公路橋梁建設預應力混凝土預制T 梁施工技術

牙地卡爾·吾買爾

（新疆交投建設管理有限責任公司，新疆 烏魯木齊）

前言

隨著科學技術的不斷進步，預應力混凝土預制T梁施工技術已被推廣應用于各種橋梁項目。與其他橋梁工程施工方法相比，這種技術具有較大的靈活性，能夠適應各種環境和條件下的施工要求。同時，它的施工速度也較快，能夠縮短工期，節省成本。更重要的是，預應力混凝土預制T 梁施工技術能夠確保安全的施工環境，減少施工中的風險和隱患[1]。但是，預應力混凝土預制T 梁的施工過程涉及多個復雜步驟，其難度較高。為了有效預防和解決可能出現的裂縫、麻面、蜂窩等問題，必須對每一道工序的施工質量進行嚴格把關。

1 項目概況

科勒布拉克2 號特大橋位于伊犁哈薩克自治州新源縣那拉提鎮阿拉善村東側，大橋分左右線，大橋橋跨設置44×30 m，右幅全長1 320 m。大橋上部結構擬采用P.C.簡支T 梁，下部結構橋墩及基礎擬采用柱式墩、門架墩、樁基礎,橋臺及基礎采用柱式臺、樁基礎。

2 工程特點

2.1 橋隧比例高、結構形式復雜

合同段主線以橋隧為主，沿線設置橋梁8 座，共計5.6 km。隧道4 座，共計7.5 km, 橋隧總體占比91%。橋梁樁基礎采用大直徑圓樁、大尺寸矩形樁，下部墩柱涉及標準墩、門式墩等不同結構，橋墩高度在28 m～40 m 之間，矩形墩柱及異形蓋梁等尺寸涉及35 種以上不同類型，結構形式多樣，種類繁多。

2.2 項目建設條件復雜

（1） 本項目地處新疆中天山地區、天山腹地，設計線路基本沿著陡峭的山體或裸露的巖體行進，部分路段需跨越鞏乃斯河谷，屬于典型山區公路，處于高山溝谷區，溝深坡陡處，地形高差起伏大，變化頻繁，地質災害多，表現為崩塌、雪崩、滑坡、泥石流、凍土等。

（2） 自然環境惡劣，氣候條件差，復雜多樣，存在高溫、嚴寒、風雪等不良天氣以及區域地震烈度高，分部在VI、VⅢ度區，具有突發性和不可預見性。

（3） 沿線分布有那拉提和鞏乃斯國家森林公園，牧場和天山水源涵養區，景色怡人、生物多樣，施工期沿線生態、生物及水源保護要求高。

3 預應力混凝土T 梁預制與安裝施工技術

3.1 底膜臺座鋪設

用鋼筋混凝土修建固定臺座，臺座寬按制在60 cm,長度按31 m 設計?；釉谂_座T 梁附近3 m 距離以內，其深度應按制于60 cm,采用夯實機具全面夯實底部。把鋼筋網放置于基坑里后，對高出地面30 cm 的基礎進行澆筑，澆筑時采用的混凝土強度為C30。進行混凝土臺座的施工作業過程中，應確保底座周圍有符合標準要求的寬槽鋼預埋，其寬度為5 cm，混凝土底座、槽鋼二者應保持相同的高度。在鋼的下方對PVC 管進行預埋，管徑為4 cm，埋設間隔為50 cm，對側模板T 梁進行加固使用拉筋對穿。在槽鋼的上方焊接鋼板，鋼板厚度為0.6 cm。為避免預制梁的上方出現拱過大，應進行反拱的設置，采用二次拋物線形式，設置于預制梁下部，設計反拱值應滿足以下要求：一是確保施加恒載過程中梁體不出現2 cm 以上的拱度；二是在臺座施工時，將1.2 cm 的反拱度預留于臺座中間部位。針對吊裝孔應對30 cm 的活動底模進行預留，從而為起吊過程中的鋼絲繩使用提供便利。將直徑為5 cm 的橡膠管穿至槽鋼內部，以此來避免漏漿現象的產生[2]。

3.2 波紋管安裝

鋼絞線束應在T 梁上通過波紋管對孔道加以預留，鋼絞線束、波紋管需滿足配套使用要求，確保施工長度預留充足且強度滿足標準要求。正式安防波紋管前，應仔細檢查所有波紋管的外觀，開展滿水檢漏U形試驗。根據規范要求中的波紋管孔道部位進行施工，避免混凝土澆注過程中出現上浮現象，采用井字型定位鋼筋可有效固定波紋管，在梁體鋼筋上牢固焊接，管道每相隔80 cm～100 cm 與定位筋進行綁扎，圓弧位置的定位筋密度應大于直線位置，尤其是拐點部位的線性流暢度、形狀圓順度、定位精準度應得到保證，應確保錨墊板周圍的密實度。

連接各個管節時應確保牢固性、圓順性，全部接頭需包裹15 cm 的封箱帶，順著長度的方向將接口部位進行膠帶纏繞，纏繞長度應按制小于5 cm，以此避免接頭管道處出現漏漿現象。將錨墊板向波紋管中進行插入時，其喇叭口長度不可超過喇叭口的直線長度。開展穿束鋼絞線施工前，將孔道內部進行全面沖洗，通過高壓泵將內部的污物有效清除。在波紋管受到鋼筋干擾的情況下，應對鋼筋所處部位加以調整，同時堅持一定的避讓原則，即波紋管優先、鋼筋骨架次之，主筋、構造鋼筋再次之，位置在前的施工項目應優先保證。

3.3 混凝土澆筑

混凝土密實度與澆筑預應力混凝土的質量密切相關，且密實度也關系到混凝土自身耐久性和強度。為嚴格按制澆筑混凝土的質量，應從振搗工作、澆注方法兩方面入手，二者相輔相成、互為補充。澆注混凝土應一步到位，澆筑施工連續進行；嚴格按照水平分層和縱向分段的澆注要求來進行(如圖1 所示)。

圖1 澆筑混凝土順序

澆注混凝土的具體方向應由梁的一端到另一端有序進行，即將到達另一端前，為防止混凝土梁端出現不密實的質量問題，可改為由另一端反方向澆注，直到該段4 m～5 m 的部位最終合攏；側模采用振搗器充分做好振搗工作。振搗、下料應分層進行，各層厚度應按制于30 cm 內,澆注下層和澆注上層的時間間隔應低于90 分鐘，完成下層混凝土的密室振搗后，方可澆注上層混凝土，確?；炷撩軐嵍冗_到規范要求。應采用若干小直徑振搗棒對鋼筋密集部位、腹板波紋管部位進行振搗，混凝土一旦入模立即振搗，但嚴禁鋼筋、波紋管受到劇烈撞擊，避免漏振情況的發生，并避免過度振動，防止混凝土出現離析現象。針對橫隔梁腹板、混凝土部位的澆筑應同時進行，并堅持平行作業、分段分層的基本原則[3]。

為防止翼板和腹板交接部位受到腹板混凝土下沉所影響而形成裂紋，應對腹板澆筑混凝土后間隔一段時間，使腹板混凝土下沉得更為充分，隨后再翼緣板進行澆筑。澆搗混凝土時，安排現場人員對鋼筋、模版進行全面檢查，發現墊塊脫落、漏漿走動等情況需立即加以調節。

3.4 鋼絞線穿束及制作

在穿束鋼絞線前，通過空壓機對孔道內部進行全面清理，隨后進行穿束工作。按照下料的具體長度，借助砂輪機對鋼絞線進行切割，經過一系列整理從而成束，再開展長度計算、號碼編輯、分類掛牌、有序堆放，在堆放時需防止過度彎折，提前做好各項防雨舉措。為防止端部出現松股現象，應在端頭5 cm 的部位綁扎鐵絲。編束作業應按照施工圖紙執行，借助穿束機向孔道中穿入一定數量的鋼絞線，完成穿束后需撥動測試，保證鋼絞線順暢，防止鋼絞線之間發生纏繞。針對鋼絞線兩頭應做好標記，正式鋼絞線穿束前需對其外觀加以檢查，若發現端部松股則嚴禁投入使用，有效清除表面附著的污物，兩頭向外伸出相等的長度，并將錨具、錨墊板安裝好。

3.5 預應力張拉、壓漿

3.5.1 預應力張拉

①預應力鋼束張拉應在梁體混凝土自身彈性模量、內部強度不低于設計要求90%后，混凝土的齡期應超過10 天才能進行張拉。同時進行張拉預制梁內正彎矩鋼束兩邊，錨下按制應力為0.75fpk=1 395 Mpa。②對預應力進行施加可通過引伸量、張拉力共同進行按制。在鋼束張拉滿足張拉力設計要求時，理論、實際的引伸量誤差不可超過6%，且實際引伸量值中不包含非彈性變形鋼束影響。③同時張拉預制梁鋼束兩頭，堅持均衡、對稱的原則，確保構件下緣混凝土應力、上緣混凝土應力高于標準值。按照N2、N3、N4、N1的順序來張拉正彎矩鋼束,兩側N4 同時張拉，并保證張拉力相差不超過5%[4]。

3.5.2 孔道壓漿

①采用由下到上的順序進行孔道壓漿施工，在一處孔位聚集所有漿，壓漿一氣呵成，如壓漿過程意外停止，需及時沖洗孔道中全部水泥漿，使后續壓漿施工重新進行時孔道不出現堵塞。②預應力梁板張拉后，在24 小時內完成壓漿工作。③壓漿分兩次完成，第一次壓漿結束5 min 后再壓第二次。④壓漿的壓力以保證壓進孔內的水泥漿密實為準，真空輔助壓漿真空泵應能達到0.10 Mpa 的負壓力，對水平或曲線孔道，壓漿壓力必須嚴按在0.5～0.7 Mp 之間。出漿口關閉時，需提供0.5 Mp 穩壓期使其穩定，穩壓期時間按制在3～5 min 之間。⑤拌制水泥漿期間必須要制作標準試塊，不少于三組，壓漿完畢填寫施工記錄。

3.6 封錨

完成孔道壓漿施工后，需全面沖洗梁端存在的水泥漿，將支撐墊板及時拆除，端面混凝土、錨具上存在的污垢和雜物應一并清除，對端面混凝土進行鑿毛處理，為后續封端混凝土的澆筑提供便利。經過一段時間確保壓漿不存在異常情況后，向施工現場運輸封錨鋼筋并加以焊接和綁扎，使其形成封錨鋼筋網的構件[5]。為了鋼筋網所處部位更為穩固，應借助L 型螺紋鋼筋對錨墊板上的螺栓孔進行固定。

3.7 預應力混凝土T 梁安裝

3.7.1 架橋機拼裝

橋梁臺背的一側應進行回填、整平，或者在安裝后的T 梁上方開展拼裝施工, 使其作為拼裝架橋機的平臺。應采用以下流程對架橋機進行組裝：①將枕木放置于安裝側的橋頭部位；②在橫移軌道的上方放置中托；③拼裝主梁；④安裝天車。

3.7.2 支座安裝

清除墩臺墊石上存在的塵土與浮砂，使墩臺墊石的表面平整、清潔，不存在油污。主梁各支點均采用高阻尼隔震橡膠支座。針對墊石，利用全站儀對支座中心線進行精準放置，并將中心線十字交叉標出，正式吊裝前應確保支座就位，讓支座中心線完全吻合墩臺中心線。在吊梁過程中，永久支座的上部應放置梁板，應保證梁板就位后與永久支座在無支撐力下情況完全接觸。

3.7.3 梁板安裝

首先由炮車喂梁，向后支腿部位運輸梁板，使梁板的前吊點處于前天車的下方，同時吊起梁板的前端；將前天車驅動，讓梁板后吊點位于后天車的下方；隨后起吊后天車，使天車吊運梁板前行至兩橋墩的上方；下落梁板，使其與蓋梁距離10 cm；同時橫移架橋機，使前支腿、中托輪在軌道上橫向移動，至梁位部位后即可落梁，當期下落于支座的上方后，即正式安裝完一片梁。

安裝過程中應逐孔進行，安裝需從外到內逐片開展。檢查安裝的質量是否達到設計要求，符合后方可將鋼絲繩撤除，準備架設后一片梁。在梁板縱向運行到達孔位后停止前行，當梁體縱向位置符合下落的條件時，按制橫梁卷揚機，將梁板緩慢下落，在梁板與臨時支座距離2～3 cm 時停止下落操作，經確認梁板平面位置后達到測量定位要求再就位梁板，若梁板有偏差，可縱橫向微調橫梁或架橋機，使梁板安裝就位。梁板安裝前計算橋面的整體寬度，在該孔安裝結束后及時檢查復核。架橋機安裝梁板步驟示意如圖2 所示。

圖2 架橋機安裝梁板步驟示意

3.7.4 架橋機過孔

架橋機過孔步驟如圖3 所示。

圖3 架橋機過孔步驟示意

3.7.5 吊機安裝

（1） 吊裝順序。施工準備(梁板預制、下部結構施工、運梁通道平整壓實等)→梁板裝車→梁板運輸→起吊梁板就位。吊裝示意如圖4 所示。

圖4 吊裝示意

（2） 安裝步驟及方法。梁板在梁廠運輸之前，應對所有梁板預拱度進行測量，將測量結果以表格形式列出，以便后續的備查工作，轉移運輸的過程中嚴格按照預制編號進行運輸，以保證安裝完成后的梁板上下面平整。兩輛吊車分別吊裝T 梁兩端，同時起吊，開展吊裝施工的過程中，應充分張開吊車的支腿，借助枕木墊對支腿進行墊放，使吊車保持自身的平穩性，避免吊車發生傾覆現象。

①兩臺吊車自行移位至吊裝處，運梁拖車應順著線路前往施工現場，做好吊裝作業的前期準備工作。起吊T 梁的過程中，吊車需由一人進行統一指揮。各個吊裝起重作業的施工人員需聽從指揮，指揮者提供的指揮信號需可靠、安全、準確。下降及起升T 梁過程中需勻速進行確保其穩定性，嚴禁制動過于突然，同時避免T 梁在空中懸吊時間過長。②開展試吊工作。先使兩臺吊車完成落鉤，系好鋼絲繩之后，吊車低速緩慢起鉤，當吊車正式受力時，1 號吊車將停止動作，而2 號吊車低速起鉤，當梁車上的T 梁端頭離開時，2號吊車將停止行動，此時1 號吊車低速起鉤。在梁車上的各端頭全部離開后，1 號和2 號吊車低速同步起鉤，起升T 梁后且與梁車距離5～10 cm 的距離時，1號吊車與2 號吊車的起鉤停止，等待3～5 min 后，檢查機械設備是否有異常變化、繩扣是否牢固、車身是否有傾斜、鋼絲繩是否脫槽。只有當所有參數都正常時，才能繼續提升T 梁。③梁架設就位：兩臺汽吊車繼續操作，當T 梁提升至距離運梁車表面約1 m 時，吊車停止動作，以確保T 梁的穩定性。然后，檢查運梁車與梁體是否有接觸，確認后，運梁車緩慢駛離。接下來，T 梁繼續緩緩提升，至距離蓋梁擋塊頂部約10～15 cm 的高度。之后，1 號汽車吊車開始逆時針旋轉，2 號吊車則保持在原位進行配合運動。當兩臺吊車平穩靜置后，改由2 號吊車順時針旋轉1 號吊車仍在原位配合運動。最終當T 梁被旋轉送至蓋梁上方的相應位置時兩臺吊車停止動作等待T 梁穩定下來。然后，緩慢降下吊鉤至距離蓋梁上方10～15 cm 處保持T 梁的平穩。在確定支座位置正確后，兩臺吊車同時緩慢降下吊鉤，使橋梁就位。④固定T 梁，通過等高木塊對T 梁的下方進行支墊。架設梁片應采用由內邊梁到外邊梁的順序，使架設工作逐片開展，整個架設過程中應避免T 梁發生傾斜，使T 梁自身的安全得到保證。

結束語

總而言之，預應力混凝土T 梁的預制和安裝施工時，技術的選擇和實施至關重要。通過對底模制作、混凝土澆筑、壓漿處理、混凝土鋼筋安裝以及波紋管安裝等關鍵環節的深入分析與研究，可以更好地理解并掌握這些技術要點。只有在全面而深入地掌握這些技術的基礎上，才能有效地提高預應力混凝土T 梁的預制和安裝施工的質量和效率。