高速公路橋梁建設中預應力混凝土連續T梁預制技術研究

趙金枝

(貴州路橋集團有限公司)

1 工程概況

貴州省思南至劍河高速公路第十九合同段，位于黔東南州鎮遠縣境內，起始樁號:K128+380～K135+560，路線全長7.219 km。

路基挖方:245.41萬m3，路基填方:225.27萬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，左線橋長254.16 m，上部構造為6×40 m預應力混凝土連續T梁;右線橋長211.16 m，上部構造為5×40 m預應力混凝土連續T梁;姚下大橋:橋長426.00 m，上部構造為14×30 m預應力混凝土連續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 預應力混凝土連續T梁預制技術

2.1 鋼筋加工

在鋼筋安裝之前，需要對鋼筋的外觀質量以及內在質量進行嚴格的檢查，嚴禁使用發生嚴重銹蝕以及彎曲的鋼筋。在進行鋼筋的安裝時，必須嚴格按照設計要求對鋼筋的位置進行確定。在鋼筋安裝過程中，如果有必要，那么需要在鋼筋下安裝鋼墊，保證鋼筋安裝的穩定性。在進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，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，支座板下漏漿和影響架梁質量。鋼配件嚴格按設計材質、尺寸、工藝進行加工，并經自檢和專檢合格后，方投入使用。在搬運過程中，輕拿輕放，嚴禁摔砸與翻倒，以免變形，影響安裝及使用。

2.3 鋼模安裝

模型吊裝使用專用吊具，先吊裝一片側模，吊裝側模時，先找正與底模相對位置，打緊底腳楔子，用斜拉桿調整其垂直度，并與端模聯結好，然后吊裝鄰扇側模，安正后需與前扇用螺栓連結，此后可固定隔墻預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，有則必須及時修正。T梁一側模板吊裝完畢后，再吊裝另一側模板。鋼模型安裝做到尺寸、位置準確，支撐、連結牢固，接縫平整密貼，尤其要注意側模與底模的接縫處，不得有間隙，以防止漏漿影響橋梁質量。

2.4 梁混凝土澆注方法

灌注主梁混凝土，從一端開始至另一端結束。在梁混凝土澆筑施工中，主要采用的方法是分段澆筑，主要將每一段的長度控制在4 m，接著對每一段進行分層澆筑，連續進行，一次性完成。在對混凝土澆筑施工中，需要保證混凝土在布料過程中的均勻性，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過程中，都應采用側振進行階段性的振動。但在特殊情況下，如遺留下來的堆積混凝土未處理完或處理嚴重下陷的補充混凝土，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，連續灌筑，一次完成。利用平面振動器與插入振搗棒相結合，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。混凝土的振動時間應以混凝土被振實、表面返漿、氣泡不再上返為原則。

2.6 蒸汽養護

在混凝土澆筑施工完成之后，需要對混凝土進行及時的養護，本工程主要采用的養護手段是蒸汽養護。在蒸汽養護的整個過程中，時間不應該低于36～48 h，靜停時間為4～6 h(從梁體混凝土全部灌注完畢起算)，靜停時間的養護溫度為20～25℃(熱天自然環境超過25℃不限)。升溫速度應不大于15℃/h。

2.7 預應力張拉

2.7.1 張拉前準備工作

按設計要求，以與主梁同條件養生的試件為準，當T梁混凝土養生時間達到14 d及強度達到設計強度的100%后，可進行預應力張拉。連續端負彎矩鋼絞線待接頭混凝土達到90%設計強度后方可進行張拉。穿束前檢查混凝土構件的外觀及尺寸、錨墊板和孔道位置須正確，灌漿孔和排氣孔應滿足施工要求，孔道暢通、無水分和雜物。并清除錨具、墊板接觸處板面上的焊渣、混凝土殘渣。

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

連續端負彎矩鋼絞線采用單根張拉，張拉順序為N1→N2，且在N1鋼束張拉槽的封槽混凝土強度達到80%設計強度后方可張拉N2鋼絞線。

2.7.2 張拉程序及張拉工藝

(1)鋼絞線下料長度

因采用兩端張拉，鋼絞線的下料長度按下式計算

L=L0+2(L1+0.15)

其中:L0為-梁的管道加兩端錨具長度，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梁因采用高強度低松弛270K級預應力鋼絞線，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力和張拉力，在張拉時增加2.5%的控制應力。即張拉程序為 0→初應力(10%σ→20%σ)→1.025σcon

連續端負彎矩采用BM15扁錨型錨具和一次性張拉工藝，其張拉程序為:

0→初應力(10%σ→20%σ)→σcon

(3)張拉要點

①盡量減小鋼絞線同孔道的摩擦，以免造成過大的應力損失或使構件出現裂縫、翹曲變形;

②張拉時，使兩端千斤頂的升降速度大致相等，并在梁兩端同時測量伸長的原始空隙、伸長量;

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。在張拉鋼絞線至預定的初應力時，應停車畫線標記;

④不論任何情況，σcon不得大于0.8倍fptk(極限抗拉強度標準值，本橋預應力鋼絞線為1 860 MPa)。

(4)伸長量計算及實測值

因T梁預應力鋼絞線張拉時采用雙控指標:即以錨下張拉力為主，鋼絞線伸長量校核。因此，在預應力張拉過程中，操作人員應如實記錄梁兩端各張拉控制應力時的伸長量實測值。

考慮到鋼絞線在張拉力為0時尚不能完全蹬緊，鋼絞線張拉在達到初應力(10%σ)之前的伸長量實測值不夠準確。因此，在具體實測伸長量計算中，可用初應力在10%σ～20%σ時的實測伸長量替代由0～10%σ時的伸長量值，如圖2所示。

即:L計算(0，0.1)=L0，0.2-L0，0.1

同樣:L計算(0，1.025)=L計算(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

壓漿前對孔道進行清潔處理，以清除有害材料;對孔道內可能發生的油污等，可采用對鋼絞線和管道無腐蝕作用的中性洗滌劑或皂液，用水稀釋后進行沖洗。沖洗后再用不含油的壓縮空氣將孔道內的所有積水吹出;水泥漿按配合比用砂漿機調制，使用活塞式灰漿泵壓漿;壓漿前先將灰漿泵試開一次，運轉正常并能達到所需壓力后再正式開始壓漿。壓漿時灰漿泵的最大壓力控制在0.7～0.8 N/mm2。

在壓漿過程中，需要將所有最高點的排氣孔依次一一打開和關閉，使孔道內排氣通常。壓漿應緩慢、均勻地進行。水泥漿在使用前和壓注過程中應進行連續攪拌，其自拌制到壓入孔道的延續時間視氣溫而定，一般不應超過30～45 min。

在壓漿施工中，需要對混凝土結果的內部穩定進行嚴格的控制，必須保證在5℃或以上，如果不在上述范圍之內，需要采取有效的措施度混凝土結構進行保溫。如果在工程施工中，當天的穩定高于35℃時，那么應該將壓漿作業改在夜間進行施工。在壓漿的過程中，如果遇到突發事故或者沒有對其進行一次壓滿，那么需要對孔道進行及時的沖洗，保證孔道的通暢，接著將發生的事故進行詳細的分析和解決之后再進行繼續壓漿施工。

2.8.2 橋梁封端

在管道壓漿結束之后，就可以進行橋梁封端施工，在進行橋梁封端之前，需要對對橋梁進行詳細的檢查，檢查發現無誤后就可以進行封端作業。錨具與墊板間涂以環氧砂漿或VIC高性能防腐涂料，然后用摻有MIC2000遷移性鋼筋防銹劑的350號無收縮性混凝土填塞。封端的鋼筋骨架綁扎前，距梁端頂部20 cm高度范圍內的原梁體混凝土表面，需要對其進行鑿毛處理，與此同時要采取有效的措施將支撐墊板上存在的污物進行清理干凈。

［1］ 姚紅梅，劉樹錢，李濤.50 m預制T型梁安裝施工技術與控制［J］.山西建筑，2009，(22):45-46.

［2］ 許鐵功.三川河7號特大橋預應力T梁預制施工工藝［J］.山西建筑，2008，(20):23-24.

［3］ 劉偉勝，高光彬.淺談預應力混凝土連續T梁的施工控制［J］.江西煤炭科技，2005，(1):89-90.