斜橋、彎橋后張法T梁預(yù)制技術(shù)與控制

陳林興

0 前言

鋼筋混凝土T梁橋目前已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，在南方由于地形、地貌的影響，經(jīng)常需要設(shè)置斜交橋、坡橋甚至是彎道橋，這就給T梁的預(yù)制帶來了一定的復(fù)雜性。為確保橋梁的施工質(zhì)量和使用壽命，建設(shè)合格的橋梁，本文結(jié)合以往的T梁預(yù)制施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)T梁的模板安裝、鋼筋、鋼絞線制作和安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力筋的張拉及壓漿等工藝流程中可能出現(xiàn)各種質(zhì)量問題、處理措施和施工注意事項(xiàng)做出了簡要的論述。

1 模板的制作與試拼裝

模板的制作與安裝是T梁預(yù)制工作的關(guān)鍵。模板制作與安裝質(zhì)量的好壞直接影響施工對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的響應(yīng)程度，是造成梁片長度誤差過大、橫隔板錯(cuò)位、伸縮縫直順性差、安裝困難的的主要原因。為力求避免上述質(zhì)量問題的產(chǎn)生，必須注意以下有關(guān)事項(xiàng)。

1.1 模板的制作

目前，各地混凝土T梁側(cè)模模板普遍由專業(yè)工廠進(jìn)行加工制作，為了滿足設(shè)計(jì)和施工方面的要求，鋼模放線和下料務(wù)求準(zhǔn)確，對(duì)于彎橋必須以最長的梁片為準(zhǔn)，考慮到焊縫收縮對(duì)模扇長度的影響，模扇下料長度應(yīng)較設(shè)計(jì)長度長1/1000，并在組拼時(shí)，在拼縫處加以調(diào)整，模板特別是中段模扇切忌過長。模面要求平直、轉(zhuǎn)角光滑、焊縫平順，為此模板應(yīng)用滿焊并打光磨平。模扇間連接螺栓孔配合要準(zhǔn)確，側(cè)模模扇端頭連接角鋼彎制成型后，用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)樣板校驗(yàn)，并成對(duì)配套鉆孔；端模、底模要平正，預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留孔的位置要準(zhǔn)確。

1.2 底模與臺(tái)座

預(yù)制臺(tái)座是預(yù)制T梁底模的基礎(chǔ)，一般采用混凝土臺(tái)座，在建筑臺(tái)座前，應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)化處理，保證臺(tái)座地基堅(jiān)固、無沉陷，為保證底模面平順，通常采用12 mm～16 mm厚鋼板，也有采用20 mm鋼板做底板，這樣底板更不易變形可多次周轉(zhuǎn)。底板分段長度主要考慮構(gòu)造需要、制作方便、焊接變形等因素。自梁端至吊點(diǎn)一段為端底板。吊點(diǎn)處設(shè)活動(dòng)底板以便脫模吊運(yùn)，兩活動(dòng)底板間的中間底板分段長度可取6～8 m，底板總長考慮梁體混凝土在預(yù)應(yīng)力作用下壓縮影響，應(yīng)按跨徑的1/1000值加長；當(dāng)梁的跨徑超過20 m時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)設(shè)置反拱。

1.3 模板的試拼裝

模板進(jìn)場后應(yīng)進(jìn)行試拼裝（特別是斜交T梁橋），這是對(duì)模板制作驗(yàn)收的重要一環(huán)，旨在保證模板對(duì)設(shè)計(jì)的響應(yīng)性，拼裝在預(yù)制底座上進(jìn)行，拼裝時(shí)事先在底座上用墨斗線標(biāo)出各橫隔梁的中心線及梁端位置，與模板兩側(cè)橫隔板的中心線作比較，看是否重合，即在同一直線上（若不重合，則橫隔板將錯(cuò)位）；端模板與側(cè)模、底模應(yīng)緊密貼合，預(yù)留孔道位置準(zhǔn)確，并與孔道軸線垂直，否則應(yīng)要求模板廠家進(jìn)行修改或重新加工，同時(shí)對(duì)模板各部尺寸進(jìn)行復(fù)核，以確保預(yù)制梁的尺寸與設(shè)計(jì)一致，保證T梁的預(yù)制質(zhì)量。

2 鋼筋骨架與預(yù)應(yīng)力管道安裝

該工序是T梁預(yù)制過程的重要一環(huán)，如果過程控制不嚴(yán)往往會(huì)造成橫隔板鋼筋錯(cuò)位，各種預(yù)埋件、鋼筋位置不準(zhǔn)確或漏設(shè)等問題。預(yù)應(yīng)力管道位置不準(zhǔn)確還會(huì)影響張拉伸長值。

鋼筋嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的規(guī)格、型號(hào)、幾何尺寸施作，鋼筋直接在臺(tái)座上綁扎，在鋼筋綁扎之前，先在臺(tái)座上準(zhǔn)確地進(jìn)行定位放線，確保鋼筋的位置、間距尺寸正確。鋼筋綁扎時(shí)，自下而上依次進(jìn)行,相鄰的交接點(diǎn)按“八”字形綁扎，并采取可靠的臨時(shí)加固措施，保證鋼筋骨架的剛度和穩(wěn)定性；各種預(yù)埋件、預(yù)埋鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道位置應(yīng)按設(shè)計(jì)給定的坐標(biāo)設(shè)置準(zhǔn)確，定位牢固；對(duì)于受預(yù)應(yīng)力管道干擾的鋼筋應(yīng)征詢監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)代表的意見可做適當(dāng)?shù)母膭?dòng)，不得擅自做出更改。為保證T梁鋼筋保護(hù)層厚度，應(yīng)設(shè)置高強(qiáng)混凝土墊塊。墊塊在鋼筋骨架四周按不大于80 cm的間距成梅花形布置綁扎牢固；骨架安裝完成后報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收和簽證。

3 模板安板

模板安裝是對(duì)設(shè)計(jì)尺寸的最終響應(yīng)，模板安裝的好壞也影響著T梁的外觀質(zhì)量，造成漏漿爛邊、各梁片間翼板高度高低不平、反坡等現(xiàn)象，因此模板安裝精度要高于預(yù)制梁的精度要求。

模板在安裝前應(yīng)進(jìn)行清模和涂抹隔離劑，以防拆模時(shí)發(fā)生混凝土粘連；端模的定位與安裝是彎橋、坡橋和斜交橋T梁預(yù)制的關(guān)鍵。對(duì)于彎橋，同跨的不同梁片的長度有時(shí)是不同的，預(yù)制時(shí)除了在底模上認(rèn)真標(biāo)記好鋼筋骨架位置，在安裝端模時(shí)，還應(yīng)該認(rèn)真核對(duì)模板和所要預(yù)制梁片的各部尺寸是否完全相符。認(rèn)真檢查模板安裝的對(duì)稱性，一般的T梁以跨中點(diǎn)為對(duì)稱，以免造成T梁安裝困難或是橫隔板錯(cuò)位。為防止漏漿，可在底板上兩側(cè)面粘貼2～3 mm橡膠條，或是在底板臺(tái)座的側(cè)面設(shè)置止?jié){槽，在槽內(nèi)黏貼橡膠止?jié){條；對(duì)于模板間的立縫要粘貼海綿條，兩骨架再用螺絲上緊，防止出現(xiàn)“爛邊”和“爛根現(xiàn)象。大塊模板組裝后板面要順直，翼板的高度要準(zhǔn)確、外邊緣要順線，誤差不超過2 mm，否則，要進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于負(fù)彎矩的模板，兩梁片的負(fù)彎矩鋼絞線中心線位置要在一條軸線上。對(duì)于彎道橋的翼板高度更要嚴(yán)格控制，可以防止梁片吊裝出現(xiàn)反坡或相鄰翼板間的高度差。

4 T梁混凝土澆筑

混凝土澆筑工藝直接影響到混凝土密實(shí)度，而密實(shí)度決定著混凝土強(qiáng)度和耐久性?；炷恋臐仓|(zhì)量主要從澆筑方法和良好的振搗兩方面進(jìn)行控制。施工的疏忽往往造成蜂窩、麻面，端頭空洞等現(xiàn)象。

T梁因本身體積大、梁高、狹窄且緊密，梁體鋼筋間距小且又有預(yù)應(yīng)力管道，特別是梁端有錨墊板、螺旋筋等，這為混凝土施工帶來不便。施工中應(yīng)注意嚴(yán)格控制骨料粒徑，一般采用1～2 cm和0.5～1 cm的兩種粗骨料；坍落度一般采用6～8 cm，采用泵送混凝土可適當(dāng)加大10～12 cm；配置混凝土配合比時(shí)，應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥，并適當(dāng)增加水泥用量，但最大不要大于550 kg/m3；同時(shí)可視氣候條件添加適量的減水劑和緩凝劑以延長混凝土的初凝時(shí)間。拌合站的設(shè)立應(yīng)考慮盡量縮短到預(yù)制場的運(yùn)輸時(shí)間。特殊情況下，可考慮采用小料、大料兩種配比的混凝土，分別用于不同部位。

澆筑順序一般從模板一端開始水平分層澆筑，馬蹄上口斜面宜作為混凝土分層控制高度，以利排氣。當(dāng)梁高超過2.5 m時(shí)，采用馬蹄、腹板、翼板同時(shí)澆筑。從模板一端開始，先澆筑一段馬蹄，返回澆筑腹板段、翼板，再向前澆筑馬蹄，再返回澆筑腹板、翼板，如此反復(fù)保持澆筑斜面推進(jìn)。為避免梁端混凝土產(chǎn)生蜂窩等不密實(shí)現(xiàn)象，在接近另一端時(shí)，應(yīng)改成從另一端向反方向投料，在距離該端4 m～5 m處合龍。

混凝土振搗采用插入式振搗器和附著式振搗器相結(jié)合的方法進(jìn)行，附著式振搗器安裝在骨架上，采用梅花狀上下分層分布，間距1～1.5 m為宜。T梁馬蹄以下主要依靠附著式振搗器振搗，腹板上部、翼板混凝土主要依靠插入式振搗器振搗，澆筑上部混凝土?xí)r盡量避免啟動(dòng)附著式振搗器，以防止下部已結(jié)硬的混凝土表面出現(xiàn)流鼻涕現(xiàn)象?！盃€邊”和“爛根”現(xiàn)象一方面是由于模板拼縫不嚴(yán)密所致，另一方面是由于過振而形成。施工過程中要派專人檢查，發(fā)現(xiàn)漏漿及時(shí)處理。為保護(hù)波紋管，防止灌注混凝土漏漿堵塞波紋管，澆筑混凝土前可在波紋管內(nèi)穿入軟塑膠管，待澆筑完混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后拔出即可。在澆筑邊梁或端梁時(shí)，還應(yīng)嚴(yán)密注意防撞欄和伸縮縫預(yù)埋鋼筋的定位情況，防止少設(shè)和漏設(shè)，以保證防撞欄和伸縮縫的施工質(zhì)量。

T梁拆模時(shí)間要根據(jù)同條件養(yǎng)生的試塊試驗(yàn)結(jié)果正確掌握，一般應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa時(shí)方可拆除側(cè)模，防止過早拆模使混凝土粘模造成麻面或缺棱少角。拆模時(shí)不能用力過猛，注意保護(hù)棱角，同時(shí)應(yīng)保留橫隔板底模，防止因橫隔板自重引起混凝土開裂，吊運(yùn)模板時(shí)嚴(yán)禁碰撞T梁。同時(shí)要加強(qiáng)成品保護(hù)，對(duì)于處在人多，運(yùn)料等通道處的混凝土陽角，拆模后要用角鋼等保護(hù)好以免碰損。

T梁混凝土澆筑完成2-3 h后即應(yīng)進(jìn)行灑水養(yǎng)生，一般要求設(shè)置噴淋系統(tǒng)覆蓋養(yǎng)生1～2周。

5 預(yù)應(yīng)力筋的穿束與張拉

預(yù)應(yīng)力施作是后張法預(yù)應(yīng)力T梁關(guān)鍵工序。施加預(yù)應(yīng)力過多或不足都會(huì)影響構(gòu)建質(zhì)量，對(duì)此，必須按設(shè)計(jì)要求，準(zhǔn)確施加預(yù)應(yīng)力。

5.1 預(yù)應(yīng)力筋制作與穿束

一般的T梁達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度（若無設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，應(yīng)不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%）才可對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉錨固；鋼絞線的下料長度要保證張拉的工作長度，下完料應(yīng)及時(shí)進(jìn)行編束，綁扎牢固，不得扭曲、彎折，按鋼絞線的長度和孔位編號(hào)進(jìn)行。穿束工作一般采用人工來完成，穿束前，對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行清理檢查，認(rèn)真核對(duì)鋼絞線的長度和線束的編號(hào)，對(duì)號(hào)穿入孔道，對(duì)于較長的預(yù)應(yīng)力筋可借助一根直徑5 mm的長鋼絲作為引線，利用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行穿束。

5.2 張拉

預(yù)應(yīng)力筋在張拉與錨固時(shí)，由于各種原因，發(fā)生預(yù)應(yīng)力筋的斷絲和滑絲，使預(yù)應(yīng)力鋼束受力不均勻，甚至造成構(gòu)件不能建立設(shè)計(jì)所要求的預(yù)應(yīng)力。為此要求做好如下工作：

準(zhǔn)備好張拉作業(yè)操作臺(tái)和安全防護(hù)板，在T梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到張拉設(shè)計(jì)要求時(shí)，首先要檢查錨具及預(yù)應(yīng)力鋼束安裝是否正確。張拉時(shí)嚴(yán)格按以下步驟進(jìn)行張拉：0→10%σk→103%σk（持荷5 min）→σk錨固，張拉一般以應(yīng)力進(jìn)行控制，以張拉伸長量作為參考。.一般情況，實(shí)際伸長量值與理論伸長量值的誤差應(yīng)控制在6%以內(nèi)。實(shí)際伸長量值應(yīng)扣除鋼束的非彈性變形影響。

在張拉作業(yè)之前，還應(yīng)做好其他相應(yīng)準(zhǔn)備工作：對(duì)千斤頂，油壓表及油泵進(jìn)行標(biāo)定，并繪制標(biāo)定曲線，對(duì)錨具和夾片進(jìn)行物理性檢查試驗(yàn)，對(duì)錨環(huán)、錨塞應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行檢查，確保符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，嚴(yán)格執(zhí)行以下張拉工藝，以防止滑絲、斷絲：（1）墊板承壓面與孔道軸線不垂直時(shí)，應(yīng)在錨圈下墊薄鋼板進(jìn)行調(diào)整，并將錨圈與墊板對(duì)正點(diǎn)焊防止張拉時(shí)移動(dòng)。（2）錨具在使用前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的清污。（3）鍥緊鋼束的鍥塊，其打緊程度務(wù)求一致。（4）千斤頂給油、回油應(yīng)緩慢平穩(wěn)進(jìn)行，避免大缸回油過猛，產(chǎn)生較大的沖擊振動(dòng)發(fā)生滑絲。（5）張拉操作應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定進(jìn)行，防止鋼絲受力超限發(fā)生拉斷事故。（6）冬季施工時(shí)，特別是負(fù)溫條件下鋼絲性能易發(fā)生變化，容易產(chǎn)生滑絲和斷絲，因此張拉工作應(yīng)在常溫條件下進(jìn)行?；z與斷絲一般處理措施為：（1）放松鋼絲束，更換鋼絲束重新張拉；（2）單根滑絲單根補(bǔ)拉。

6 孔道壓漿與封端

預(yù)應(yīng)力管道壓漿是后張法預(yù)應(yīng)力施工中最后的也是非常關(guān)鍵的一步，同時(shí)壓漿不飽滿現(xiàn)象也是現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁建設(shè)的質(zhì)量通病之一。

6.1 孔道壓漿

預(yù)應(yīng)力張拉完畢后應(yīng)立即進(jìn)行孔道壓漿，壓漿前用水清洗管道，借以除塵和濕潤孔壁，除掉孔內(nèi)的雜質(zhì)，以便灰漿流動(dòng)及孔壁有良好的粘著性。壓漿用的砂漿標(biāo)號(hào)不低于混凝土標(biāo)號(hào)，水灰比不大于0.4，并在水泥中摻0.01%膨脹劑控制水泥漿的泌水率不超過3%，膨脹率小于10%，稠度在14～18 s之間。使水泥漿具有較好的流動(dòng)性，以能夠保證在管道中使灰漿有一定的膨脹，充盈管道。水泥漿從配制到壓入管內(nèi)，控制在40 min內(nèi)，水泥漿要經(jīng)過ф1.2 mm的篩子后再進(jìn)入料斗,防止大顆粒進(jìn)入壓漿泵造成堵管。壓漿采用活塞式壓漿泵，使其壓力控制在0.5～0.7 MPa，孔道壓漿至最大壓力后，穩(wěn)壓3 min；從一端向另一端壓漿，壓漿達(dá)到孔道另一端飽滿和出漿，排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止，封閉梁側(cè)終端出漿孔，封閉進(jìn)漿孔，進(jìn)而封閉錨頭，至此，壓漿工作完成。

6.2 封端

預(yù)應(yīng)力T梁孔道壓漿強(qiáng)度達(dá)到要求后即可對(duì)T梁伸縮縫端進(jìn)行封端施工，預(yù)制梁的封端施工是T梁預(yù)制過程中的重要一環(huán)，最終決定了梁片的長度和端部形狀和尺寸，關(guān)系到T梁的吊裝是否順利，對(duì)伸縮縫的安裝順利程度和直順度有著決定性作用。

一般情況，在T梁模板拆除后，對(duì)T梁的 跨中斷面進(jìn)行標(biāo)記彈墨線，以便為封端的模板安裝提供基準(zhǔn)線。封端主要程序和注意事項(xiàng)如下：（1）設(shè)置端部箍筋網(wǎng)，為固定鋼筋網(wǎng)，部分箍筋可點(diǎn)焊在支承墊板上；（2）核對(duì)設(shè)計(jì)的端部各部尺寸和角度，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的尺寸和形狀支立封端模板，并固定牢固后，校對(duì)梁體長度，確保預(yù)制T梁的尺寸符合設(shè)計(jì)之要求；（3）封端混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，若無設(shè)計(jì)，其強(qiáng)度不宜低于梁體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的80%；（4）澆筑封端混凝土?xí)r，要仔細(xì)操作并認(rèn)真插搗，以保證錨具處的混凝土密實(shí)；（5）封端混凝土澆筑要靜置1 h～2 h,帶模澆水養(yǎng)護(hù)，脫模后養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7個(gè)晝夜。

在完成壓漿后，強(qiáng)度達(dá)到要求方可進(jìn)行移梁作業(yè)，并標(biāo)記生產(chǎn)日期、梁號(hào)，吊運(yùn)至存梁場。

7 結(jié)語

T型梁橋的施工質(zhì)量，以T梁的預(yù)制質(zhì)量控制尤為關(guān)鍵。T梁預(yù)制質(zhì)量的好壞對(duì)整座橋梁的受力體系、對(duì)橋梁的安全、壽命有著至關(guān)重要的影響，只有在施工過程中做到精細(xì)放樣、精心施工，嚴(yán)格按規(guī)范操作，對(duì)T梁預(yù)制過程中的每一個(gè)施工環(huán)節(jié)和過程進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控、及時(shí)總結(jié)相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)處理施工中發(fā)現(xiàn)的問題，才是對(duì)整座橋梁施工質(zhì)量的最有利的保障。

[1]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTG F80/1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]公路施工手冊(cè)：橋涵（第二版）[M].北京：人民交通出版社，1999.