預應力混凝土橋梁施工技術要點

摘要 為進一步保障公路橋梁施工質量，延長橋梁結構使用壽命，促進公路運輸業的可持續發展，文章結合青銀二廣高速公路橋梁工程實例，確定T梁預應力施工總體方案，總結臺座修建、預應力管道安裝、模板安裝、混凝土澆筑與養生、鋼絞線穿束、智能張拉以及壓漿、封端等技術要點，以期為相關工程施工提供參考與借鑒。

關鍵詞 公路橋梁；T梁；預應力施工；孔道壓漿

中圖分類號 U445.57文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）02-0084-03

0 引言

預應力混凝土橋梁是現代橋梁建設的主流技術之一，廣泛應用于高速公路等重要交通工程中，采用預先施加的預應力鋼筋，使其在受力狀態下具有更高的抗彎、抗剪和抗壓能力，從而提高了橋梁的承載能力和耐久性。相比于傳統的鋼筋混凝土橋梁，預應力混凝土橋梁可實現更輕巧的結構設計，提高了橋梁的可靠性和可用性，同時也對預應力施工技術的把控提出了更高的要求。因此，結合實例分析預應力施工技術要點，對于公路橋梁的施工建設與發展具有重要意義。

1 青銀二廣高速公路橋梁工程概況

青銀二廣高速公路太原聯絡線項目，起點位于晉中市壽陽縣南燕竹鎮蔡莊村，終點位于太原市迎澤區郝莊鎮山頭村，與太原市南內環東延段終點相接，路線全長33.877 km，共計包括3 098片預制T梁，具體技術指標如表1所示。考慮項目沿線有較多的橋梁，橋型復雜，將T梁的預制和架設作為控制節點，為確保預應力混凝土T梁的有序施工，以橋梁的節點工期確定路基進展，為T梁施工創造良好條件。

2 青銀二廣高速公路T梁預應力施工技術要點

2.1 確定施工總體方案

該工程在合同段共計設置3個預制場，位置分別為K2+200～K2+598主線上（此處設置32個臺座）、K11+000右側2.4 km處（此處設置40個臺座）、K14+791～K15+311路基上（此處設置40個臺座）。以后穿法進行預應力筋施工，兩端采用智能張拉，嚴格控制張拉應力與伸長量，內外模板均為鋼模板，定型安裝。

確定T梁預應力施工工序包括：修剪臺座—安裝預應力管道—安裝模板—澆筑混凝土并養生—鋼絞線穿束—智能張拉—壓漿—封端—存放。

2.2 臺座修建施工

在臺座施工前對臺座位置地面使用壓力機充分碾壓并開槽施工，臺座混凝土強度為C30，考慮張拉后橋梁將上拱且臺座承受較大的壓力，因此該工程擴大基礎，避免臺座下沉問題出現，如圖1所示。臺座底模板為厚度7 mm的鋼板，使用小槽鋼鑲在臺座的側面，確保底板的寬度與平順性均符合施工要求。為避免漏漿問題出現，將橡膠管設置在槽鋼內，緊密貼合底座和模板[1]。為保證模板結構的穩固性，在臺座兩側以0.5 m為間隔設置地錨環，向下設置底模的反拱度，控制張拉施工后T梁出現上拱，為橋面鋪裝做好基礎。

2.3 預應力管道安裝施工

預應力預留孔采用波紋管成孔，在波紋管就位后，使用鋼筋托架將波紋管焊接在箍筋上，以確保其定位準確。焊接過程需牢固，確保托架與波紋管之間良好連接。使用一個大一號的同型波紋管連接波紋管的接頭，接頭管的長度應為波紋管直徑的5～7倍，以保證連接牢固穩定，在接頭處使用密封膠帶封裹嚴防漏漿。波紋管安裝完成后，需要進行檢查確保無死彎且定位準確，檢查其位置和曲線形狀是否符合設計要求。完成壓漿孔的設置，將排水孔設置在最低點，最高點位置設置排氣孔，孔洞內徑＞20 mm[2]。為使混凝土澆筑時管道暢通，在波紋管內部設置內徑小于5 mm的硬質塑料襯管，端部設置封蓋，避免安裝完成的管道中落入雨水或雜物，詳細檢查波紋管是否存在微小裂紋，使用膠帶纏繞，確保定位準確，曲線形狀符合設計要求。

2.4 模板安裝施工

將整體式鋼模板作為預制T梁的側模，借助龍門天車完成模板拼裝，側模板支設在肋鋼板綁扎后進行，側模和臺座中間加設海綿條，以保證嚴密性防止錯臺。固定模板前，核實高度、垂直度、線形等參數，保證梁體的成型質量。

模板的上口和臺座位置分別設置對拉螺栓，規格φ18 mm，間隔距離1 m，將木內撐設置在模板上口相應位置。綁扎鋼筋前全面清理模板表面雜物，均勻涂抹脫模劑后加強防護，避免污染模板結構。為確保模板整體穩定性，將撐杠增設在模板兩側，詳細檢查連接點、預埋件、頂部高程等參數。同時，該工程將規格為30 cm×50 cm×5 mm的橡膠墊設置在底模端部，避免張拉施工后梁端位置出現掉角情況。

2.5 T梁混凝土澆筑與養生

澆筑T梁混凝土前，全面檢查模板、鋼筋、波紋管、錨墊板、預埋件等位置。該工程為保證T梁外觀良好，選擇一次性澆筑施工工藝，利用龍門天車和料斗完成混凝土的澆筑。由于每片T梁的澆筑時間長，要求到場的罐車等待時間在20 min以內，嚴格控制坍落度參數為18～22 cm。該工程T梁混凝土澆筑由一端向另一端進行，嚴密配合混凝土的初凝時間，澆筑的同時使用插入式振搗器振搗密實，振搗棒禁止觸碰到鋼筋、模板、波紋管等結構。肋板下方以附著式振搗器振搗，完成混凝土澆筑后進行二次收漿抹面，保證混凝土面平整性。在混凝土頂面拉毛施工時，利用定型拉毛器，控制槽深為5 mm。T梁混凝土振搗以混凝土不再出現下沉、表面平整且無氣泡泛出為合格。

待混凝土強度達到2.5 MPa時進入模板拆除工序，拆模時保證混凝土外觀質量完好。模板拆除后，及時對端部混凝土結合面鑿毛施工處理，對漏在外部的鋼筋涂刷水泥凈漿防護。混凝土拉模工序完成后進入養護施工工序，澆筑好的梁經液壓系統脫模后移動至養護區，在恒溫恒濕的蒸養房中進行養護。

蒸養棚采用試驗恒溫養護室標準建設（外包隔熱保溫層），梁體進入蒸養房后一鍵啟動，無須人工監控溫度、手動調節閥門，系統根據設置的溫度曲線，自動調節棚內溫度，高效節能、綠色環保。

2.6 鋼絞線穿束施工

根據設計要求，將鋼絞線按照預留孔道的長度加上工作端的加長值下料，使用砂輪切割機將鋼絞線切斷到相應長度。下料后的鋼絞線需要進行整理，將其堆放成束以便后續操作，利用托盤或支架等工具保持鋼絞線整齊。為了更好地進行編號排序和保持鋼絞線的整齊，每1～1.5 m為一個單位，使用鐵絲將鋼絞線束固定，確保鋼絞線不松散。用標簽在每個綁扎點處標記，使后續施工操作時能快速找到需要的鋼絞線。為了防止穿孔時的摩擦和損壞，鋼絞線的穿入端用膠帶紙包裹。為強調預應力施工質量，鋼絞線材料進場時要求同時攜帶質檢報告和資質文件，質量抽檢比例為每60 t抽檢3～5盤，及時剔除不合格的產品。鋼絞線檢查合格進場后，利用砂輪切割機切斷，以7根鋼絞線整理為一束，保證每束鋼絞線順直、無纏繞情況[3]。該工程鋼絞線穿束工作在預應力孔道施工完成后進行，穿束前安裝好相應設備設施，全面清理孔道，以機械牽引為輔助完成鋼絞線穿束，如圖2所示。

2.7 智能張拉施工

張拉時，混凝土強度不低于設計強度等級值的85%方可張拉，預應力張拉采用智能張拉設備，雙端對稱張拉，張拉順序按照設計要求進行，如表2所示為智能張拉指標參數。預應力筋張拉錨固后，孔道應在48 h內完成壓漿。壓漿完成后，及時對梁端、橫隔板及翼緣板接縫混凝土鑿毛并沖洗干凈。張拉控制采取張拉應力與伸長量雙控，以應力控制位置，借助于伸長量進行校核，若實際伸長量和理論值的偏差在6%以上，應及時停止張拉，待查明原因并解決后繼續進行張拉施工。

為了保證作業人員的人身安全并且在張拉過程中能夠嚴密觀察T梁兩側的變化情況，在張拉時由技術人員全程在橋梁側面觀察記錄。青銀二廣高速公路太原聯絡線項目T梁張拉施工的千斤頂為120 t，選擇低松弛度鋼絞線作為低松弛型預應力束進行對稱張拉。預應力束的抗拉強度FPK為1 860 MPa；彈性模量EP為1.95×105 MPa；錨口摩擦損失為3%；設計伸長量為176 mm；系統顯示長度為173.9 mm。經過計算，智能張拉的實際伸長量與理論伸長量的相對誤差為?0.32%，未超出±6%，符合設計要求。

2.8 孔道壓漿施工

預應力孔道壓漿嚴格依照設計文件要求執行，壓漿前使用清水全面清理孔道并做到連續性壓漿，壓力符合設計要求。壓漿前，利用水泥將錨頭封閉完好，確保水泥具有足夠的強度，以免在壓漿作業時出現漏漿情況。該工程采用真空輔助壓漿法進行孔道壓漿，確保孔道壓漿飽滿，使用水泥漿作為壓漿材料，水泥漿的性能指標參數如表3所示[4]。

水泥漿采用1 250轉/min攪拌機均勻攪拌，攪拌時間在2 mim以上，攪拌后的水泥漿置入壓漿罐，經2.5 mm×2.5 mm的過濾網格孔過濾，一次投料滿足40 min使用即可。密封連接智能壓漿機泵管出漿口和孔道口，將灌漿管和抽真空管分別連接到需要壓漿施工的位置，連接牢固并且密封良好。關閉進漿管球閥，確保沒有膠凝材料流入，打開真空泵的電源，啟動真空泵運行，讓真空泵運行1 min，待系統內的空氣被抽走后，將真空泵的壓力穩定設置在?0.075～?0.08 MPa之間。真空泵在設定的壓力范圍內穩定運行1 min，確保系統維持在所需的真空狀態，將進漿管球閥從關閉狀態調整為開啟狀態，開始壓漿[5]。

在壓入水泥漿時確保平緩且均勻，觀察排氣孔位置的漿液稠度狀態，若與灌入的漿液一致，則停止壓漿施工。將出漿位置的閥門關閉，壓力穩定在0.7 MPa，結束后將球閥關閉。

2.9 封端處理及預制T梁存放

根據設計要求對端部鋼筋網綁扎，將定型鋼模板作為封端模板，固定模板后，校核梁體長度，控制偏差。拌制與梁體混凝土標號相同的封端混凝土，對棱角位置予以密實處理，靜置2 h后，覆膜覆麻袋養護。完成預應力混凝土T梁制作后，標注編號和日期，保證施工有序性。待封端混凝土和水泥漿達到設計強度后，安排預制T梁的移動和存放。

同條件下制作試塊，強度達到設計要求后，安排預應力T梁的移梁作業和存放。利用捆綁帶的方式采取龍門天車移動梁體，在梁端1 m范圍內設置吊點，移梁作業環節全程由技術人員指導，保證平穩。為保證施工作業安全，存梁區基礎采用與天車軌道基礎相同的構造形式，基礎頂面較現狀地面高10 cm。因場地制約，存梁區與制梁區平行布置，需要設置重載橫移區；制梁流水線端部橫向設置重載擺渡區，擺渡區設置重載橫移臺車，橫移臺車設置4條軌道，軌道橫向設置，T梁張拉壓漿完成后，待梁體提走后，將橫移臺車移動至臺座底部，就位后將移動臺座頂起并移動至回轉軌道，待預應力混凝土橋梁安裝施工。

3 結束語

綜上所述，預應力混凝土T梁是公路橋梁施工常用工法，通過預應力施工，在橋梁中引入預先施加的拉應力，使橋梁結構產生壓應力，從而抵消荷載帶來的張力，增加整個橋梁結構的承載能力，提高其抗彎、抗剪和抗震能力。青銀二廣高速公路太原聯絡線項目橋梁工程嚴格把控預應力施工技術要點，強化質量控制，橋梁性能指標符合設計要求，在推進交通運輸業發展中作出了巨大貢獻。可見，預應力施工技術是現代公路橋梁工程中不可或缺的重要技術手段。

參考文獻

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收稿日期：2023-11-02

作者簡介：荊澤鉉（1996—），男，本科，助理工程師，研究方向：道路與橋梁。