50mT形梁預制及安裝施工技術

王海洋

摘? 要：文章通過分析功山小河2號大橋50mT梁的施工情況和50mT梁的預制安裝施工關鍵技術等內容進行研究，希望研究出來的內容能夠給以后的施工帶來更多的幫助。

關鍵詞：50mT梁;預制;安裝;施工

中圖分類號：U445.46? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）06-0144-07

Abstract： This paper studies the construction of 50mT beam and the key technology of prefabrication and installation of 50mT beam of Gongshan Xiaohe No.2 Bridge， so that the content of the study can bring more help to the future construction.

Keywords： 50mT beam; prefabrication; installation; construction

1 工程概況

（1）功山小河2號大橋位于陸水塘村南側約1000m處，隸屬尋甸縣功山鎮所轄。本橋建址區地面高程介于1940～1978m之間，最低點位于橋址中部，地勢陡峭。橋梁孔跨布置為：（（49.64+2×50+49.68）×2）米，全長420米。

（2）設計荷載和技術標準

設計荷載：公路-I; 地震設防：9度：設計基本地震動加速度峰值：0.4g。

橋寬：凈11+2×0.5m （單幅） 橋面縱坡：-1.96%

設計車速：80km/h。

（3）上部結構設計（圖1）

（4）主梁結構荷載

主梁預應力設計在荷載組合I（汽車+恒載）采用全預應力混泥土，其它荷載組合按部分預應力混泥土A類構件計算，一期恒載按簡支靜高結構計算。二期恒載與可變荷載或偶然荷載組合，按連續梁體計算。

2 T形梁預制主要技術方案

2.1施工準備工作

（1）由于受地理條件限制，預制場建立在功山小河2號橋頭的路基上，建立預制T形梁場地，共設置12個臺座。

（2）因為在整個施工進行的時候上部結構會用到強度等級比較高的混凝土，所以在施工之前一定要先檢查使用的材料，這樣才能及時控制施工質量和施工標準，為了在施工的時候保證全橋顏色的一致性，盡量使用同一個品牌水泥，避免在施工之后出現色差。所以對地方砂石材料和標準試驗經過試配后，使用昆明東山52.5級，待撲石料場材料，作為C50級砼的施工原材。

（3）施工人員進場，機械設備進場并調試。

（4）供電：已架設施工用電線路550m，安裝500kVA的變壓器，作好施工用電準備工作，并預備一臺100kVA發電機，以備停電時急用。

（5）對施工技術人員進行技術交底，對各鋼束進行坐標計算交底。

2.2 關鍵技術

2.2.1 T形梁模板設計

在進行T形預制的時候不同邊梁的尺寸不同在設計的時候模板也會不同，在T梁模板里面一共有10個分節，在制作的時候伸縮端需要加工一些活動塊，這樣能夠方便調換。

在加工T梁模板的時候要想更好保證T梁的質量和尺寸，需要把這些模板全部焊滿，同時還需要保證一定的間距，所有模板在制作的時候都需要非常的筆直，同時還需要保證每個板子都棱角分明。

2.2.2 預制主梁

（1）預制梁要點

a.T梁預制時，應逐一對各片T梁進行編號，以便安裝時對號入座，編號應包括孔號和梁號。

b.澆筑預制T梁混凝土前應嚴格檢查相關附屬設施的預埋件是否齊全，確定無誤后方可澆筑。在施工的時候所有的T梁材料都需要使用鋼模板，并且保證每個梁段的斷面尺寸和鋼束坐標。

c.要想控制施工的質量還需要設置緊密的鋼筋網，同時還需要在梁端的附近放置一些混凝土。

d.在施工的時候還需要嚴格控制腹板的位置，同時在進行施工的時候還需要監督預應力張拉的過程。

e.在T梁橫隔板進行施工的時候舊的混凝土要想和新的混凝土有效的結合在一起就需要先對T梁橫隔板和梁頂面進行沖洗處理。混凝土施工達到80%以上的時候才能進行拆模處理。

f.為了防止預制T梁上拱過大，預制T梁與現澆濕接縫及橋面鋪裝混凝土產生過大的收縮差，存梁期不應太長，應控制在≤60天。同時，為防止同跨及相鄰跨預制T梁間的高差過大，同一跨的預制T梁存梁期應基本一致，相鄰跨的各預制T梁的存梁期亦不宜相差過大。

g.T梁架設安裝，必須按對稱、均衡的原則準確就位，同一孔5片預制梁齡期差不得大于10天。

h.在施工的時候為了防止架梁出現側傾的情況，需要先在橫隔板間鋼筋的焊接和橫隔板、翼板中間澆筑一些混凝土。然后在運梁的時候軌道放在梁肋上，不要讓鐵軌放在同一個梁上。

i.在運送T梁和安裝的時候還需要采取相應的措施來防止梁體的傾斜。

j.T梁堆放。在進行T梁堆放的時候需要讓梁堆支撐的地方和設計圖上的位置保持一致，梁堆最多能夠放置兩層，并且兩層的梁肋軸線保持一致，還需要采取一些措施來防止梁堆傾斜。

（2）預制臺座設置

在進行T梁底座設計的時候一共需要周轉11次，同時為了保證底膜的平整和牢固需要用水磨石C30混凝土進行壓光處理，通過計算能夠知道要想保證質量需要讓拱度值達到2.5cm。要想保證整個橋面順利的完成下去，在設計臺座的時候還需要按二次拋物線進行設計，這樣就能保證施工的預拱度，同時在施工的時候還可以把前3片梁當做一個試驗梁，先對試驗梁進行觀察，如果發現變形就需要進行一定的調整，調整好之后就可以大批量的進行施工。

（3）預應力體系施工

a. 預應力管道質量

在預應力管道使用之前首先要檢查是否存在破損情況，如果沒有才能進行使用。

在預應力兩管道之間連接的地方和管道和喇叭之間的地方要保證密封性。

管道在放置的時候還需要準確的進行定位，同時要注意管道的長度和梁長的方向。

管道在布置的時候需要和錨墊板呈垂直狀態。

負彎矩管道在現澆連續段內應采取曲線連接，并注意保持管道的平順。其具體工藝要點如下：

如圖2連續處負彎矩鋼束管道中心控制點間距S，當相鄰梁體軸線夾角β≤3°時，S≤500mm;當β>3°時，S≤300mm。控制點應根據圖紙提供的坐標值進行標記，標記宜采用粉筆或不易褪色的油性記號筆。

敷設預制梁體內的波紋管，應點焊井字型定位鋼筋進行定位，確保澆筑混凝土期間波紋管不發生位移。澆筑完成后采取可靠措施臨時封堵管口，防止水和其他雜物進入管內堵塞管道。

在T梁腹板混凝土進行澆筑的時候因為梁體會出現一定程度的振動，所以在澆筑之前要先檢查負彎矩鋼束管道控制點的定位鋼筋是否有松動的現象，如果發現松動需要調整好位置之后才能再次進行澆筑。

T梁翼板混凝土澆筑時，尤其要保證預應力錨固點位置沿傳力方向2米范圍內混凝土的品質和澆筑質量。

T形梁端部波紋管的預留長度，應根據波紋管的連接方式來確定。可選擇下列方式之一：

采用專用的具有密封性能的塑料波紋管連接器連接，內設的波紋管在梁端部截斷，連接器的長度400mm，預埋于梁體和外露部分的長度各為200mm，見圖3。

內置波紋管延伸至濕接頭中心線處截斷，連接器的長度400mm，見圖4。

澆筑墩頂濕接頭下層混凝土時，當混凝土下料以及采用插入式振搗器進行振搗時，有可能造成上層波紋管的移動。所以在澆筑混凝土之前要先檢查定位鋼筋的位置，如果發現松動、偏離，要調整之后才能進行澆筑。

b.管道壓漿

在管道壓漿的時候需要先觀察預應力混凝土的耐久性和壓漿飽滿、密實等問題，具體要求有：

在壓漿之間需要等預應力張拉完成24小時之后才能進行。

在整個壓漿的過程中需要有專業的人才和專業的設備。

壓漿的漿體是由水泥、水、專用添加劑組合而成。漿體水膠比控制在0.26-0.28之間。同時在標準養護下，漿體7天抗壓能力應該在40MPa以上，28天應該在50MPa以上。

在操作真空輔助壓漿的時候需要先清除管道里面的水和管道里面的雜物，在關閉通風口的同時開啟真空泵進行空氣抽空，在穩定負壓的條件下關閉閥門和真空泵，然后打開灌漿泵在繼續工作，按壓2分鐘之后在關閉灌漿泵，整個過程完成。

需要注意的是漿體進入灌漿泵之前先要進行篩網過濾處理。

灌漿的時候需要及時的記錄好灌漿的孔數和灌漿的位置。

儲藏壓漿的儲漿罐的體積要大于灌注預應力孔道的體積。

c.預應力鋼絞線

T形梁預應力分為正彎矩簡支端和正彎矩連續端及連續段負彎矩預應力，正彎矩簡支端鋼束規格： T形梁邊梁采用N1：16φs15.2鋼束、N2：9φs15.2鋼束，中梁采用N1：14φs15.2鋼束、N2：9φs15.2鋼束。連續段正彎矩T形鋼束規格：邊跨邊梁采用N1：11φs15.2鋼束、N2：8φs15.2鋼束，中梁采用N1：9φs15.2鋼束、N2：8φs15.2鋼束;中跨邊梁采用N1：7φs15.2鋼束、N2：8φs15.2鋼束，中梁采用N1：7φs15.2鋼束、N2：6φs15.2鋼束。連續段負彎矩預應力T形鋼束規格：N1：5φs15.2鋼束、N2：5φs15.2鋼束。

T梁正彎矩預應力采用15-6、15-7、15-8、15-9、15-11、15-14、15-16型錨具，連續段負彎矩預應力采用15-5型錨具。

張拉預應力的計算：

在進行張拉預應力計算的時候要先檢查每批鋼絞線的強度和截面積等，如果發現不合格的現象要停止使用，同時還需要測量彈性模量和截面積。

引伸量修正公式為：

式中：E′、A′為實測彈性模量和截面積;E、A為計算彈性模量和截面積。Δ為設計理論引伸量。

梁肋正彎矩鋼束張拉順序：

首先一次張拉的控制力左邊需要從100%到50%，右邊一次張拉的控制力需要從100%到二次張拉控制力的100%。

橋面板負彎矩鋼束張拉順序：

橋面板負彎柜的一次張拉的控制力從100%到100%。

鋼束張拉步驟：

初張拉力P0（P0=0.15P）→持荷5分鐘→測引伸量δ1→張拉到總噸位P→持荷5分鐘→測引伸量δ2→錨固。

在測量引伸量的時候需要先測量鋼絞線的伸長值，在測量的時候不要直接測千斤頂油缸的變位，測量引伸量的計算公式為：

當引伸量誤差不在? ? ? ? ? ? ? ? ? 范圍時，需要

馬上停止張拉，分析出原因，解決完成之后才能繼續進行。

在測量的時候需要注意每股鋼絞線的斷絲數和滑絲數不能超過1根，同時還不能超過總數的1%，這樣才不會讓整根鋼絞線出現拉斷的情況。

d.錨具和墊板

在使用錨具之前需要先仔細的閱讀出廠的說明書和錨具的整體外觀情況，其次還需要隨機檢查錨具的強度和硬度，檢測合格之后才能進行使用。

在使用墊板之前先檢查是否有毛刺情況出現，如果有就需要及時的進行退貨處理。

e.預應力

預應力控制：

首先在預應力進行張拉的時候混凝土的強度要達到100%，同時養護齡期要大于14天。其次預應力的張拉要先進行固定，并且找有專業經驗的人進行工作，不能其他人進行工作。在施加預應力的時候還需要有完整的記錄，同時整個過程進行的時候需要在監督下進行。為了保證主梁預應力鋼束張拉的質量，需要以張拉噸位為主同時對兩端進行張拉，這樣才能把引伸量的誤差控制在能夠接受的范圍內。

在引伸量沒有達到要求的時候可以灌一些肥皂水來減少摩擦，還可以把噸位進行一定程度的提高。兩種方法都能讓引伸量達到要求。最后就是要根據實際情況調整千斤頂限位板的限位尺寸，這樣才能不讓鋼絞線出現刮傷現象。

預應力施工的注意事項：

預應力鋼絞線的切割只能使用砂輪切割機，以保證鋼絞線的端頭不發散。

在張拉進行的時候要想控制預應力可以把延伸梁和張拉力雙雙進行控制，還需要保持對稱，張拉延伸量不能超出設計理論延伸量的6%。

孔道壓漿：預應力筋張拉后，孔道壓漿應在30小時以內完成。管道壓漿要求密實，水泥漿需加入適量的減水膨脹劑（但應控制漿體膨脹率不大于5%），標號不低于40號。

2.2.3 T形梁預制施工工藝流程圖（圖5）

3 T形梁安裝主要技術方案

3.1 人員、機械設備組織

3.1.1 人員

安裝由公司橋梁設備處負責， 公司橋梁設備處施工人員擁有多年施工經驗，能保證梁板能按質、按期、安全的完成任務。

3.1.2 機械設備

結合本橋的設計特點，我公司投入一臺新型DF50/150Ⅲ架橋機和一套自行式軌道運梁平車，其最大吊裝能力為150T，最大吊裝長度為50米。詳見《DF50/150Ⅲ型架橋機》使用說明書。

3.2 架設安裝前的準備工作

測量放樣：復核墊石標高，放出支座中心線和預制梁就位端頭線，并準確安裝好支座。

架橋機安裝、試運行。

3.3 梁的安裝操作程序

3.3.1 架橋機縱向空載前移就位。

3.3.2 鋪設運梁軌道

在運輸線路上鋪設枕木，按照運梁平車的設計輪距鋪設軌道，并通過道釘把軌道和枕木錨固起來。確保運梁軌道平直穩固，滿足運輸要求（圖6）。

采用軌距2米寬的自行式運梁平車，軌道直順地布置在已架設好的兩片中梁上，軌道底用3米長、20×20cm的枕木連續鋪墊，并用錨釘把軌道固定在枕木上，保證把運梁平車傳下的壓力均勻分布在已架設好的大梁上，這樣就分散了壓力，單片梁承受的壓力減少了一半（圖7）。

3.3.3運（喂）梁

把混凝土運送到架橋機后部主梁的時候可以通過運梁平車來進行幫忙，除此之外還可以用起吊車運和安裝梁（圖8）。

本橋架設的難點重點在大梁的運輸上。運輸大梁的主要問題是：當第一跨架設安裝好后，架橋機過孔時的配重和以后架設的梁從已安裝好的梁上面行走，噸位較大，造成已架設好的大梁承受超負荷壓力，是否安全。

3.3.4 T形梁施工荷載內力計算（圖9）

（1）施工恒載（均布荷載）

a.跨中彎矩（最大）：

b.剪力：

（2）施工荷載（運梁集中荷載）

a.跨中彎矩（最大）：

b.剪力：

（3）梁各主要點內力合計

最大彎矩（B點）：4125+7988=12113（KN·m）;剪力（B點）：±172（KN）

（A、C點）最大剪力：664±172=±836（KN）

（注：P-運梁平車與梁的引起力的合計：（131/2+3）/2×10=343KN;

q-T梁自重與枕木、鋼軌引起的均布荷載：q=（2.4+2.5+131）/49.2=27.62KN.m;

Q-剪力（KN）;

M-彎矩（KN）。

其中：每片梁重131T;PL50鋼軌50kg/m;單個平車為3T）

3.3.5 原設計大梁驗算荷載計算（圖10）

（1）梁自重恒載（均布荷載）

a. 跨中彎矩（最大）：

b. 剪力：

QA===640（KN）;

QC=640×=69（KN）;

QD=-640×=-69（KN）

QB=-=-=-640（KN）;

（2）驗算荷載（掛車-100）

a. 跨中彎矩（最大）：

Mmax=Mc=MD=Pa=250×21.45=5363（KN.m）

b. 剪力：

QA-C=P=250（KN）;

QC-D=0（KN）;

QD-B=-P=-250（KN）;

（3）梁各主要點內力合計

最大彎矩（跨中）：7701+5363=13064（KN.m）;

剪力（C點）：+319（KN）

剪力（D點）：-319（KN）

（A、B點）最大剪力：250±640=±890（KN）

3.3.6 保證安全的方法

（1）首先把已架設安裝好的大梁相互連接好（把橫隔板鋼筋全部焊接起來，并將濕接縫砼澆筑完畢達到規范要求），使已架設好的大梁形成一個整體，利于分散運梁時產生的壓力。

（2）其次是采用軌距2米寬的自行式運梁平車，軌道直順地布置在已架設好的兩片中梁上，軌道底用3米長、20×20cm的枕木連續鋪墊，并用錨釘把軌道固定在枕木上，保證把運梁平車傳下的壓力均勻分布在已架設好的大梁上，這樣就分散了壓力，單片梁承受的壓力減少了一半。

（3）第三是運梁時必須細致地對受力的大梁進行撓度等變形觀測，觀察其剛度和強度是否滿足要求。確保大梁架設安全順利進行。

3.4 T形梁安裝及就位

3.4.1 安裝順序

當梁運抵或喂到架橋機上時，即進入梁板安裝和就位工作。先安裝邊梁、再安裝中梁。當安裝就位兩片以上時：應及時把橫隔板或濕接縫的鋼筋焊接起來，使之形成整體。由于T形梁高度較大、頭重腳輕，就位后端頭兩側應及時采用撐桿頂住，防止大梁傾覆失穩。安裝操作程序如下：

在安裝邊梁的時候需要先進行喂梁處理，然后用車把梁吊起，讓邊梁縱向運行到前跨位，在保證梁的穩定情況下落下梁，落下的梁到支座的距離應保持在5cm之間。在整機梁進行橫移的時候需要在邊梁最近的一個地方進行落梁處理，在吊起邊梁之后，選擇好位置在進行梁落地，最終達到完成邊梁落座的目的。

在進行中梁安裝的時候需要先進行喂梁處理，之后在吊起梁，把混凝土運到指定的位置上在進行落下梁脫開處理，最終達到完成中梁的目的。

3.4.2 安裝質量控制

首先派專人按照預先放好的梁板就位端頭線和支座中心線進行指揮就位;其次是梁板就位后的質量檢查，檢查支座受壓是否均勻。檢查梁的豎直度是否滿足規范要求，以及伸縮縫預留寬度和梁頂面標高是否符合設計。

3.5 T形梁安裝安全保障措施

3.5.1 建立健全安全管理機制：成立以項目經理為組長、項目各科室負責人為成員的安全管理領導小組;以“安全第一，預防為主”，及時做好安全應急預案處理。

3.5.2 進行安全教育：對架橋施工人員進行安全技能、設備性能、操作規程和安全法規等知識培訓。保證操作員持證上崗。

3.5.3 進行技術交底：對本橋大梁架設的難點進行技術交底。

3.5.4 保證高空作業安全。第5跨和第8跨下有道路穿過，為保證安全，在安裝時應安排專人進行保通和監控，梁安裝好后應及時掛設梁下防落安全網，防止架橋機前移過孔或運梁、上部分項工程施工時的物件下落危及行人，保證行車和過往人員的安全。

3.5.5 隨時檢查鋼絲繩是否有損傷，各緊圈螺釘是否松動。鋼絲繩斷絲超過5%或規定時必須更換，鋼絲繩不能有打結，扭撓現象。

3.5.6 隨時檢查供電線路和電氣裝置是否可靠，防止漏電、漏氣，電纜布置做到規范安全。作業中如遇停電，應切斷電源，將提升物降至地面或加墊枕木，把大梁落到實處，確保吊件的安全。

3.5.7 統一信號，統一指揮。指揮人員應規定信號、手勢進行聯系和指揮。指揮人員應佩戴鮮明的標志和特殊顏色的安全帽，操作員應聽從指揮人員的指揮，不得各行其是，施工現場只允許且只能有1名主指揮人員。

3.5.8 由于本橋有+1.96%縱坡，所以架橋機縱移時必須用卷揚機牽引保護，防止溜車。運梁平車行走輪處要有楔鐵作保護。

3.5.9 在架橋機進行工作的時候，需要先安裝軌道兩頭的擋塊和限位開關，同時隨時檢查是否正常，在穩定情況下才能繼續進行工作。

4 結束語

因為50mT梁的整個施工過程非常的復雜，所以在整個施工進行的時候需要合理選擇工藝流程和施工的方法，讓整個施工環境都能穩定的進行，只有保證好整個施工環境才能更好的完成施工的任務，這樣才能保證整個施工工程的經濟效益，施工單位在社會上也能有一個良好的信譽。

通過對功山小河2號橋的施工情況進行分析發現在施工的時候如果形成了一套現場預制大型T形梁的施工和架設技術，就能讓施工更好的進行，為以后的施工技術帶來更多的幫助。

參考文獻：

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