曲線橋預制T梁縱向線形及同跨安裝偏差控制施工技術探析

雒 通，程寶康，管秀洋，薛睿琦

（中國建筑土木建設有限公司，北京 100000）

目前，在JX省內以及全省的公路建設中，上層構架采取前簡支后連續的T梁形式，占據了比較大的比例。盡管后張法外部預應力混凝土T橋的制造和架設工藝技術已經完善，但在實際施工時還有不少細節性的提問亟須克服。例如：曲線橋梁線形不圓順、T橋在施工吊裝后，大橋頂面處標高較大、濕接縫寬狹不一和橫隔柱錯位現象嚴重以及伸縮形不順直等，影響了建筑外觀品質。現階段，在大橋工程建設中，各種科學技術的不斷引入和運用充分保證了路橋施工的品質，其中預制T梁施工技術的有效運用，不但減少了T橋的蜂窩、麻面等各種質量不良問題的發生率，同時還為后期的路橋改造工作節省了不小的時間花費。由于現在高速公路面對橋的需求量比較多，因此有關施工在進行橋梁工程之前就必須進行預制T橋的施工工作，并在項目施工的處理中優化技術，加大施工管理力量，以保證項目施工的順利開展，同時提升項目施工品質，為日后大規模推進T橋施工奠定了堅實基礎[1]。

1 工程概述

1.1 工程概況

JX省某高速橋型布置為7-30 m/5-30 m，中心樁編號為K387+635（左）/K387+685（右），有效長度為289 m/209 m，單幅長度為11.9 m。在S曲線上，橫向坡度最大為3%，側向坡度為2.9%。T橋總高2 m，與主橋間距為2.475 m，中橋的預先準備長度為1.7 m，與翼子板之間留出了0.775 m的現澆濕焊縫。通常該橋支坐使用常規橡膠座GJZ450 mm×500 mm×84 mm型支座，橋臺或有伸縮縫的橋墩則使用四氟滑板橡皮支座或GJZ450 mm×350 mm×65mm型支座。樣板必須在工廠訂做，并現場拼裝。

1.2 方案選定

常規曲線橋預制中T梁的線形管理、同跨誤差控制及架設管理，都常常忽視了建筑細部，T梁在搭建之后，線形并非很平穩，因此視覺效果也并非很完美。為了克服這一難題，在本橋建設中制定了對T梁模板的細部調換，以及對墩頂墊石、臨時支坐和預埋鋼板的測量校正與調節等，使T梁架設的施工偏差限制在一個相對較小的范圍內的措施方法，從而得到了很好的施工效益。

2 施工方法及要點

2.1 曲線橋預制T梁線形控制

按照線路曲線半徑和T梁的設計橫徑，可以估算出跨中相交于兩端需調整的預制式長度（曲線內側短邊梁需變窄，外側長邊梁需變寬）。調整長度的方法，應該使用設計線上的坐標系在CAD中以5 m間隔描繪線路線形，但起點要正好是墩臺的設計里程處。之后，于各跨墩臺里程數部位以線連接成橫徑線。這樣一來，5 m間隔線與跨徑線之間將會形成漸變的距離，而后再以對齊標注法標示出5 m間隔線與垂直于跨徑線的距離，此距離也是邊梁外懸臂結構長需要調節的長度。可以根據這個辦法，測算出所有T梁的調節長度[2]。

加工邊梁模板時，根據邊梁標準長度乘以最大加寬之后再增加5 cm開始制造。邊梁翼板側模選用約1 cm厚度的鋼材作為活動模具，設置模塊時，應先在翼板底模板上標示出經調節后的翼子板高度，然后再將翼子板底側模按所標示的高度位置緊固，最后再確定防撞欄預埋工作筋和泄量孔的位置。各筆側模尺寸均不能過長，以利于調節邊梁曲線。

防撞護欄外側翼子板寬度為5 cm，內防撞護欄底板寬度為45 cm，泄水洞口徑為11.4 cm。根據最大調整高度27 cm計算法，若泄量孔距腹層的間距約為100-10-5-45-11.4-27=1.6 cm，則在此情形下應結合道路肩墻與防撞護欄的設計形式加以解決，將泄量孔設置于防撞護欄內，并采用直角形彎管方式讓水流直接引入。

2.1.1 墊石高程控制

因為T梁張拉建成后將會產生上拱，從而導致跨中比兩端都要高，按照工程規范要求，即便施加2期恒載后，在T梁跨中也不會產生下撓。這就規定了，墩臺處橋頂需要比設計高度低，才能確定下跨中的路面所攤鋪的厚度。而對該高度的控制則必須由墊石的高度進行限制，即墊石碇高度要比設計高度要低，其中數值必須根據T梁預制臺座設置的反拱度和起拱值綜合分析[3]。

2.1.2 臨時支座控制

硫磺砂漿的（內含電阻絲）臨時性支座生產成本較高，且點燃后臭味難聞，容易污染室內空氣，加溫熔化后，拆卸時砂漿會流在蓋梁上，強烈影響建筑外觀。但臨時性支座在完工后，其頂高度早已決定，無法改變。如果高度過低，只需要墊上一定厚度的鋼材就可以調節高度；如果過高，則必須挖除并進行制作。這種過程不但費時，還會延長施工時間。在實際工地中，有的施工單位為節約勞力、趕工期，并不加以管理，這也就間接導致了T梁頂面高度差過高的狀況發生。

砂礫桶狀物（砂罐）的臨時支座則制造簡易、調節簡易。不過在10 cm以上標高的砂罐拆卸時相當吃力，同時調節標高的適用范圍亦受限。這樣，就必須把墊石做短：將臨時性支座下部的墊石部分省去了，也就是參照標準臨時性支座建造。這樣，就能夠更大區域地調節標高，使得梁頂面標高不會過大[4]。

2.2 T梁預制控制

2.2.1 梁頂橫坡控制

T梁橫坡限制并不嚴格，是梁頂面高落差過大的主要因素。T梁模板制作后，要根據一般路基的最大橫坡2%進行制作。調整橫坡時，使用水準儀確定模板上升與降低的間距，調節時要在梁肋中自由旋轉。左右模板上下調整幅度要按照懸臂結構長短比例來計算，對中梁，由于內懸臂結構的長短比例左右相同，而在邊梁外懸臂結構調整幅度要略微大一些，其比例也和懸臂結構長短的比例相同。

2.2.2 橫隔板間距控制

由于模板的影響，橫隔梁本身可以垂直柱體，但同橫5片橫梁的方向卻是平行的，一旦相鄰2塊柱的橫隔柱間距不相同，就必然造成橫隔柱錯位。而要求的梁長調節高度，便大大增加了橫隔梁可能發生交錯的比例。在將梁長調節高度更改為腹層加厚工程結束后與端橫隔梁連接時，則理論上只要端橫隔梁具有交錯的可能性，僅對端橫隔梁進行定位調節的困難度則大大減小。

在加工T柱模板時，首先需要根據柱長度差來加工，然后再使用一個調整塊來調節模板長度。調整塊按照最大的柱長差和柱長改變幅度來限定。例如，應該重新機械加工成一些5、10、20 cm乃至50 cm長度的調節塊若干。而對于端梁位置，應該采用不同時調整T梁兩端模板的長度來完成，如相鄰2片梁梁長差距較小，通過調整T梁一頭就能夠調整出來；而相反，如果梁長差距很大，則需要將T梁兩頭一起調整來完成[5]。

2.2.3 梁底反拱控制

梁底反拱值的設置原理為使梁體在第二期恒載澆筑時后上方拱度不大于2 cm，在橋梁澆筑期結束時也不形成下撓。

確定好反拱后，再根據實測的T梁起拱值乘以反拱f，再乘以二次恒載所形成的下撓值，就是T梁跨中比兩端高的數值，通過此值可以判斷墊石實際澆筑高度比設計高程低很多。

2.3 T梁架設控制

2.3.1 架梁架設前控制

首先要對墊石以及預埋工作鋼板的方位和高度進行校正，而此道程序切不可忽略，這也是所有一切工作的前提條件。一旦墊石位置錯誤或高程誤差過大，其他所有的一切因素都將是無法調節的。依據測試取樣的結論，要在墊石上用墨線彈出墊石中心點及其支座定位上（伸縮縫端）或梁底鋼板（墩梁固結端）的4個邊條，和一般焊接端或臨時支座的定位。

對于伸縮縫端：為了使預制的T梁沉降裂縫槽邊線與路臺背墻線形保持一致，在T梁制造前，已通過線路曲線半徑測算出的沉降裂縫槽相對于T梁梁肋需偏轉的高度為θ，亦即從翼板外緣至梁肋中心的高度所求得的數值即為從翼板外緣對T梁縱向方向需調整的高度。架梁體時，根據所設計的適當位置首先把橫梁試著放好，然后再檢查T梁伸縮縫槽邊線和橫隔柱之間是否相對平整，3者可以交替調節，直至達到最佳位置為止。

對于普通連續端：若用尺，則預壓的大墊石高、小運營里程側的標高h，h+橡膠絲條厚+梁底的楔片厚-（實測墊石標高-墊石控制高程）即為臨時支座（砂罐）的標高。每兩端安裝了2個砂罐，在砂罐的頂部應用水平尺反復校正，保持水平。當砂罐調整好后，還可在砂罐頂部放一橡膠條，以防止因砂罐鋼板與墩基的直接碰撞，引起T梁破裂而產生質量問題。

對于墩梁固結端：調整線路縱坡由T墩底板的預埋工作梁底板楔塊完成，而固結墩頂預埋工作的型鋼在頂面處則成為水平。四角高度差異過大的，就必須用薄鋼板把較低的一角墊起，以保證T梁能水平安裝。

2.3.2 架梁順序控制

架橋時要根據測量放樣的實際情況進行架設，這是保證橫隔墩不錯位、干濕接縫高度一致的前提條件。只有在這樣大前提下，才能對架梁中發生的大小問題做出細微的調節，從而獲得最佳效益。

架梁時，首先要根據設計位置搭建兩側汴梁，其間還要實行臨時支撐。在架設汴梁時，應該貫徹一條準則：寧寬勿狹。接著，再架設最中間的1片中梁，此時，首先要按照擺樣部位和這2塊邊梁所連接中心線處的實際情況，結合加以架設。最后就要架設其他2塊邊梁，在架設時不僅僅要兼顧上述2種因素，同時還要充分考慮橫隔柱錯位、濕接縫長度和柱頂高度等。

2.4 T梁中的臺座和鋼絞線的制備

預制T梁的具體澆筑過程中，主要包括了對T梁臺座的設計以及對鋼絞線的分割管理工作。由于現階段預制T梁底座和側模中滲漿存在的幾率也相應較高，這一現象的存在會影響T梁的品質，因此在具體情況施工中施工單位通常都會通過在臺座的兩端嵌入硬度相應較低的橡膠棒來解決該問題。由于預制的T梁在規格上并沒有全部都能夠適應現實的工地搭建要求，所以在實際運用時需要對規格比較偏大的T梁用切割機進行裁剪，以適應實際應用的需要。

2.5 完善預制T梁模板設計

預制T梁是必須在大橋建設前后同時進行的工作，這就必須設計出具體的T粱模板，而由于大橋建設時使用的模板大多是鋼模板，因此在施工之前施工人員就必須認真檢查鋼模板的穩定性，并確保其可以完全適應T梁的澆筑要求。此外，在預制T梁澆筑工作方面，工作人員還必須了解端模和側模間的撓度關系，并核對所采用的模具是否出現了扭曲的跡象。在進行底部細胞外膜澆筑工作時，還必須保證槍機和細胞外膜之間的牢固效果，并把膠條填充到模板的焊接縫里。在進行的T梁模板設計工作中，曾建議采用組合式鋼模板進行施工，這一工藝模式主要是對拉螺栓與支架之間進行組合式工藝加工，以完成T梁模板，并最后實現了加固的功能。

2.6 鋼筋綁扎技術與混凝土應用

在對預制T梁開展施工時，鋼筋直徑綁扎也是至關重要的環節。在進行這種施工時，施工人員必須先將腹層綁扎作為骨架，而后再使之連接得緊密；此外，由于本次重點工程建設中還必須對腹層的骨架構件進行固定，因此還可通過斜支撐的方法進行此項加固工作。在拼裝腹層和鋼板鋼筋工作全部進行之后，還必須根據項目施工現場的實際狀況對定位筋的選取方法進行確認，待其確定出來之后，再開展裝配波紋管以及穿鋼絞線的工作。

T梁內所用到的砼通常會采取邊拌和邊運輸的方法，然后將砼運送到施工現場，使之澆注到要求的部位上。對T梁內所用到的砼，必須實行分級施工，每一級砼澆注工作應待其初凝方可進行下一級。針對于模具內的澆筑工作，施工人員應該把控好材料的溫度控制，而實際的溫度控制范圍規定最高溫度不能達到30℃，而對其材料中所包含的氣量則應該限制在4%以內。在實際的澆筑過程中，為更好地掌控進模時的溫度控制，工作人員通常會針對現場澆筑狀況采用每澆筑前一段距離測量一次溫度控制范圍的方法，并由此來達到對溫度控制范圍的把控。

2.7 預制T梁預應力和壓漿工作

預制T梁的內外預應力必須同時進行張拉方式澆筑，這么做的主要目的就是減小澆筑時所形成的應力差。內張拉的鋼筋軸線與外預應力的鋼筋軸線必須在同一水平線上，當張拉穩定后才能進行鋼筋的錨固澆筑工作。但在具體的澆筑流程中，必須等待砼的抗拉強度超過90%后方能夠完成上述預應力的澆筑作業，并快速投入擠壓混凝土施工，需要進行清洗T梁底板的通氣口。此外，通過雙控相互監督的方法，能夠良好地改善T梁張拉過程。

2.8 做好T梁的拆卸工作

T梁的模板拆除工作對整個澆筑流程來說起著關鍵性的作用，如果在此過程不能得到很好地管控，將無法取得預想的效益。所以，在實際的模板拆除工作中，必須等其使用的砼強度超過國家標準后才能夠實施，防止模板表面和突棱的區域出現任何破壞。至于具體的拆除工作上，則必須對拉螺栓動作加以放松，防止在模板與梁面板棱角之間發生沖擊。此外，在實際的T梁拆卸工作上，工作人員還必須嚴格地按照各種施工規定完成工作，并按照安裝的先后順序逐個拆除，以此來減少施工人員對柱體內混凝土結構的破壞。

3 T梁施工技術中的質量控制

對預先準備T梁的工程質量管理，應當包含了對T梁的張拉施工、砼的澆筑和墩片維護質量的管理等。在具體的過程中，還需要對昆島及其錨圈的摩阻狀況加以檢測，并按照檢測結論做出適當調節，使張拉方式澆筑的硬度和彈力模量充分地達到項目設計要求。此外，在保證砼品質的工作上，施工者還必須對砼實行連續施工并且一次完成，同時不得對波紋管實施直接振動試驗，并必須嚴格地按照T梁中混凝土的施工規范開展檢查作業，以有效保證砼的品質。為防止結構裂紋的發生，工作人員必須在水泥全部初凝前先對T梁頂部做好收光和拉毛等處理過程，在水泥充分凝固后再用白色土工布對T梁加以遮蓋，并通過自動噴淋等保養方法完成至少10 d的維護工作，以實現砼構件表層保持濕潤的目的，從而避免砼發生結構裂紋。

4 結束語

在該橋梁的施工中嚴格遵照了上述技術標準進行，橋面線形圓順、過渡自然，攤鋪層厚薄一致，伸縮縫平整，達到了良好的效果。在不提高投資和生產成本、不拖延工期的情況下，采用一些精密的計量和微小的調整來提高建筑形象、改進建筑品質，進而降低了施工誤差、規范了施工流程并節省了成本。通過技術提升，提高了建筑形象，標準化了建筑作業。橋面系的鋼筋可批量生產，而模板也可重復使用；調節好了梁頂面高度，從而減少了在路面鋪裝混凝土的耗費。在橋梁等工程建設中，完善一些較小的細部結構可以產生很大的效益，在目前工程施工微盈利時期，對于精細化管理的需要更加注重工程施工的科學化和管理方法的合理化，是取得經濟效益的一項不可或缺的重要因素。