折線先張法標準梁體預制施工方案

尹 山

(四川交投建設工程股份有限公司，四川成都 610041)

折線先張法標準梁體預制施工方案

尹 山

(四川交投建設工程股份有限公司，四川成都 610041)

為實現(xiàn)30 m跨折線先張法預應力混凝土T形截面簡支梁的預制，文章提出了一個由重力式臺座、鋼結構反力架和水平支撐梁等組成的張拉反力系統(tǒng)，并介紹了折線先張法標準梁預制的施工要點。實踐表明，該施工方案能夠滿足先張法施工過程的安全性和預應力施工工藝等方面的要求，可為同類型公路橋梁結構的預制施工提供參考。

公路橋梁； 折線先張法； 施工

預制預應力梁體的預應力施工工藝包括先張法和后張法，兩者在預應力筋張拉順序和傳力機理等方面均存在明顯差異。目前我國中大跨徑預制梁結構的施工普遍采用后張法預應力工藝，但是，后張法施工容易產(chǎn)生預應力管道堵孔、壓漿不密實、亂束等系列隱患，而且，后張法工序復雜，需消耗波紋管、錨具等。近年來，隨著業(yè)主和設計單位對橋梁結構的耐久性和傳力可靠性要求的不斷提高，后張法的應用和發(fā)展開始受到一定限制。

先張法預應力工藝的工序少、節(jié)約材料、鋼筋定位精準、粘結可靠，構件的耐久性好，適合工廠化。折線先張法能改善梁端和腹板應力狀態(tài)、減小構件反拱值，有利于長期變形控制，進一步擴大了先張法工藝的適用范圍[1-3]。折線先張法預應力施工是實現(xiàn)預制梁體各項設計指標和耐久性的關鍵環(huán)節(jié)，對于構件質(zhì)量控制、施工安全等均具有重要意義。為完善中大跨徑預制梁橋結構施工工藝和擴大折線先張法預應力工藝的應用范圍，本文結合實際工程對折線先張法標準梁體預制的施工方案和關鍵技術問題進行了研究。

1 工程概況

遂寧至廣安高速公路某橋采用10×30 m預應力混凝土簡支T梁，為提高預制梁體耐久性和傳力可靠性、降低工程造價，該橋其中一跨各梁體的設計采用了折線先張法預應力混凝土T形截面簡支梁，包括4片中梁和2片邊梁，均按照全預應力構件設計，其中，邊梁截面尺寸及預應力束的布置情況如圖1所示，T梁預應力筋包括20根直線束和14根折線束，采用低松弛高強度標準鋼絞線，抗拉強度標準值為1 860 MPa，混凝土強度等級C50。

圖1 T梁截面尺寸及預應力束布置

2 預制T梁施工方案

折線先張法預制梁施工包括直線束和折線束預應力筋的張拉、普通鋼筋綁扎、模板制作及安裝、混凝土澆筑和養(yǎng)生、預應力筋放張等重要環(huán)節(jié)，其中預應力筋張拉反力系統(tǒng)直接承擔全部預應力筋的作用，因此其設計和施工是整個施工過程的關鍵節(jié)點。

2.1 張拉反力系統(tǒng)

由于直線束和折線束鋼絞線的總張拉控制力均較大，同時考慮預應力鋼束張拉施工期間晝夜溫差的不利影響以及反力臺座抗傾覆、抗滑移需要，為完成簡支T梁的預制，提出了一種由重力式臺座、鋼結構反力架和水平支撐梁組成的技術方案，其中，鋼支架作為張拉臺座的一部分，通過預埋鋼箱柱與混凝土臺座連接，拆裝方便、可重復利用，有利于節(jié)約成本。跨中彎起器基礎采用重力式基礎，張拉反力系統(tǒng)的總體布置情況見圖2所示。

2.2 預應力筋張拉程序

直線束和折線束預應力筋的張拉過程均實行應力和伸長量雙控，即以張拉應力控制為主，同時將伸長量與理論伸長值進行校核，張拉程序為：0→10 %σk→20 %σk→50 %σk→100 %σk，其中，0～10 %σk采用單根張拉，10 %～100 %σk全部用整體雙向張拉。具體張拉程序分為以下幾個階段：

圖2 張拉系統(tǒng)總體布置

(1)預應力束初調(diào)。直線束：用YC60A型千斤頂單端逐根初調(diào)至10 %σk(先中間后兩邊)。折線束：用YC60A型千斤頂單端逐根初調(diào)至10 %σk(先上后下)，綁扎橫隔板及腹板鋼筋。

(2)折線束采用4臺YCW250型自鎖千斤頂兩端整體張拉至20 %σk。

(3)直線束采用4臺YCW400型自鎖千斤頂兩端整體張拉至20 %σk。

(4)直線束兩端整體張拉至50 %σk，持荷2 min。

(5)折線束兩端整體張拉至50 %σk，持荷2 min，安裝T梁模板，綁扎頂板鋼筋。

(6)直線束兩端整體張拉至100 %σk，持荷5 min，錨固。

(7)折線束兩端整體張拉至100 %σk，持荷5 min，錨固。

直線束和折線束預應力筋張拉完成后的效果如圖3所示。

圖3 預應力筋張拉完成

2.3 普通鋼筋施工

預應力束張拉完成后進行普通鋼筋的施工，其中，腹板部分的鋼筋在預應力筋初張拉之后、正式張拉之前進行安裝(圖4)，而翼緣板分布鋼筋則在模板拼裝完成后進行綁扎施工。

2.4 模板的制作和安裝和混凝土施工

模板系統(tǒng)的制作和安裝以及混凝土澆筑和養(yǎng)生等與一般后張法預制梁相同，不再贅述。

2.5 預應力束放張

當同期養(yǎng)生的混凝土試塊強度達到設計強度的90 %且齡期不少于7 d后，方進行預應力束的放張。

圖4 綁扎腹板普通鋼筋

在預應力束放張前，首先釋放彎起器基礎底部的螺栓，以滿足梁體變形要求，然后按照先折線束、后直線束的順序兩端對稱、分級、整體放松鋼絞線，具體放張過程采用四階段整體放張，第一階段用4臺YCW250型千斤頂同步回油放張50 %σk折線束，第二階段用4臺YCW400型千斤頂同步回油放張50 %σk直線束，第三階段折線束放張至零，第四階段直線束放張至零。

預應力筋全部放張后經(jīng)現(xiàn)場量測預拱度符合設計要求，使用龍門吊設備移梁出坑，將梁體統(tǒng)一編號，堆放整齊。

3 結論

本文結合折線先張法預應力混凝土30 m簡支T梁的預制施工，所提出的由重力式臺座、鋼結構反力架和水平支撐梁組成的反力系統(tǒng)方案以及預應力束的張拉、放張程序充分保障了的預制施工過程安全，梁體外觀質(zhì)量完好，預拱度符合設計要求，驗證了該施工方案的有效性。

[1] 王艷，趙志有，章建平. 先張法折線配筋預應力混凝土箱梁施工技術[J]. 鐵道科學與工程學報，2013，10(4)：100-105.

[2] 王亞輝. 折線配束的先張預應力混凝土50 m T梁的施工技術[J]. 公路，2007(5)：61-65.

[3] 李振田，王中倉. 折線配筋預應力混凝土50m先張T 梁施工技術探討[J]. 公路交通科技：應用技術版，2009(4)：94-98.

TU757.1+3

B

[定稿日期]2017-03-11

尹山(1976～)，男，碩士，高級工程師，主要從事高速公路施工和技術管理工作。