
8、混凝土养护
拆模后，在混凝土表面应刷涂养护剂养护。
9、预应力筋终张拉
（1）横向联结板混凝土强度、弹性模量达到设计值的80％后，方可进行终张拉．
（2）用AMl5—1锚具时，每根预应力筋张拉分二次完成；第一次张拉至设计值，卸荷后装上支腿，再次张拉至设计值，锁紧锚头外螺母后回油卸荷。用BSMl5—1d锚具时可一次完成终张拉。其他锚具按配套张拉设备的不同要求进行张拉作业．
（3）控制张拉应以控制应力为主，测量伸长值进行校核，当实测值与理论计算值相差大于土6％时，应查明原因，及时处理后再继续张拉．
（4）张拉至控制应力，测量预应力筋的伸长值，持荷5min，千斤顶回油，锁定锚具。
10、压浆及封锚
（1）预应力筋终张拉完成后，应及时进行压浆处理。压浆材料应采用高性能、无收缩、防腐蚀灌浆剂。当使用无粘结钢绞线时，不压浆。
（2）封锚前锚具外露端涂黄油，安装防水塑料盖。
（3）预应力筋的锚具防护采用钢筋混凝土封端，其强度与隔板强度相同。
（4）封端混凝土模板转角处宜设封端混凝土模板转角处宜设置45倒角。
11、涂防水涂料
新增混凝土与梁体结合处，应刷涂防水涂料。
三、质量要求
1、材料检验
（1）钢筋、预应力筋、水泥及砂石材料进场后均应送试验室检验，合格后方准使用。
（2）水泥宜选用符合GBl75标准中强度等级为42．5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。
（3）水泥必须储存在干燥、通风的环境中，堆垛高度不宜大于2．Om，堆垛应架离地面0.2m以上并采取防雨雪措施．。
（4）砂应选用符合JGJ5Z规定的中粗砂。
（5）石子应选用符合了G了53规定的碎石，粒径以5mm～20mm为宜。
（6）拌制用水以饮用水为宜，如果用其他水源时应事先化验，符合要求后方准使用。
（7）混凝土材料必须采用检定合格的计量器具准确计量。每盘混凝土材料的称重允许偏差为，水泥土2％，砂、石子士3％，水及外加剂土1％。
（8）锚具在使用前，应进行外形外观、硬度、锚固性能及工艺性能的抽样检验，经检验合格方能使用．
2、钻孔
（1）钻孔深度及直径应符合设计要求。
（2）钻孔应与粱体表面垂直，不得倾斜。
（3）废弃孔眼应用锚固剂填实抹平．
3、混凝土强度及弹性模量应符合设计要求。
4、新增混凝土外观检查
（1）表面光滑、平整，无蜂窝、麻面。
（2）与梁体联结处平顺、严密，边角处少量不平整处应修补整齐。
（3）防水涂料应严密覆盖于梁体联结处，边缘整齐、美观。
5、其他
认真填相关检查证、检查表。
四、安全事项
1、人身安全
（1）在区间或站内正线作业来车时，作业人员应在距离列车本线不少于800m、邻线不少于500m下道避车，桥上施工人员应到避车台避车．
线路允许速度大于120km／h的地段，特快旅客列车到达施工地点前10min，必须停止影响列车运行的施工，且人员、设备等应撤至距钢轨头部外侧2m以外，施工机械、物料堆码必须放置牢固。
（2）上桥作业时，必须设防护人员，当视线不良时应增加联络员。在繁忙干线作业时，应设置驻站人员。
（3）在地面2m以上的高处及陡坡上作业，必须戴好安全帽，系好安全带或安全绳，不准穿带钉或易溜滑的鞋。安全带、安全绳每次使用前，使用人必须详细检查，每半年应做一次鉴定，其方法为：
静荷载试验：用静荷载3000N的力拉5min；
冲击试验：用800N重物体由3m高处自由坠落悬空。
检验要有记录，不合格的禁止使用。
（4）木制脚手杆有效部分小头直径：立杆不得小于70mm，横杆不得小于80mm。脚手板厚度不得小于50mm。脚手架负荷不得超过2700N／m．脚手杆间距不应大于1．5m(经检算许可者除外)。
（5）雾、雨、雪天施工，施工场地清扫后再进行作业。电器设备必须加设防护装置，除电工外严禁其他人员私接电线。
（6）吊装作业时，吊装物下严禁站人。
（7）张拉时操作人员应站在千斤顶的两侧。
（8）使用电锤钻孔时，要精力集中，双手抓牢，防止卡钻扭伤手臂。
（9）砂轮切割机必须有防护罩，使用前先检查轮片是否完好，操作人员要戴好防护镜，防止砂轮片或碎渣飞起伤人。
（10）在电气化区段施工时，作业人员所带的工具、材料等物与牵引供电设备的带电部分需保持2m以上距离。
（11）发电机使用前，必须先接好地线，各种电器设备必须安装合格的漏电保护器，并设专人检查确认良好，所有闸箱必须加锁，各种电动机具应经培训考试合格的人员持证操作。
（12）所有人员未戴安全帽，一律不得进入施工现场。
2、行车安全
（1）设置桥面混凝土灌筑口，需要凿除时使用的钢钎长度不得高于轨顶。
（2）灌筑口扒碴时从线路中心向两侧延伸，各不得超过200mm。灌筑口要相隔扒开，扒开后的灌筑口应立即安装灌筑漏斗进行混凝土灌筑，隔天灌筑的灌筑口要用编织袋装碴回填，并应随时检查线路状况，做好记录。发现问题及时向设备管理单位汇报。
（3）桥上堆放材料不得侵入建筑接近限界，并符合《铁路工务安全规则》规定，防止超限。
3、工务设备安全
（1）所有桥梁检查口在使用完毕后，必须重新盖好。
（2）扒开的道碴不得堆压枕木头，扒开的灌筑口在混凝土灌筑完毕后回碴填实。
五、施工体会
几年来，通过对提速200km/h区段混凝土梁横向加固施工，我们积累了一套完整的施工技术方案，炼就了一支技术过硬的施工队伍，为今后同类施工奠定了基础，同时为铁路提速做出了贡献，提高了铁路的经济效益，达到了预期目标。今后，随着铁路的不断提速，大修施工又面临新的机遇与挑战，下一步我们将继续改进与完善桥梁加固施工工艺，进一步提高管理水平，不断满足铁路提速的需要。
参考文献
1 J259-2003,铁路工程施工安全技术规程
2 J118-2001,铁路混凝土与砌体工程施工规范
3 京铁科技通讯
4 铁路技术管理规程