高速公路預(yù)制T 梁混凝土澆筑過程控制施工技術(shù)

張強

（中交路橋建設(shè)有限公司，北京 100027）

現(xiàn)如今人們生活質(zhì)量不斷提升，出行頻率越來越高，對高速公路運輸體系提出了越來越嚴(yán)格的要求。在高速公路橋梁工程建設(shè)過程中融入預(yù)制T 梁施工技術(shù)，大大提升了施工效率，也縮短了工程工期，而且還很好地規(guī)避了工程變形和裂縫等問題的發(fā)生。但是預(yù)制T 梁混凝土澆筑環(huán)節(jié)很容易受諸多方面因素的影響，目前還需進(jìn)一步優(yōu)化和完善，嚴(yán)格把控各施工技術(shù)要點，強化質(zhì)量控制工作，將該項技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢發(fā)揮到最佳，保障高速公路工程建設(shè)質(zhì)量滿足要求。

1 工程概況

京雄高速河北段SG1 標(biāo)主線段路線整體走向呈南北走向，路線起自涿州市東大興村北的京冀界與京雄高速北京段設(shè)計終點順接，起點樁號K9+932.360，止于涿州市與固安市交界附近，終點樁號K20+540.000，順接SG2標(biāo)設(shè)計起點。SG1 標(biāo)主線路線總長10.608km。SG1 標(biāo)段機場支線路線整體走向呈東西走向，路線起自涿州市南蔡村東南永定河市界，起點樁號ZK8+185.254，終點位于互通立交設(shè)計終點，終點樁號ZK13+755.000，機場支線路線總長5.570km。

本標(biāo)段預(yù)制T 梁共2406 片（40 米T 梁48 片、30 米T 梁1530 片、25 米T 梁180 片、20 米T 梁132 片、16 米T 梁516 片），其中40 米T 梁高2.5m，梁頂面寬約2m；30米梁高2m，梁頂面寬約2.2m；25m 梁高1.7m。梁頂面寬約2m；20m 梁高2m，梁頂面寬約2.25m；16m 梁高0.89m，梁頂面寬約1m。其中30 米T 梁采用液壓自行走模板，其它梁采用大型鋼模板進(jìn)行施工，均后張法施工，架橋機或者汽車吊進(jìn)行架設(shè)，見圖1。

圖1 橋梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

2 高速公路預(yù)制T 梁混凝土澆筑過程控制施工技術(shù)

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

2.1.1 技術(shù)力量的配備

安排專業(yè)能力過硬、責(zé)任心強且具備豐富經(jīng)驗的工程師為高速公路整體工程施工進(jìn)行指導(dǎo)，主要負(fù)責(zé)技術(shù)方面的相關(guān)工作內(nèi)容，同時為其配備相應(yīng)的技術(shù)人員和管理人員。

2.1.2 圖紙會審及現(xiàn)場核對

所有工作人員進(jìn)入施工現(xiàn)場之后，首先要對設(shè)計圖紙和其他技術(shù)類文件內(nèi)容進(jìn)行熟悉，確保所有人員都能夠清楚工程圖紙的設(shè)計要求，對于圖紙中可以存在的問題要及時提出，并針對問題的會審結(jié)果及時反饋，并上報給業(yè)主，得到明確回復(fù)之后方可開始施工。與此同時結(jié)合設(shè)計圖紙進(jìn)一步仔細(xì)勘察施工現(xiàn)場，詳細(xì)了解現(xiàn)場的地質(zhì)條件、水文環(huán)境、氣候、交通及能源等，準(zhǔn)確掌握一手資料，之后在合理編制施工組織設(shè)計、進(jìn)度計劃及施工流程[1]。

2.1.3 編制詳細(xì)分項工程施工組織方案

編制詳細(xì)分項工程施工組織方案，召開相關(guān)人員的技術(shù)研討會，并對方案內(nèi)容提出意見或建議，做到暢所欲言，對好的建議并采納的給予獎勵。

2.1.4 單位工程、分部及分項工程的劃分

為了方便業(yè)內(nèi)管理和竣工驗收工作的順利開展，項目部應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定，合理劃分單位、分布和分項工程，并將劃分結(jié)果呈遞給監(jiān)理工程師進(jìn)行審批。

2.2 場地準(zhǔn)備

2.2.1 在開始施工前，必須選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)制場，場地的選擇需要重點考慮現(xiàn)場的地質(zhì)條件、梁體存放要求及地基承載力，和高速公路橋梁之間的距離是越近越好，避免了不必要的運輸。

2.2.2 站在工程造價角度，預(yù)制T 梁場地應(yīng)盡可能減少基礎(chǔ)加固量和土石方開挖量，同時還應(yīng)繞開居民房屋，將拆遷量控制到最低，以降低成本。除此之外，還需對耕地和林地的占用進(jìn)行綜合考慮，在保證工程施工的同時，加強自然環(huán)境保護(hù)工作[2]。

2.3 預(yù)制梁施工工藝

2.3.1 鋼筋加工安裝

預(yù)制T 梁施工過程中，鋼筋都是事先在鋼筋棚加工好的，然后運送到現(xiàn)場進(jìn)行綁扎和安裝。需要注意的是，在開始加工之前，施工人員一定要清理干凈鋼筋表面的漆皮、油漬和浮銹，同時對彎曲類和成盤類鋼筋實施必要的調(diào)直處理。下料之前，還需對鋼筋的具體規(guī)格、型號、長度、直徑及數(shù)量進(jìn)行仔細(xì)核對，保證符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。半成品鋼筋在現(xiàn)場應(yīng)按照型號和規(guī)格進(jìn)行整齊堆放，同時進(jìn)行遮蓋，避免下雨天致使鋼筋銹蝕。鋼筋安裝質(zhì)量應(yīng)符合表1 的規(guī)定。

表1

基坑施工質(zhì)量檢查合格之后，便可以開始綁扎和安裝鋼筋施工作業(yè)。施工人員根據(jù)放樣的四個角點，確定承臺中心點，除去保護(hù)層厚度進(jìn)行鋼筋定位安裝，鋼筋綁扎安裝應(yīng)分層進(jìn)行，大型承臺鋼筋施工分兩次綁扎成型，承臺鋼筋無論是焊接操作還是焊接長度都必須嚴(yán)格滿足相關(guān)要求。承臺上下層鋼筋間距比較大，撐筋要有足夠的剛度，施工時必須與上下層鋼筋焊牢。鋼筋綁扎過程中，施工人員需對墩身預(yù)埋筋引起高度重視，保證預(yù)埋筋位置的準(zhǔn)確性，因為預(yù)埋筋位置是否準(zhǔn)確對立柱質(zhì)量具有直接的影響。這就要求我們必須嚴(yán)格把控鋼筋的綁扎尺寸，同時焊接固定好預(yù)埋筋上下部位，避免混凝土振搗期間發(fā)生位置偏移現(xiàn)象。綁扎好預(yù)埋筋之后，最好組織相關(guān)人員對其位置實施檢查和測量，只有保證其合格才可進(jìn)入下一道模板安裝工序。

2.3.2 波紋管的固定

在鋼筋形成骨架后，預(yù)應(yīng)力束管道的位置必須嚴(yán)格按坐標(biāo)定位并用定鋼筋固定，定位鋼筋與空心板腹板箍筋點焊連接；定位筋按50cm 一道沿梁長方向布置，每定位點的軸線安裝偏差不得大于2mm，以保證波紋管位置準(zhǔn)確。定位過程中應(yīng)防止銳器刮破、電弧焊火花燒傷波紋管，以免造成漏漿。

混凝土澆筑前，波紋管預(yù)穿芯棒，防止波紋管擠壓變形、漏漿，芯棒在混凝土初凝后及時抽出。管道安裝質(zhì)量應(yīng)符合表2 的規(guī)定。

表2 波紋管管道質(zhì)量要求

2.3.3 模板安裝

為保證T 梁的外觀質(zhì)量，模板必須有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。模板采用6mm 不銹鋼板作為面板，以提高外觀質(zhì)量；采用型鋼作為骨架，對拉螺桿采用Ф20 圓鋼制作，設(shè)置兩層。橫隔板處擋板預(yù)留槽口，施工過程中應(yīng)安裝止?jié){條。

在模板安裝前進(jìn)行預(yù)拼裝，要求面板平整、光潔，無凹凸缺陷，模板接縫高差不大于2mm。模板縱橫方向平整度采用2m 直尺檢查，每尺檢查平整度結(jié)果不得超過2mm。模板安裝的允許偏差應(yīng)符合表3 的規(guī)定。

表3

工程中，模板吊裝選擇龍門吊，將其安裝吊送至臺座上。 同時，在模板的背部區(qū)域安裝豎向支撐底托，起到可調(diào)節(jié)作用。并用高強螺栓進(jìn)行模板之間的連接。在模板作業(yè)結(jié)束后后測量人員進(jìn)行測量檢驗，保證模板安裝精確。

T 梁側(cè)模整體安裝完成后，進(jìn)行整體的平整度檢測以消除模板錯臺問題，保證T 梁實體的大面平整度。在模板多次使用之后，要對模板平整度進(jìn)行檢查、校正[3]。

2.3.4 鋼絞線穿束

預(yù)應(yīng)力筋穿束操作緊跟與模板安裝完成之后，在開始穿束前，工作人員需按照相關(guān)要求編束好每束的根數(shù)，穿束好之后，要保證兩端裸露的鋼絞線長度滿足張拉需求，保證張拉效果。

預(yù)應(yīng)力采用伸長量與張拉應(yīng)力雙控，以張拉應(yīng)力為主，伸長量實際值與理論值誤差應(yīng)控制在±6%以內(nèi)。若超過±6%，對該束鋼絞線進(jìn)行放張，重新穿束張拉。鋼絞線的錨下控制應(yīng)力σcon=1357.8MPa（不包括錨外損失）

后張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉時理論伸長值（cm）

△L＝P.L/AY.Eg

式中P——預(yù)應(yīng)力鋼絞線平均張拉力(N)；

L——預(yù)應(yīng)力鋼絞線長度（cm）；

Eg——預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量（N／mm2）；

AY——預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面面積（mm2）。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉時，分級進(jìn)行張拉：0→15%σcon（測延伸量a）→30%σcon（測延伸量b）→100%σcon（測延伸量c 并核對）→（持荷5 分鐘，以消除夾片錨固回縮時的預(yù)應(yīng)力損失）→錨固（觀測回縮）。

張拉實際伸長值ΔL 的計算:

ΔL＝ΔL1+ΔL2

式中ΔL1──從初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的實測伸長值（cm）；

ΔL2──初應(yīng)力時的推算伸長值（cm），可采用相鄰級的伸長度。

實際伸長值=（b-a）+(c-a)。

按每束設(shè)計張拉力計算分級張拉中各級的壓力表讀數(shù)，并標(biāo)在壓力表上，以免出錯。張拉完成后先穩(wěn)定2 小時，待仔細(xì)檢查無異常情況后用砂輪機割除多余鋼絞線，用無收縮水泥砂漿封閉錨頭，以準(zhǔn)備壓漿施工。

2.3.5 混凝土澆筑

監(jiān)理工程師經(jīng)過檢查驗收，模板安裝質(zhì)量滿足要求之后便可以開始澆筑混凝土，開始前需對砂漿墊層進(jìn)行濕潤處理，混凝土澆筑泵管的出料口最好選用軟管，同時保證澆筑落差不能超過2 米，避免因為混凝土澆筑落差太大而引發(fā)離析現(xiàn)象。澆筑時間盡量避開白天高溫時段，氣溫最好不要超過32 攝氏度，如果迫不得已需要在高溫季節(jié)澆筑，最好將澆筑時間確定在晚上的低溫時段，氣溫如果超過了32 度，應(yīng)該一邊澆筑一邊灑水，保證模板溫度不會太高。

混凝土澆筑采取分層水平澆筑模式，分層厚度應(yīng)控制在30 厘米左右，一旦開始最好中途不間斷，直到澆筑完成。振搗作業(yè)同樣也采取分層快插慢提模式，振搗器的移動間距不能超過振搗半徑的1.5 倍，和側(cè)模之間的距離應(yīng)該控制在5 到10 厘米，每一層振搗過程中，振動棒應(yīng)插入下層混凝土5 到10 厘米，振搗效果需達(dá)到相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求，不可過度振搗，也不能振搗不到位。具體判斷標(biāo)準(zhǔn)以混凝土停止下沉、表面開始泛漿、不再冒泡，保證分層澆筑連接質(zhì)量[4]。待澆筑好的混凝土強度達(dá)到2.5Mpa 的時候可以拆除模板，拆除之后還需對混凝土結(jié)構(gòu)實施必要的養(yǎng)護(hù)措施，先利用養(yǎng)生膜將承臺覆蓋，然后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，具體養(yǎng)護(hù)時間通常為一周到10 天，養(yǎng)護(hù)結(jié)束后還需對其質(zhì)量進(jìn)行檢查驗收。

2.3.6 拆模

（1）拆側(cè)模：模板拆除時間需要在蓋梁混凝土結(jié)構(gòu)強度達(dá)到2.5MPa 的時候方可實施，并且整個拆除過程不可損壞混凝土結(jié)構(gòu)，拆除側(cè)模之后，應(yīng)立即采用塑料布或者土工布對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行覆蓋，同時灑水養(yǎng)護(hù)。（2）模板的拆除必須經(jīng)過監(jiān)理工程師的同意，拆除之后還應(yīng)及時處理好混凝土結(jié)構(gòu)表面存在的缺陷，包括水紋、蜂窩、浮漿、氣孔、滲漿及麻面等，保證處理后和原先的混凝土表面色澤一致，沒有明顯的修復(fù)痕跡[5]。（3）拆支架：蓋梁混凝土強度達(dá)到設(shè)計要求70%的情況下可以開始拆除承重底模，拆除后同樣需要進(jìn)行覆蓋和養(yǎng)護(hù)。（4）模板維護(hù)：模板吊裝要輕吊輕放，防止模板碰撞變形。模板拆除時嚴(yán)禁用大錘敲擊，拆下后，首先清理模板表面混凝土渣，接著用洗衣粉或洗滌劑將表面清洗干凈；待表面干燥后用新鮮機油作為脫模劑均勻涂刷。模板安裝完畢較長時間不能澆注混凝土?xí)r，要用清潔的塑料布遮蓋，防止灰塵或雨水落入。

2.3.7 孔道壓漿及封錨

（1）壓漿。孔道壓降應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋張拉后48h 內(nèi)完成。壓漿采用真空輔助壓漿，水泥漿內(nèi)不得含有亞硝酸或氯離子等對預(yù)應(yīng)力鋼束或水泥有害的化學(xué)物質(zhì)。外加劑的用量應(yīng)經(jīng)試驗確定，要求壓漿飽滿。（2）封錨。孔道壓漿后將梁端水泥漿沖洗干凈，同時清除支承墊板，錨具及端面混凝土表面的污垢，并將端面混凝土鑿毛，在張拉槽口內(nèi)安裝鋼筋網(wǎng)，采用混凝土封閉張拉槽口即可，并注意將混凝土搗實，做到內(nèi)實外光。

結(jié)束語

現(xiàn)如今預(yù)制T 梁施工技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國高速公路工程建設(shè)過程當(dāng)中，而且取得了比較理想的效果。為了將預(yù)制T 梁施工技術(shù)的作用發(fā)揮到最佳，還需充分結(jié)合現(xiàn)場各方面具體情況，采取針對性的質(zhì)量控制對策，同時持續(xù)優(yōu)化升級預(yù)制T 梁混凝土澆筑技術(shù)，將其在高速公路工程中的潛力充分發(fā)揮出來。