文萊國某高速公路預(yù)制T 梁施工技術(shù)研究

徐興建

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 200000）

1 項目介紹

文萊TELISAI-LUMUT 高速公路工程全長18.635km，穿越原始森林，沿線共有600m 橋梁1 座，360m 橋梁1座，30m 長橋梁4 座。其中600m 和360m 長的橋梁均設(shè)計40m 長的T 梁，共計326 根，結(jié)構(gòu)截面尺寸為梁高2.085m，梁的翼緣寬度為1.95m，翼緣板的邊緣厚度為65mm，梁的馬蹄腳寬度為660mm，馬蹄腳的高度為460mm，腹板的厚度為220mm，腹板高度為1428mm。30m 長T 梁為64 榀，結(jié)構(gòu)截面尺寸為梁高1.623m，梁的翼緣寬度為1.51m，翼緣板的邊緣厚度為65mm，梁的馬蹄腳寬度為610mm，馬蹄腳的高度為460mm，腹板的厚度為200mm，腹板高度為1044mm。

2 預(yù)制T 梁施工的難點及應(yīng)對措施

預(yù)制40m 長T 梁為文萊國當(dāng)前設(shè)計長度最長的T 梁，在工程所在國無歷史施工經(jīng)驗可以借鑒，項目部對預(yù)制T 梁制作、安裝等環(huán)節(jié)及可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，針對本項目T 梁施工特點和難點，采取相應(yīng)的應(yīng)對措施.

2.1 T 梁預(yù)制廠選址

該工程600m 長橋梁位于沼澤區(qū)內(nèi)，淤泥深度為12～15m，360m 長橋梁跨越山谷，其余4 座30m 長T梁均跨越河道，但因公路沿線比較長，線路穿低山丘陵區(qū)，地形起伏大，預(yù)制梁場位置的選擇對項目的施工組織影響較大。

應(yīng)對措施：通過方案分析、經(jīng)濟(jì)比較，將600m 和360m 長的橋梁將梁場選擇在橋頭進(jìn)行預(yù)制，4 座30m長橋梁的梁場選擇在所跨越的河道上搭設(shè)鋼平臺，在鋼平臺上原位制梁。

2.2 預(yù)制T 梁制作原料材料選擇

該項目混凝土強(qiáng)度等級為C60，市場上供應(yīng)水泥絕大部分為文萊國當(dāng)?shù)厣a(chǎn)地波特蘭62.5 級水泥，其他進(jìn)口復(fù)合水泥市場數(shù)量很少，且當(dāng)?shù)貨]有粉煤灰供應(yīng)，砂的粒徑也非常小，細(xì)度模數(shù)約為1.3，石子采用英標(biāo)單級配20mm 碎石，骨料的含泥量也偏高。如按照中國相關(guān)混凝土施工技術(shù)規(guī)程，文萊當(dāng)?shù)氐幕炷猎牧细緹o法滿足技術(shù)規(guī)范要求，原材料的缺陷會給預(yù)制T 梁制作質(zhì)量帶來很大隱患，如T 梁的開裂、外觀質(zhì)量通病等。

應(yīng)對措施：通過對周邊國家的材料質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查，在鄰近馬拉西亞、印尼等國家有滿足中國規(guī)范要求的材料供應(yīng)，如全部采用進(jìn)口混凝土原材料制作T 梁，工程成本將會大幅度的提升。項目部技術(shù)人員同時鉆研國內(nèi)、外混凝土技術(shù)規(guī)程，按照英標(biāo)混凝土配合比理論，利用文萊當(dāng)?shù)卦牧线M(jìn)行多次配合比試驗，通過控制水灰比、水泥用量、降低砂率、控制骨料級配和含泥量等技術(shù)手段，混凝土技術(shù)性能能夠滿足設(shè)計和施工要求。配合比如表1 所示。

表1 混凝土材料配比表 單位：kg

2.3 當(dāng)?shù)貧夂蛞蛩?/h3>

根據(jù)汶萊氣象部門提供的歷年雨水統(tǒng)計資料顯示，年平均下雨天數(shù)超過200d，炎熱多雨的氣候給預(yù)制T 梁混凝土施工帶來困難，主要表現(xiàn)在混凝土入模溫度過高、塌落度損失過快、溫差引起薄壁結(jié)構(gòu)的開裂。

應(yīng)對措施：關(guān)注氣象變化情況，避開雨期澆筑混凝土；選擇在每天15 點后澆筑混凝土，合理避開每天最高溫時間澆筑混凝土；對攪拌站的原材料堆場搭設(shè)防曬棚、混凝土攪拌用水中加入冰塊等手段，降低混凝土的入模溫度；澆筑完混凝土及時覆蓋和澆水養(yǎng)護(hù)。

2.4 大型施工設(shè)備資源緊缺

40mT 梁單榀重量為100t，30mT 梁的單榀重量為70t，根據(jù)市場調(diào)研和詢價，在文萊國僅有一臺30m 梁長架橋機(jī)，在當(dāng)?shù)?00t 以上吊車僅有少量幾臺，均在在油田上使用，臺班價格達(dá)到2～5 萬人民幣/臺班。

應(yīng)對措施：結(jié)合成本和工期進(jìn)行分析，對360m 和600m 長的40mT 梁選擇從國內(nèi)進(jìn)口架橋機(jī)進(jìn)行架設(shè)，對30m 長的預(yù)制T 梁直接在河道上搭設(shè)平臺支架上進(jìn)行預(yù)制，通過千斤頂進(jìn)行落梁安裝。

2.5 施工作業(yè)人員技術(shù)水平不足

文萊國對中國勞工配額管控非常嚴(yán)格，該項目所獲批中國籍勞工配額遠(yuǎn)不能滿足施工勞動力的需求，需大量引進(jìn)外勞，外國勞工的技術(shù)水平普遍偏低，很多作業(yè)人員均無工地現(xiàn)場作業(yè)經(jīng)驗。

應(yīng)對措施：大力開展外勞專業(yè)技能培訓(xùn)教育工作，提升外勞的安全和質(zhì)量意識，對外勞進(jìn)行薪資進(jìn)行定期考核；根據(jù)不同工種，合理控制外勞的配比，關(guān)鍵工種必須為中國籍有經(jīng)驗師傅負(fù)責(zé)，如混凝土振搗工、看模工、張拉作業(yè)人員；加強(qiáng)技術(shù)交底和全過程監(jiān)控工作。

2.6 預(yù)制T 梁設(shè)計圖紙

本項目預(yù)制T 梁設(shè)計圖紙與國內(nèi)目前的T 梁設(shè)計有較大差異，主要體現(xiàn)在T 梁的鋼筋配筋率也比國內(nèi)設(shè)計低，梁端底部鋼筋設(shè)計也比較單薄，且未設(shè)計預(yù)埋鋼板，容易造成張拉過程中T 梁端部開裂。

應(yīng)對措施：通過與咨詢當(dāng)?shù)卦O(shè)計公司，弄清設(shè)計意圖，并聘請國內(nèi)設(shè)計院對本項目的預(yù)制T 梁設(shè)計圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力及抗裂縫復(fù)核計算，國內(nèi)設(shè)計院回復(fù)意見本項目的設(shè)計圖紙能夠滿足英標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，項目部嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行施工。

3 施工過程中出現(xiàn)問題及解決方案

3.1 600m 長橋梁預(yù)制T 梁

600m 長橋梁為本項目施工的第一座橋梁，預(yù)制T梁橋梁在施工初期生產(chǎn)了9 榀梁，有4 根T 梁腹部產(chǎn)生了裂縫現(xiàn)象。裂縫位于預(yù)制梁中部，每榀梁的裂縫數(shù)量1～3 根，裂縫間距4～8m，裂縫長度約1.5m，上部至翼緣根部，下部至馬蹄腳頂部，且裂縫貫穿腹板，有個別梁在拆模時未發(fā)現(xiàn)裂縫，拆模后6～8h 后出現(xiàn)裂縫。另外預(yù)制T 梁在張拉過程中，梁端底部出現(xiàn)了開裂。項目部多次召開預(yù)制T 梁裂縫成因分析會，主要從以下幾方面進(jìn)行分析和尋找解決對策：

（1）臺座沉降。600m 長橋梁的梁場位于挖方路基上，預(yù)制場地施工時未破壞到原狀土，臺座砼及配筋設(shè)計也很保守，現(xiàn)場實測臺面及察看臺座周邊無沉陷跡象。每根梁拆模后測量胎膜沉降均在3mm 之內(nèi)，認(rèn)為臺座沉降不是產(chǎn)生裂縫的原因。

（2）施工原材料、配合比。混凝土原材料選用波特蘭水泥，且未加入粉煤灰等材料，水化熱較大，骨料的級配和砂的細(xì)度模數(shù)的影響，混凝土在初期抗拉能力薄弱，材料的缺陷可能是裂縫成因的因素之一。針對文萊當(dāng)?shù)卦牧系那闆r，項目部采購了高效減水劑，通過降低水灰比的方式，減少水泥用量，降低水化熱，但高效減少劑對原材料的非常敏感，多次試驗未能解決混凝土的泌水問題，通過分析，如需優(yōu)化配合比，需要采用進(jìn)口原材料，考慮到初期其他5 榀梁均未出現(xiàn)裂縫，大家認(rèn)為配合比不是造成裂縫的主要因素。

（3）施工工藝。在混凝土澆筑過程嚴(yán)格控制下料順序，振搗質(zhì)量，拆模后預(yù)制T 梁的外觀質(zhì)量較好，沒有出現(xiàn)麻面、爛根、露筋等外觀質(zhì)量通病。期初在澆筑完T 梁混凝土后，立即在鋼膜外側(cè)澆水養(yǎng)護(hù)，同時T 梁的拆模時間安排在次日上午，拆模后立即進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。經(jīng)過測溫試驗分析，T 梁的腹部中心的最高溫度在澆筑后20～24h，T 梁澆筑完后立即澆水、晝夜的溫差、拆模時間過早會造成T 梁混凝土表面散熱過快，都加劇了混凝土產(chǎn)生的內(nèi)外溫差，造成預(yù)制T 梁產(chǎn)生裂縫。為有效控制T 梁長度方向的溫度應(yīng)力，澆筑完混凝土后，利用土工布對T 梁進(jìn)行全覆蓋，拆模時間調(diào)整到第3 天的上午，采取上述措施后，所有生產(chǎn)的T 梁未出現(xiàn)裂縫。

（4）梁端裂縫。期初T 梁在張拉過程中，梁的自重將全部轉(zhuǎn)移到端部，T 梁端頭底部混凝土產(chǎn)生了開裂。項目部認(rèn)為T 梁設(shè)計端部鋼筋過于薄弱，提出在預(yù)制梁端頭增加配筋和預(yù)埋鋼板，但當(dāng)?shù)卦O(shè)計人員認(rèn)為本項目的設(shè)計完全滿足規(guī)范和施工要求，通過了解當(dāng)?shù)仄渌⌒土簣龅氖┕で闆r，當(dāng)?shù)仡A(yù)制T 梁臺座全部選擇木模板制作，在張拉過程中，梁端臺座可以產(chǎn)生一定的變形，則不會造成T 梁在端部產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，項目部采取將臺座兩端的混凝土臺座鑿除，選用50mm×100mm 木方作為底胎膜，在后續(xù)的張拉過程中，未出現(xiàn)梁端裂縫現(xiàn)象。

3.2 360m 長橋梁預(yù)制T 梁施工

在360m 長橋梁施工時，充分吸取之前的施工經(jīng)驗和教訓(xùn)，在養(yǎng)護(hù)工藝和拆模時間上嚴(yán)格控制，但在制梁初期同樣出現(xiàn)了4 根裂縫，裂縫出現(xiàn)位置和產(chǎn)生時間與600m 長橋梁類似。通過分析，360m 長的梁場位于填方路基上，路基施工在雨季進(jìn)行，填方高度約6m，路基的沉降是造成T 梁混凝土開裂的主因，通過在混凝土中加入適量纖維的方式，增加混凝土的抗裂性能，采取該措施后，該橋梁再未出現(xiàn)T 梁開裂現(xiàn)象。

3.3 4 座30m 長橋梁預(yù)制T 梁施工

4 座30m 橋梁同時施工，施工過程中T 梁未出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，采取在河道上搭設(shè)平臺上進(jìn)行預(yù)制，T 梁安裝未使用大型設(shè)備，較好地控制了成本。

4 預(yù)制T 梁施工技術(shù)總結(jié)

（1）預(yù)制梁場的選擇要充分考慮橋梁所在位置、地形分布情況、施工機(jī)械設(shè)備能力、施工順序等。本項目選擇各座橋梁分別設(shè)置梁場雖增加了預(yù)制梁場的資金投入，但該項目所處地形起伏較大，可以大幅度減少對運梁便道的投入和運梁風(fēng)險，同時30m 橋梁采用在原位預(yù)制T 梁，解決當(dāng)?shù)卮笮褪┕ぴO(shè)備緊缺問題，并節(jié)省了吊裝費用。

（2）預(yù)制混凝土T 梁的裂縫防治是一個普遍存在的問題，主要由原材料、混凝土配合比、施工工藝等因素引起的。該項目根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和實際施工條件，系統(tǒng)分析T 梁裂縫的成因，采取切實有效措施，預(yù)制梁的裂縫得到有效控制。

（3）海外項目技術(shù)質(zhì)量管理過程中，需深入學(xué)習(xí)國外技術(shù)規(guī)范，并有效地和國內(nèi)技術(shù)規(guī)范相結(jié)合。按照英標(biāo)要求，該項目利用文萊當(dāng)?shù)鼗炷猎牧线M(jìn)行設(shè)計混凝土配合比取得成功，節(jié)約預(yù)制T 梁的制作成本。

（4）有效地開展境外屬地項目管理，降低經(jīng)營管理成本，有利于工程正常運轉(zhuǎn)和實現(xiàn)企業(yè)與當(dāng)?shù)貒鐣膮f(xié)調(diào)發(fā)展。該項目在預(yù)制T 梁施工過程中，積極探索中國工人帶班為主，合理分配中國工人和外勞的比例，開展屬地化的員工培訓(xùn)和教育，預(yù)制T 梁的施工質(zhì)量得到有效保障。