预应力钢绞线穿束技术研究

预应力钢绞线穿束技术研究

张效通

6204221986****5418

摘要 预应力钢绞线穿束质量控制一直是铁路箱梁预制的难题，文章通过预应力穿束设备研发、工艺研究实现铁路预应力简支箱梁穿束的质量控制，克服同一孔道内钢绞线相互缠绕及张拉时同一孔道内钢绞线受力不均匀的情况发生；其次，解决采用大型设备编束时产生的环境污染、能源消耗量大及生产场地建设占用土地的情况。

关键词 高速铁路； 预应力；质量控制

随着高铁技术的发展，中国高铁也逐步走向世界。对高铁预应力简支箱梁生产预制质量的要求更高，预应力钢绞线穿束是铁路预制预应力工程质量控制的首要环节，也是关键点，现场预应力钢绞线的穿束质量也是箱梁张拉工序质量控制的关键点。桥梁在制造施工过程中，每个孔道需要穿入多股钢绞线，这个过程就是预应力穿束。合理的预应力穿束能提高预应力穿束的质量，使在预应力张拉过程中每根钢绞线受力一致，确保预应力张拉的质量，防止钢绞线因受力不均匀造成断裂的情况出现，并提升预应力张拉的质量。

1 预应力钢绞线穿束现状

目前，现场常用的穿束方式有单根穿束和整孔编束穿束两种方式。其中，单根穿束通过穿束机每次一根将钢绞线逐一穿过预应力孔道^[1][1]。这种穿束方式不仅耗费时间，而且也造成穿入的钢绞线相互缠绕及弯曲程度不同，在张拉时同一孔道内钢绞线受力不均造成质量隐患和钢绞线断裂的情况时有发生^[2][2]。

现在行业推行的穿束方式为编束穿束工艺，用大型编束机编束后整孔穿束，整个施工环节下料、编束时需要专门的车间和设备，编束完成后经专门的装运设备及专门的穿束设备，整个工艺占用大量的土地、人力、物力及很高的成本，且转场不方便。

2 穿束技术研究

随着我国铁路桥梁制造技术的提升，40m箱梁也进入应用阶段，借助昌景黄铁路江西段40m箱梁的预制，研究穿束技术，克服预应力钢绞线穿束时出现缠绕的现象，杜绝张拉时同一孔道内受力不均匀情况的发生。通过研究钢绞线与钢绞线之间、钢绞线与穿束装置之间的摩擦力及多种途径的使用，研制出简易的穿束装置，利用卷扬机牵引实现钢绞线的整孔穿束技术。此工艺原理基采用导向头约束同一孔道内的钢绞线，其次用椭球形锁紧装置将需要穿入孔道的钢绞线牢固的限制在导向头内，尾部采用约束环进行约束，防止钢绞线因移动脱落，最后用卷扬机通过钢丝绳与缩紧装置连接的牵引挂钩连接，通过卷扬机牵引完成穿束的过程。

图2-1钢绞线编束穿束装置图

_{1-牵引挂钩； 2-导向头； 3-约束环； 4-固定器}

3 工艺流程

图3-1 钢绞线整孔编束穿束施工工艺流程图

3 穿束施工

施工时将同一孔道内不同钢绞线编好束后，使用研究的穿束锁紧状装置锁紧，后使用分束叉对钢绞线进行分束绑扎编束，钢绞线尾部采用同样的方式对应对每根钢绞线编束^[3][3]。编束后使用卷扬机牵引钢丝绳牵引完成施工，从而使钢绞线整束穿入预应力孔道，钢绞线两头编号保证了锚具安装时箱梁同一孔道两端对应穿入对应的锚具钢绞线孔内，确保张拉时钢绞线一一相对应，避免了钢绞线在孔道内相互交叉现象发生，有效保证了箱梁的张拉质量。

4 施工设备配置

为满足张拉工艺施工需要，张拉班主要设备配置如下表4-1。

表4-1 钢绞线编束穿束主要设备表

5研究结论

1、采用此技术施工，预应力钢绞线穿束质量得到保障，杜绝了穿束过程中出现的同一孔道钢绞线束相互缠绕、伸长状态不一致的情况发生，实现了钢绞线穿束过程中的质量控制，达到研究的目标和质量控制的目的。

2、采用该技术节约铁路梁场建设临时占地，无需编束设备，减少电力消耗，解决了采用大型厂房生产编束时产生的环境污染情况，实现节能环保的的目的。

3、采用该技术，节省大型专用编束车间设备采购及厂房建设成本。

4、与采用大型编束机编束后整孔穿束相比，整个施工环节下料、编束时无需专门的车间和设备，且节约车间做作业的劳动力，经济效益明显。

项目名称：CSCEC-2020-Z-50《高速铁路40m大跨度简支箱梁精益建造技术研究》

参考文献：

[1] 张文正.浅谈后张法预应力箱梁预埋管道穿管与钢绞线穿束工艺改进[J].铁道建筑技术，2015(1) 111-114.

[2] 王祥国.疏编穿束法解决预应力箱梁钢绞线缠绕不均匀受力问题[J].北方交通，2012(09)78-80.

[3] 杨福林.预应力混凝土梁桥锚下有效预应力提升分析[J].广东公路交通,2017(03)26-28,37.

[1]

[2]

[3]