浅谈预制T梁的施工和架设

摘　要：本文就T梁的预制施工的工艺和安装架设等方面做了粗浅的介绍和分析，并结合广西钦崇高速扫火山大桥的实际情况为例对预制T梁施工中存在的难题和安全等方面进行了简要的介绍。

关键词：预制T梁；张拉；压浆；波纹管；预应力；吊装
1.工程概况：
　　扫火山大桥全长726.04米，全桥采用T梁结构，先简支后连续设计，全桥整个线路全部都在曲线段上，这给整座桥的施工和架设都增加了一定难度，T梁在预制场预制时必须要考虑如何保证预制出的T梁符合弯道曲线的要求，使其曲线连接平顺、舒适、自然。而又由于平曲线和凸曲线的组合，桥梁坡度增大，这就给架梁人员进行架梁作业提出了挑战。
2.T梁钢筋骨架的绑扎
    在T梁钢筋骨架的绑扎前必须保证T梁台座有足够的强度和稳定性，在台座满座规范和设计要求后，按图纸设计要求进行梁肋钢筋骨架的绑扎。
    本设计中梁肋底板宽50cm，中梁翼板宽1.7m，边梁翼板宽1.85m，梁高2m，梁肋底部采用Φ25的主筋，其它钢筋的绑扎严格按图纸设计进行，在绑扎过程中注意锚固端钢筋的预埋，以及横隔板处的钢筋布置，负弯矩处钢筋的数量比较密集，一定要绑扎到位。
　　本T梁的预制采用后张法预应力施工，所以在T梁的钢筋绑扎施工中要预埋穿钢绞线的金属波纹管，分别在梁肋处按编号N1、N2、N3设置，为了更好地发挥其预应力作用，其内部按曲线布置，按设计要求各钢束都有固定的竖向坐标值。施工中钢绞线采用低松弛270级钢绞线，公称直径Φ15.24mm，标准强度为1860MPa。而对于波纹管施工过程的控制有如下要求：
　　（1）波纹管按设计位置安装，并加装定位钢箍。在普通钢筋安放基本完成后，应对预应力波纹管的平面和高度（相对底模板）进行放样，并在钢筋上标出明显的标记。放样完成即进行穿波纹管，波纹管连接处的缝隙应用胶带纸包缠牢，防止水泥浆渗入。曲线部分定位筋加密，以确保曲线圆顺。波纹管定位必须准确，严防上浮、下沉和左右移动，其位置偏差应在规范要求内，波纹管定位用钢筋网片与波纹管的间隙不应大于3mm，设置间距：直线段不大于1m，曲线段不大于0.5m。波纹管轴线必须与锚垫板垂直。当管道与普通钢筋发生位置干扰时，可适当调整普通钢筋位置以保证预应力管道位置的准确，但严禁截断。
  （2）在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平，以防在穿束时引起波纹管翻卷导致管道堵塞。
  （3）在钢束较低位置的波纹管上，安装压浆管。压浆管的数量，要满足二次检查压浆的需要，一般每一浇筑段的每根波纹管安设2-4个。
  （4）张拉端锚垫板等的预埋，先制作满足设计图纸要求的角度和端头模板，将锚垫板用螺栓固定于端头模板上。锚垫板安装前，要检查锚垫板的几何尺寸是否符合设计要求，锚垫板要牢固的安装在模板上。要使垫板与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸设置，嗽叭口与波纹管道要连接平顺，密封。对锚垫板上的压浆孔要妥善封堵，防止浇注砼时漏浆堵孔。
  （5）特别要注意波纹管的接头和安装压浆管、连接器护罩等部位的严密，防止管道堵塞。砼灌注后用通管器来回拉动导通。
  （6）浇筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形，3接头处是否用胶带密封好，在与锚垫板接头处，一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。
    （7）浇筑混凝土时应尽量避免振捣棒直接接触波纹管，以防漏浆堵孔。
3.T梁的模板安装
    当上述工序梁肋钢筋绑扎完毕后开始进行T梁模板安装，也就是所谓的靠模，而翼板面筋的绑扎只有在靠模之后才能绑扎。在模板安装过程中主要注意一下问题：
　　（1）T梁模板采用符合规范和设计要求的钢模板，在T梁靠模前一定要先把模板清洗干净，然后再进行刷油。
　　（2）在模板的安装过程中一定要注意保护的控制，最好每隔十几公分加设一些保护层垫块。
　　（3）接缝一定要严密不漏浆，在适当位置可加设制浆条。
4.张拉和压浆
　　在T梁模板安装完毕后，进行混凝土的浇筑，当浇筑完毕后开始进行不少于7天养生期，养生结束混凝土强度达到设计强度的85％以上时方可进行张拉工序的进行，在张拉结束24小时后方开进行压浆。张拉过程主要有以下工序：
　　（1）张拉的准备工作
　　[1] 钢绞线制束与清理
　　钢绞线应顺直无弯,切口无松散,外观无裂纹、油污、无锈蚀,工作长度内无烧伤、无焊疤,成束顺直无扭曲,绑扎牢固。可用人工或用一根带钩的Φ5 钢丝做引线,把制好的钢绞线束引入管道内。将锚垫板喇叭管内的混凝土清理干净。清除钢绞线上的锈蚀、泥浆。
　　[2] 安装锚具、夹片
　　套上工作锚板，在锚板锥孔内抹上一层薄薄的黄油，在锥孔内装上工作夹片。
　　[3] 张拉设备
　　张拉设备使用前，进行全面标定和校验，包括千斤顶及压力表的配套校验，确定压力表读数与张拉力之间的一一对应关系曲线。由专人操作和管理。使用中如出现不正常现象时，应重新标定校验。使用超过6个月或200次后也进行重新标定校验。此项标定校验都在国家或业主认可的有资质的检测中心进行。
　　（2）千斤顶的定位安装
　　[1] 套上相应的限位板。
　　[2] 装上张拉千斤顶，并且与油泵相连接，注意千斤顶要和油压表配套使用。
　　[3] 装上工具锚板，在锚板锥孔内装上工具锚夹片，锥孔内表面和夹片
　　（3）张拉
　　[1]当混凝土强度达到设计强度的85％以上时开始进行预应力束的张拉，钢束张拉顺序为：50％N2—100％N3—100％N2—100％N1。
　　[2]钢束张拉时两端对称、均匀张拉，采用张拉力和引伸量双控。
　　[3]为了消除钢绞线束不直和初始受力不均的影响，一般应在张拉力达到一定初始值之后，再进行伸长值的量测。可在钢束张拉时初始张拉力（取设计张拉力的10％）状态下标注伸长量起始记号，用量测值和理论计算值复核。
　　[4]若伸长量不足或过大，要及时分析原因，一般是管道布置不准，增大孔道磨阻，应力损失过大，有时也有可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同。总之要及时查明原因，采取相应的措施后方可进行下一步施工。
　　[5]张拉过程中如有滑丝、断丝、伸长量不够的情况发生，则需分析原因并处理后重新张拉。
　　当张拉结束锚固24小时以后就可以进行压浆作业，压浆作业主要有以下作业内容：
　　（1）压浆前的准备工作：
　　[1]割除锚外钢绞 线；
　　[2]封锚、锚塞周围的钢丝间隙应用环氧树脂砂浆或水泥浆填塞；
　　[3]冲洗湿润孔道，保证孔道畅通；
　　[4]做好水泥浆的配合比试验与强度等试验；
　　[5]每个锚塞压浆孔应安装阀门，以保持恒压。
　　(2)水泥浆的拌制
　　[1]张拉后，应于24小时内进行压浆，压浆前将管道冲洗洁净，湿润，如有积水、杂物用高压风进行清除。
　　[2]水泥浆强度应与梁体砼强度相同，灰浆强度不小于40号。    [3]水灰比一般采用0.40~0.45,掺入适量减水剂时,水灰比
可减少到0.35.外加剂的掺入及泌水率、膨胀率、应由试验而得，并应符合规范要求。
    [4]水泥浆稠度应控制在14~18S之间，根据试验而得。
　　[5]水泥浆自调制至灌入孔道的间隔时间不得超过40min
每批孔道压浆均应制作7.07CM立方体标准试件不少于3组,标养28天,其强度作为质量评定依据.
　　[6]拌浆机中投料顺序：水、水泥、拌和、掺加料。拌和至少
2min，直至达到均匀的稠度为止。每次投料应满足1小时的使用，投入的水泥不得有结块。
　　(3)压浆工艺
　　[1]孔道的压浆顺序是先下后上，要将集中在一处的孔一次压
完。压浆采用活塞压浆泵压浆孔道的最低点压入，最高点作为排气和泌水之用。
　　[2]压浆设备采用活塞式压浆泵，孔道压浆压力应控制在0.7~0.8Mpa,每个孔道压浆至最终压力后,应保持恒压2min压浆应达到排气孔排出的浆与规定的水泥浆稠度相同为止。为了保证压浆饱满，在关闭出浆口后，要有不少于2分钟的移压期,压力不得低于0.5 Mpa，压浆后要将两端冲冼干净，保证封锚砼的粘结力。
　　[3]压浆时每一根孔道要一次压浆成功，因设备故障未完成压浆时，要及时用水冲洗管道，使其畅通，进行二次压浆，压浆从一端向另一端施压。
　　[4]压浆作业中，每3小时，应对压浆泵和拌浆机用清水彻底清洗一次，每天使用结束时也应清洗一次。
　　[5]冬季施工环境最低温度底于+5。时，应加盖暖棚，对管道及梁体砼预加温，然后方可压浆。气温到0。时应停止压浆以防冻害。为防止管道冻害，冬季施工可以在水泥浆内加入加气剂。
    [6]孔道压浆时工人应戴防护眼镜，以免水泥将喷伤眼睛。孔道压浆应填写施工记录。
    当压浆结束在距工作夹片5cm处，切除多余的预应力筋，用混凝土封住锚头。
　　5.T梁预制的质量保证措施
　　如何能预制出质量好的T梁是桥梁上部施工成败的一个重要环节，所以一定要制定出一些质量保证措施：
　　 首先要配备强有力的现场管理班子和熟练的操作人员，严格按照设计和规范要求组织施工，对于操作人员上岗前都必须进行技术培训，技术交底和质量交底教育。
　　 其次一定要严格控制进场材料质量，未经检验的任何材料均不得使用，检验不合格的材料要及时清退出场，严防混用。要加强进场原材料的堆放保存工作，慎防钢材锚具等生锈和水泥受潮。混凝土拌合一定严格按照设计配合比进行，试验人员要做好坍落度实验。
　　 再者就是预应力筋的各项技术性能必须符合国家现行标准规范和设计要求；预应力钢丝应梳理顺直，不得有缠绞、扭麻花现象；单根钢绞线不允许断丝；锚垫板平面应与孔道轴线垂直；千斤顶、油表、钢尺等器具应经检查校正；锚具应经检验合格方可使用；压浆工作在5 C以下进行时，应采取防冻或保暖措施；孔道压浆的水泥强度必须符合设计要求，压浆时排气孔、排水孔应有水泥浓浆溢出。
6.T梁的安装架设
　　当T梁预制后达到了吊装的强度和设计要求、盖梁及台帽砼满足吊装要求、支座垫石强度符合设计要求，并确保垫石平整的情况下就可进行T梁架设了。
　　首先进行T梁架设前准备工作：
  （1）T梁架设前支座的位置必须经过放样并确保支座的位置、标高、平整度符合验收标准，保证支座垫石水平，并要用测量仪器定出十字中心线。
  （2）伸缩缝端支座垫石上要安装3cm厚钢板，并用膨胀螺丝安装固定好，其上安装橡胶支座安装时白色面朝上，支座上面再加设薄钢板，并在其上涂抹龟子油，使其达到自由伸缩的作用。
  （3）按设计要求放出每块T梁的边线并固定橡胶支座的准确位置，准备好连续端T梁安装所需的临时支座，并确保临时支座的尺寸符合要求。吊装前应组织吊装人员进行有关吊装安全的专业知识学习培训等。
  当T梁的一切准备工作就绪后就可进行架设作业了，首先进行吊装作业：
　　本桥预制的T梁长度为30m，30 m 预应力混凝土连续T梁最大出坑起吊重量约为76t, 高度为2m , 梁端底宽0.5 m , 顶宽最大为1.85 m 。预制梁采用龙门架出坑，龙门架要有专业操作人员进行操作，由于T梁吨位较大，所以吊梁出坑前一定要检查龙门架轨道，一定要轨道安全的保证下进行作业，龙门架必须把T梁从底座上吊起略大于专用运输车轮的高度后, 横向位移到预先已准备好的运输车上，运输车应配备专门用于固定T梁的钢托架等锚固措施，确保在运输过程中T梁保持平稳，不致发生倾覆。
　　运梁车的运输车道在预制场布设时已充分考虑并经平整、碾压，运梁车经运输车道（大约150m）纵向行走后到达架桥机指定起吊位置进行喂梁，由架桥机实施吊起和安放。T梁起吊时速度要保持均匀、构件平稳；下放时须慢速轻放，禁止忽快忽慢和突然制动。
　　T梁平移时到位后，利用钢楔将砂筒卡住，防止T梁继续向前滑，然后在墩一侧将T梁下的两个砂筒固定在盖梁上作为临时支座，伸缩端直接落于台帽已安装好的永久支座上，然后利用预埋件将T梁固定牢固，墩一侧的两个临时支座待墩顶连续接头砼浇注，体系转换后拆除。
　　T梁安装后，应立即进行湿接缝、连续墩钢筋的连接，使之平稳固定。并确保支座与上、下钢板、支座垫石密贴、无空隙。边梁吊装时应按设计要求与防落块保持间隙，边线应顺直、到位。
7.结语
　　本T梁的架设过程中遇到了很多难题，主要是由于此桥整个都在平曲线上，平面线形既有缓和曲线又有圆曲线，有两个较大的弯道，而纵断面最大纵坡达到了3.5％，横坡达到了6％，所以不但有较大的超高横坡，还有纵坡，这就给架桥人员的架设增加了难度，既要保证梁体安装到位，又要保证自身的安全。由于施工中质量保证和安全设施到位，本工程的施工得到了平稳顺利的进行。
　　参考文献：
　　[1] JTG D60—2004  公路桥涵设计通用规范.北京：人民交通出版社，2004。
　　[2] JTG D62—2004  公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.北京：人民交通出版社，2004。
　　[3] 顾安邦.桥梁工程（下）（第一版）.北京：人民交通出版社，2002。
　　[4] 刘龄嘉.桥梁工程.北京：人民交通出版社，2006.12。
　　[5] JTJ041—2000  公路桥涵施工技术规范.北京：人民交通出版社，2000。