斜橋、彎橋后張法T梁預制技術與控制

陳林興

0 前言

鋼筋混凝土T梁橋目前已經得到廣泛的應用，在南方由于地形、地貌的影響，經常需要設置斜交橋、坡橋甚至是彎道橋，這就給T梁的預制帶來了一定的復雜性。為確保橋梁的施工質量和使用壽命，建設合格的橋梁，本文結合以往的T梁預制施工實踐經驗，對T梁的模板安裝、鋼筋、鋼絞線制作和安裝、混凝土澆筑、預應力筋的張拉及壓漿等工藝流程中可能出現各種質量問題、處理措施和施工注意事項做出了簡要的論述。

1 模板的制作與試拼裝

模板的制作與安裝是T梁預制工作的關鍵。模板制作與安裝質量的好壞直接影響施工對設計圖紙的響應程度，是造成梁片長度誤差過大、橫隔板錯位、伸縮縫直順性差、安裝困難的的主要原因。為力求避免上述質量問題的產生，必須注意以下有關事項。

1.1 模板的制作

目前，各地混凝土T梁側模模板普遍由專業工廠進行加工制作，為了滿足設計和施工方面的要求，鋼模放線和下料務求準確，對于彎橋必須以最長的梁片為準，考慮到焊縫收縮對模扇長度的影響，模扇下料長度應較設計長度長1/1000，并在組拼時，在拼縫處加以調整，模板特別是中段模扇切忌過長。模面要求平直、轉角光滑、焊縫平順，為此模板應用滿焊并打光磨平。模扇間連接螺栓孔配合要準確，側模模扇端頭連接角鋼彎制成型后，用統一的標準樣板校驗，并成對配套鉆孔；端模、底模要平正，預應力筋預留孔的位置要準確。

1.2 底模與臺座

預制臺座是預制T梁底模的基礎，一般采用混凝土臺座，在建筑臺座前，應對地基進行強化處理，保證臺座地基堅固、無沉陷，為保證底模面平順，通常采用12 mm～16 mm厚鋼板，也有采用20 mm鋼板做底板，這樣底板更不易變形可多次周轉。底板分段長度主要考慮構造需要、制作方便、焊接變形等因素。自梁端至吊點一段為端底板。吊點處設活動底板以便脫模吊運，兩活動底板間的中間底板分段長度可取6～8 m，底板總長考慮梁體混凝土在預應力作用下壓縮影響，應按跨徑的1/1000值加長；當梁的跨徑超過20 m時應按設計設置反拱。

1.3 模板的試拼裝

模板進場后應進行試拼裝（特別是斜交T梁橋），這是對模板制作驗收的重要一環，旨在保證模板對設計的響應性，拼裝在預制底座上進行，拼裝時事先在底座上用墨斗線標出各橫隔梁的中心線及梁端位置，與模板兩側橫隔板的中心線作比較，看是否重合，即在同一直線上（若不重合，則橫隔板將錯位）；端模板與側模、底模應緊密貼合，預留孔道位置準確，并與孔道軸線垂直，否則應要求模板廠家進行修改或重新加工，同時對模板各部尺寸進行復核，以確保預制梁的尺寸與設計一致，保證T梁的預制質量。

2 鋼筋骨架與預應力管道安裝

該工序是T梁預制過程的重要一環，如果過程控制不嚴往往會造成橫隔板鋼筋錯位，各種預埋件、鋼筋位置不準確或漏設等問題。預應力管道位置不準確還會影響張拉伸長值。

鋼筋嚴格按設計的規格、型號、幾何尺寸施作，鋼筋直接在臺座上綁扎，在鋼筋綁扎之前，先在臺座上準確地進行定位放線，確保鋼筋的位置、間距尺寸正確。鋼筋綁扎時，自下而上依次進行,相鄰的交接點按“八”字形綁扎，并采取可靠的臨時加固措施，保證鋼筋骨架的剛度和穩定性；各種預埋件、預埋鋼筋、預應力管道位置應按設計給定的坐標設置準確，定位牢固；對于受預應力管道干擾的鋼筋應征詢監理工程師和設計代表的意見可做適當的改動，不得擅自做出更改。為保證T梁鋼筋保護層厚度，應設置高強混凝土墊塊。墊塊在鋼筋骨架四周按不大于80 cm的間距成梅花形布置綁扎牢固；骨架安裝完成后報監理工程師進行驗收和簽證。

3 模板安板

模板安裝是對設計尺寸的最終響應，模板安裝的好壞也影響著T梁的外觀質量，造成漏漿爛邊、各梁片間翼板高度高低不平、反坡等現象，因此模板安裝精度要高于預制梁的精度要求。

模板在安裝前應進行清模和涂抹隔離劑，以防拆模時發生混凝土粘連；端模的定位與安裝是彎橋、坡橋和斜交橋T梁預制的關鍵。對于彎橋，同跨的不同梁片的長度有時是不同的，預制時除了在底模上認真標記好鋼筋骨架位置，在安裝端模時，還應該認真核對模板和所要預制梁片的各部尺寸是否完全相符。認真檢查模板安裝的對稱性，一般的T梁以跨中點為對稱，以免造成T梁安裝困難或是橫隔板錯位。為防止漏漿，可在底板上兩側面粘貼2～3 mm橡膠條，或是在底板臺座的側面設置止漿槽，在槽內黏貼橡膠止漿條；對于模板間的立縫要粘貼海綿條，兩骨架再用螺絲上緊，防止出現“爛邊”和“爛根現象。大塊模板組裝后板面要順直，翼板的高度要準確、外邊緣要順線，誤差不超過2 mm，否則，要進行調整。對于負彎矩的模板，兩梁片的負彎矩鋼絞線中心線位置要在一條軸線上。對于彎道橋的翼板高度更要嚴格控制，可以防止梁片吊裝出現反坡或相鄰翼板間的高度差。

4 T梁混凝土澆筑

混凝土澆筑工藝直接影響到混凝土密實度，而密實度決定著混凝土強度和耐久性。混凝土的澆筑質量主要從澆筑方法和良好的振搗兩方面進行控制。施工的疏忽往往造成蜂窩、麻面，端頭空洞等現象。

T梁因本身體積大、梁高、狹窄且緊密，梁體鋼筋間距小且又有預應力管道，特別是梁端有錨墊板、螺旋筋等，這為混凝土施工帶來不便。施工中應注意嚴格控制骨料粒徑，一般采用1～2 cm和0.5～1 cm的兩種粗骨料；坍落度一般采用6～8 cm，采用泵送混凝土可適當加大10～12 cm；配置混凝土配合比時，應采用普通硅酸鹽水泥，并適當增加水泥用量，但最大不要大于550 kg/m3；同時可視氣候條件添加適量的減水劑和緩凝劑以延長混凝土的初凝時間。拌合站的設立應考慮盡量縮短到預制場的運輸時間。特殊情況下，可考慮采用小料、大料兩種配比的混凝土，分別用于不同部位。

澆筑順序一般從模板一端開始水平分層澆筑，馬蹄上口斜面宜作為混凝土分層控制高度，以利排氣。當梁高超過2.5 m時，采用馬蹄、腹板、翼板同時澆筑。從模板一端開始，先澆筑一段馬蹄，返回澆筑腹板段、翼板，再向前澆筑馬蹄，再返回澆筑腹板、翼板，如此反復保持澆筑斜面推進。為避免梁端混凝土產生蜂窩等不密實現象，在接近另一端時，應改成從另一端向反方向投料，在距離該端4 m～5 m處合龍。

混凝土振搗采用插入式振搗器和附著式振搗器相結合的方法進行，附著式振搗器安裝在骨架上，采用梅花狀上下分層分布，間距1～1.5 m為宜。T梁馬蹄以下主要依靠附著式振搗器振搗，腹板上部、翼板混凝土主要依靠插入式振搗器振搗，澆筑上部混凝土時盡量避免啟動附著式振搗器，以防止下部已結硬的混凝土表面出現流鼻涕現象。“爛邊”和“爛根”現象一方面是由于模板拼縫不嚴密所致，另一方面是由于過振而形成。施工過程中要派專人檢查，發現漏漿及時處理。為保護波紋管，防止灌注混凝土漏漿堵塞波紋管，澆筑混凝土前可在波紋管內穿入軟塑膠管，待澆筑完混凝土達到一定強度后拔出即可。在澆筑邊梁或端梁時，還應嚴密注意防撞欄和伸縮縫預埋鋼筋的定位情況，防止少設和漏設，以保證防撞欄和伸縮縫的施工質量。

T梁拆模時間要根據同條件養生的試塊試驗結果正確掌握，一般應在混凝土強度達到2.5 MPa時方可拆除側模，防止過早拆模使混凝土粘模造成麻面或缺棱少角。拆模時不能用力過猛，注意保護棱角，同時應保留橫隔板底模，防止因橫隔板自重引起混凝土開裂，吊運模板時嚴禁碰撞T梁。同時要加強成品保護，對于處在人多，運料等通道處的混凝土陽角，拆模后要用角鋼等保護好以免碰損。

T梁混凝土澆筑完成2-3 h后即應進行灑水養生，一般要求設置噴淋系統覆蓋養生1～2周。

5 預應力筋的穿束與張拉

預應力施作是后張法預應力T梁關鍵工序。施加預應力過多或不足都會影響構建質量，對此，必須按設計要求，準確施加預應力。

5.1 預應力筋制作與穿束

一般的T梁達到了設計規定的強度（若無設計規定時，應不低于設計強度標準值的75%）才可對預應力筋進行張拉錨固；鋼絞線的下料長度要保證張拉的工作長度，下完料應及時進行編束，綁扎牢固，不得扭曲、彎折，按鋼絞線的長度和孔位編號進行。穿束工作一般采用人工來完成，穿束前，對預應力孔道進行清理檢查，認真核對鋼絞線的長度和線束的編號，對號穿入孔道，對于較長的預應力筋可借助一根直徑5 mm的長鋼絲作為引線，利用卷揚機進行穿束。

5.2 張拉

預應力筋在張拉與錨固時，由于各種原因，發生預應力筋的斷絲和滑絲，使預應力鋼束受力不均勻，甚至造成構件不能建立設計所要求的預應力。為此要求做好如下工作：

準備好張拉作業操作臺和安全防護板，在T梁混凝土強度達到張拉設計要求時，首先要檢查錨具及預應力鋼束安裝是否正確。張拉時嚴格按以下步驟進行張拉：0→10%σk→103%σk（持荷5 min）→σk錨固，張拉一般以應力進行控制，以張拉伸長量作為參考。.一般情況，實際伸長量值與理論伸長量值的誤差應控制在6%以內。實際伸長量值應扣除鋼束的非彈性變形影響。

在張拉作業之前，還應做好其他相應準備工作：對千斤頂，油壓表及油泵進行標定，并繪制標定曲線，對錨具和夾片進行物理性檢查試驗，對錨環、錨塞應逐個進行檢查，確保符合設計及規范要求，嚴格執行以下張拉工藝，以防止滑絲、斷絲：（1）墊板承壓面與孔道軸線不垂直時，應在錨圈下墊薄鋼板進行調整，并將錨圈與墊板對正點焊防止張拉時移動。（2）錨具在使用前應進行嚴格的清污。（3）鍥緊鋼束的鍥塊，其打緊程度務求一致。（4）千斤頂給油、回油應緩慢平穩進行，避免大缸回油過猛，產生較大的沖擊振動發生滑絲。（5）張拉操作應嚴格按設計及規范規定進行，防止鋼絲受力超限發生拉斷事故。（6）冬季施工時，特別是負溫條件下鋼絲性能易發生變化，容易產生滑絲和斷絲，因此張拉工作應在常溫條件下進行。滑絲與斷絲一般處理措施為：（1）放松鋼絲束，更換鋼絲束重新張拉；（2）單根滑絲單根補拉。

6 孔道壓漿與封端

預應力管道壓漿是后張法預應力施工中最后的也是非常關鍵的一步，同時壓漿不飽滿現象也是現代預應力混凝土橋梁建設的質量通病之一。

6.1 孔道壓漿

預應力張拉完畢后應立即進行孔道壓漿，壓漿前用水清洗管道，借以除塵和濕潤孔壁，除掉孔內的雜質，以便灰漿流動及孔壁有良好的粘著性。壓漿用的砂漿標號不低于混凝土標號，水灰比不大于0.4，并在水泥中摻0.01%膨脹劑控制水泥漿的泌水率不超過3%，膨脹率小于10%，稠度在14～18 s之間。使水泥漿具有較好的流動性，以能夠保證在管道中使灰漿有一定的膨脹，充盈管道。水泥漿從配制到壓入管內，控制在40 min內，水泥漿要經過ф1.2 mm的篩子后再進入料斗,防止大顆粒進入壓漿泵造成堵管。壓漿采用活塞式壓漿泵，使其壓力控制在0.5～0.7 MPa，孔道壓漿至最大壓力后，穩壓3 min；從一端向另一端壓漿，壓漿達到孔道另一端飽滿和出漿，排氣孔排出與規定稠度相同的水泥漿為止，封閉梁側終端出漿孔，封閉進漿孔，進而封閉錨頭，至此，壓漿工作完成。

6.2 封端

預應力T梁孔道壓漿強度達到要求后即可對T梁伸縮縫端進行封端施工，預制梁的封端施工是T梁預制過程中的重要一環，最終決定了梁片的長度和端部形狀和尺寸，關系到T梁的吊裝是否順利，對伸縮縫的安裝順利程度和直順度有著決定性作用。

一般情況，在T梁模板拆除后，對T梁的 跨中斷面進行標記彈墨線，以便為封端的模板安裝提供基準線。封端主要程序和注意事項如下：（1）設置端部箍筋網，為固定鋼筋網，部分箍筋可點焊在支承墊板上；（2）核對設計的端部各部尺寸和角度，嚴格按照設計的尺寸和形狀支立封端模板，并固定牢固后，校對梁體長度，確保預制T梁的尺寸符合設計之要求；（3）封端混凝土強度應符合設計規定，若無設計，其強度不宜低于梁體強度標準值的80%；（4）澆筑封端混凝土時，要仔細操作并認真插搗，以保證錨具處的混凝土密實；（5）封端混凝土澆筑要靜置1 h～2 h,帶模澆水養護，脫模后養護時間不少于7個晝夜。

在完成壓漿后，強度達到要求方可進行移梁作業，并標記生產日期、梁號，吊運至存梁場。

7 結語

T型梁橋的施工質量，以T梁的預制質量控制尤為關鍵。T梁預制質量的好壞對整座橋梁的受力體系、對橋梁的安全、壽命有著至關重要的影響，只有在施工過程中做到精細放樣、精心施工，嚴格按規范操作，對T梁預制過程中的每一個施工環節和過程進行嚴密的監控、及時總結相關的施工經驗，及時處理施工中發現的問題，才是對整座橋梁施工質量的最有利的保障。

[1]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術規范[S].

[2]JTG F80/1-2004，公路工程質量檢驗評定標準[S].

[3]公路施工手冊：橋涵（第二版）[M].北京：人民交通出版社，1999.