高速公路橋梁建設(shè)中預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁預(yù)制技術(shù)研究

趙金枝

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 工程概況

貴州省思南至劍河高速公路第十九合同段，位于黔東南州鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣境內(nèi)，起始樁號(hào):K128+380～K135+560，路線(xiàn)全長(zhǎng)7.219 km。

路基挖方:245.41萬(wàn)m3，路基填方:225.27萬(wàn)m3;涵洞工程:1 124 m/31道，其中通道629.42 m/14道;松溪溝大橋:左幅246 m，右幅206 m，左線(xiàn)橋長(zhǎng)254.16 m，上部構(gòu)造為6×40 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁;右線(xiàn)橋長(zhǎng)211.16 m，上部構(gòu)造為5×40 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁;姚下大橋:橋長(zhǎng)426.00 m，上部構(gòu)造為14×30 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁;松溪溝隧道:左幅425 m，右幅428 m;馬腦沖隧道:左幅757 m，右幅720 m;互通式立體交叉1處;地道橋:50 m/1道;人行天橋:83.2 m/1處。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁預(yù)制技術(shù)

2.1 鋼筋加工

在鋼筋安裝之前，需要對(duì)鋼筋的外觀質(zhì)量以及內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，嚴(yán)禁使用發(fā)生嚴(yán)重銹蝕以及彎曲的鋼筋。在進(jìn)行鋼筋的安裝時(shí)，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求對(duì)鋼筋的位置進(jìn)行確定。在鋼筋安裝過(guò)程中，如果有必要，那么需要在鋼筋下安裝鋼墊，保證鋼筋安裝的穩(wěn)定性。在進(jìn)行鋼筋骨架的捆綁中，需要將定位筋與梁體縱向分布筋、下緣箍筋綁在一起，并綁扎牢固。

2.2 配件加工與安裝

裝制孔橡膠管、波紋管時(shí)，膠管接頭安裝合格后，在接頭處用塑料薄膜圍裹2～3層密封，并用鐵絲將其捆扎，以防止混凝土灌注進(jìn)漿。

支座板與支座螺栓之間靠固定配件焊接連接，不直接焊接。預(yù)埋錨固筋采用胎卡具施焊，盡量減少焊接翹曲變形，以免梁體灌筑時(shí)，支座板下漏漿和影響架梁質(zhì)量。鋼配件嚴(yán)格按設(shè)計(jì)材質(zhì)、尺寸、工藝進(jìn)行加工，并經(jīng)自檢和專(zhuān)檢合格后，方投入使用。在搬運(yùn)過(guò)程中，輕拿輕放，嚴(yán)禁摔砸與翻倒，以免變形，影響安裝及使用。

2.3 鋼模安裝

模型吊裝使用專(zhuān)用吊具，先吊裝一片側(cè)模，吊裝側(cè)模時(shí)，先找正與底模相對(duì)位置，打緊底腳楔子，用斜拉桿調(diào)整其垂直度，并與端模聯(lián)結(jié)好，然后吊裝鄰扇側(cè)模，安正后需與前扇用螺栓連結(jié)，此后可固定隔墻預(yù)埋鐵件和安裝下隔墻頂蓋，并依次檢查橡膠管道和波紋管的位置，是否彎曲變形，有則必須及時(shí)修正。T梁一側(cè)模板吊裝完畢后，再吊裝另一側(cè)模板。鋼模型安裝做到尺寸、位置準(zhǔn)確，支撐、連結(jié)牢固，接縫平整密貼，尤其要注意側(cè)模與底模的接縫處，不得有間隙，以防止漏漿影響橋梁質(zhì)量。

2.4 梁混凝土澆注方法

灌注主梁混凝土，從一端開(kāi)始至另一端結(jié)束。在梁混凝土澆筑施工中，主要采用的方法是分段澆筑，主要將每一段的長(zhǎng)度控制在4 m，接著對(duì)每一段進(jìn)行分層澆筑，連續(xù)進(jìn)行，一次性完成。在對(duì)混凝土澆筑施工中，需要保證混凝土在布料過(guò)程中的均勻性，在本工程中主要將混凝土的澆筑厚度控制在30 cm或以下。在灌注梁混凝土的整個(gè)過(guò)程中，都應(yīng)采用側(cè)振進(jìn)行階段性的振動(dòng)。但在特殊情況下，如遺留下來(lái)的堆積混凝土未處理完或處理嚴(yán)重下陷的補(bǔ)充混凝土，以及其他異常情況等，也可酌情使用棒振。

2.5 橋面混凝土灌注

灌筑橋面混凝土，是從一端起灌到另一端止，一層直鋪，連續(xù)灌筑，一次完成。利用平面振動(dòng)器與插入振搗棒相結(jié)合，從一端起到另一端止，一處不漏地挨次振遍全橋面，振搗棒要按梅花形插入，要做到快插慢拔，邊振邊拔。混凝土的振動(dòng)時(shí)間應(yīng)以混凝土被振實(shí)、表面返漿、氣泡不再上返為原則。

2.6 蒸汽養(yǎng)護(hù)

在混凝土澆筑施工完成之后，需要對(duì)混凝土進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，本工程主要采用的養(yǎng)護(hù)手段是蒸汽養(yǎng)護(hù)。在蒸汽養(yǎng)護(hù)的整個(gè)過(guò)程中，時(shí)間不應(yīng)該低于36～48 h，靜停時(shí)間為4～6 h(從梁體混凝土全部灌注完畢起算)，靜停時(shí)間的養(yǎng)護(hù)溫度為20～25℃(熱天自然環(huán)境超過(guò)25℃不限)。升溫速度應(yīng)不大于15℃/h。

2.7 預(yù)應(yīng)力張拉

2.7.1 張拉前準(zhǔn)備工作

按設(shè)計(jì)要求，以與主梁同條件養(yǎng)生的試件為準(zhǔn)，當(dāng)T梁混凝土養(yǎng)生時(shí)間達(dá)到14 d及強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后，可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。連續(xù)端負(fù)彎矩鋼絞線(xiàn)待接頭混凝土達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行張拉。穿束前檢查混凝土構(gòu)件的外觀及尺寸、錨墊板和孔道位置須正確，灌漿孔和排氣孔應(yīng)滿(mǎn)足施工要求，孔道暢通、無(wú)水分和雜物。并清除錨具、墊板接觸處板面上的焊渣、混凝土殘?jiān)?/p>

T梁張拉順序采用在梁端自上向下逐孔張拉。邊孔A、B型梁的張拉順序?yàn)?N1→N2→N3→N4;中孔C型梁張拉順序?yàn)?N1→N2→N3。

連續(xù)端負(fù)彎矩鋼絞線(xiàn)采用單根張拉，張拉順序?yàn)镹1→N2，且在N1鋼束張拉槽的封槽混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可張拉N2鋼絞線(xiàn)。

2.7.2 張拉程序及張拉工藝

(1)鋼絞線(xiàn)下料長(zhǎng)度

因采用兩端張拉，鋼絞線(xiàn)的下料長(zhǎng)度按下式計(jì)算

L=L0+2(L1+0.15)

其中:L0為-梁的管道加兩端錨具長(zhǎng)度，m;L1為千斤頂支承端到夾具外緣距離(包括錨墊圈厚0.035 m)。

(2)張拉程序

T梁因采用高強(qiáng)度低松弛270K級(jí)預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)，及采用OVM錨具和一次性張拉工藝，考慮到錨具摩阻損失的應(yīng)力和張拉力，在張拉時(shí)增加2.5%的控制應(yīng)力。即張拉程序?yàn)?0→初應(yīng)力(10%σ→20%σ)→1.025σcon

連續(xù)端負(fù)彎矩采用BM15扁錨型錨具和一次性張拉工藝，其張拉程序?yàn)?

0→初應(yīng)力(10%σ→20%σ)→σcon

(3)張拉要點(diǎn)

①盡量減小鋼絞線(xiàn)同孔道的摩擦，以免造成過(guò)大的應(yīng)力損失或使構(gòu)件出現(xiàn)裂縫、翹曲變形;

②張拉時(shí)，使兩端千斤頂?shù)纳邓俣却笾孪嗟龋⒃诹簝啥送瑫r(shí)測(cè)量伸長(zhǎng)的原始空隙、伸長(zhǎng)量;

③千斤頂就位后，先將主油缸少許充油，使之蹬緊，繃直鋼絞線(xiàn)。在張拉鋼絞線(xiàn)至預(yù)定的初應(yīng)力時(shí)，應(yīng)停車(chē)畫(huà)線(xiàn)標(biāo)記;

④不論任何情況，σcon不得大于0.8倍fptk(極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，本橋預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)為1 860 MPa)。

(4)伸長(zhǎng)量計(jì)算及實(shí)測(cè)值

因T梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉時(shí)采用雙控指標(biāo):即以錨下張拉力為主，鋼絞線(xiàn)伸長(zhǎng)量校核。因此，在預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中，操作人員應(yīng)如實(shí)記錄梁兩端各張拉控制應(yīng)力時(shí)的伸長(zhǎng)量實(shí)測(cè)值。

考慮到鋼絞線(xiàn)在張拉力為0時(shí)尚不能完全蹬緊，鋼絞線(xiàn)張拉在達(dá)到初應(yīng)力(10%σ)之前的伸長(zhǎng)量實(shí)測(cè)值不夠準(zhǔn)確。因此，在具體實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量計(jì)算中，可用初應(yīng)力在10%σ～20%σ時(shí)的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量替代由0～10%σ時(shí)的伸長(zhǎng)量值，如圖2所示。

即:L計(jì)算(0，0.1)=L0，0.2-L0，0.1

同樣:L計(jì)算(0，1.025)=L計(jì)算(0，1.025)+L0，0.2-2L0，0.1。

2.8 管道壓漿和封端

2.8.1 管道壓漿

壓漿前對(duì)孔道進(jìn)行清潔處理，以清除有害材料;對(duì)孔道內(nèi)可能發(fā)生的油污等，可采用對(duì)鋼絞線(xiàn)和管道無(wú)腐蝕作用的中性洗滌劑或皂液，用水稀釋后進(jìn)行沖洗。沖洗后再用不含油的壓縮空氣將孔道內(nèi)的所有積水吹出;水泥漿按配合比用砂漿機(jī)調(diào)制，使用活塞式灰漿泵壓漿;壓漿前先將灰漿泵試開(kāi)一次，運(yùn)轉(zhuǎn)正常并能達(dá)到所需壓力后再正式開(kāi)始?jí)簼{。壓漿時(shí)灰漿泵的最大壓力控制在0.7～0.8 N/mm2。

在壓漿過(guò)程中，需要將所有最高點(diǎn)的排氣孔依次一一打開(kāi)和關(guān)閉，使孔道內(nèi)排氣通常。壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進(jìn)行。水泥漿在使用前和壓注過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行連續(xù)攪拌，其自拌制到壓入孔道的延續(xù)時(shí)間視氣溫而定，一般不應(yīng)超過(guò)30～45 min。

在壓漿施工中，需要對(duì)混凝土結(jié)果的內(nèi)部穩(wěn)定進(jìn)行嚴(yán)格的控制，必須保證在5℃或以上，如果不在上述范圍之內(nèi)，需要采取有效的措施度混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫。如果在工程施工中，當(dāng)天的穩(wěn)定高于35℃時(shí)，那么應(yīng)該將壓漿作業(yè)改在夜間進(jìn)行施工。在壓漿的過(guò)程中，如果遇到突發(fā)事故或者沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行一次壓滿(mǎn)，那么需要對(duì)孔道進(jìn)行及時(shí)的沖洗，保證孔道的通暢，接著將發(fā)生的事故進(jìn)行詳細(xì)的分析和解決之后再進(jìn)行繼續(xù)壓漿施工。

2.8.2 橋梁封端

在管道壓漿結(jié)束之后，就可以進(jìn)行橋梁封端施工，在進(jìn)行橋梁封端之前，需要對(duì)對(duì)橋梁進(jìn)行詳細(xì)的檢查，檢查發(fā)現(xiàn)無(wú)誤后就可以進(jìn)行封端作業(yè)。錨具與墊板間涂以環(huán)氧砂漿或VIC高性能防腐涂料，然后用摻有MIC2000遷移性鋼筋防銹劑的350號(hào)無(wú)收縮性混凝土填塞。封端的鋼筋骨架綁扎前，距梁端頂部20 cm高度范圍內(nèi)的原梁體混凝土表面，需要對(duì)其進(jìn)行鑿毛處理，與此同時(shí)要采取有效的措施將支撐墊板上存在的污物進(jìn)行清理干凈。

［1］ 姚紅梅，劉樹(shù)錢(qián)，李濤.50 m預(yù)制T型梁安裝施工技術(shù)與控制［J］.山西建筑，2009，(22):45-46.

［2］ 許鐵功.三川河7號(hào)特大橋預(yù)應(yīng)力T梁預(yù)制施工工藝［J］.山西建筑，2008，(20):23-24.

［3］ 劉偉勝，高光彬.淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁的施工控制［J］.江西煤炭科技，2005，(1):89-90.