高速公路桥梁建设中预应力混凝土连续T梁预制技术研究

赵金枝

(贵州路桥集团有限公司)

1 工程概况

贵州省思南至剑河高速公路第十九合同段，位于黔东南州镇远县境内，起始桩号:K128+380～K135+560，路线全长7.219 km。

路基挖方:245.41万m3，路基填方:225.27万m3;涵洞工程:1 124 m/31道，其中通道629.42 m/14道;松溪沟大桥:左幅246 m，右幅206 m，左线桥长254.16 m，上部构造为6×40 m预应力混凝土连续T梁;右线桥长211.16 m，上部构造为5×40 m预应力混凝土连续T梁;姚下大桥:桥长426.00 m，上部构造为14×30 m预应力混凝土连续T梁;松溪沟隧道:左幅425 m，右幅428 m;马脑冲隧道:左幅757 m，右幅720 m;互通式立体交叉1处;地道桥:50 m/1道;人行天桥:83.2 m/1处。

2 预应力混凝土连续T梁预制技术

2.1 钢筋加工

在钢筋安装之前，需要对钢筋的外观质量以及内在质量进行严格的检查，严禁使用发生严重锈蚀以及弯曲的钢筋。在进行钢筋的安装时，必须严格按照设计要求对钢筋的位置进行确定。在钢筋安装过程中，如果有必要，那么需要在钢筋下安装钢垫，保证钢筋安装的稳定性。在进行钢筋骨架的捆绑中，需要将定位筋与梁体纵向分布筋、下缘箍筋绑在一起，并绑扎牢固。

2.2 配件加工与安装

装制孔橡胶管、波纹管时，胶管接头安装合格后，在接头处用塑料薄膜围裹2～3层密封，并用铁丝将其捆扎，以防止混凝土灌注进浆。

支座板与支座螺栓之间靠固定配件焊接连接，不直接焊接。预埋锚固筋采用胎卡具施焊，尽量减少焊接翘曲变形，以免梁体灌筑时，支座板下漏浆和影响架梁质量。钢配件严格按设计材质、尺寸、工艺进行加工，并经自检和专检合格后，方投入使用。在搬运过程中，轻拿轻放，严禁摔砸与翻倒，以免变形，影响安装及使用。

2.3 钢模安装

模型吊装使用专用吊具，先吊装一片侧模，吊装侧模时，先找正与底模相对位置，打紧底脚楔子，用斜拉杆调整其垂直度，并与端模联结好，然后吊装邻扇侧模，安正后需与前扇用螺栓连结，此后可固定隔墙预埋铁件和安装下隔墙顶盖，并依次检查橡胶管道和波纹管的位置，是否弯曲变形，有则必须及时修正。T梁一侧模板吊装完毕后，再吊装另一侧模板。钢模型安装做到尺寸、位置准确，支撑、连结牢固，接缝平整密贴，尤其要注意侧模与底模的接缝处，不得有间隙，以防止漏浆影响桥梁质量。

2.4 梁混凝土浇注方法

灌注主梁混凝土，从一端开始至另一端结束。在梁混凝土浇筑施工中，主要采用的方法是分段浇筑，主要将每一段的长度控制在4 m，接着对每一段进行分层浇筑，连续进行，一次性完成。在对混凝土浇筑施工中，需要保证混凝土在布料过程中的均匀性，在本工程中主要将混凝土的浇筑厚度控制在30 cm或以下。在灌注梁混凝土的整个过程中，都应采用侧振进行阶段性的振动。但在特殊情况下，如遗留下来的堆积混凝土未处理完或处理严重下陷的补充混凝土，以及其他异常情况等，也可酌情使用棒振。

2.5 桥面混凝土灌注

灌筑桥面混凝土，是从一端起灌到另一端止，一层直铺，连续灌筑，一次完成。利用平面振动器与插入振捣棒相结合，从一端起到另一端止，一处不漏地挨次振遍全桥面，振捣棒要按梅花形插入，要做到快插慢拔，边振边拔。混凝土的振动时间应以混凝土被振实、表面返浆、气泡不再上返为原则。

2.6 蒸汽养护

在混凝土浇筑施工完成之后，需要对混凝土进行及时的养护，本工程主要采用的养护手段是蒸汽养护。在蒸汽养护的整个过程中，时间不应该低于36～48 h，静停时间为4～6 h(从梁体混凝土全部灌注完毕起算)，静停时间的养护温度为20～25℃(热天自然环境超过25℃不限)。升温速度应不大于15℃/h。

2.7 预应力张拉

2.7.1 张拉前准备工作

按设计要求，以与主梁同条件养生的试件为准，当T梁混凝土养生时间达到14 d及强度达到设计强度的100%后，可进行预应力张拉。连续端负弯矩钢绞线待接头混凝土达到90%设计强度后方可进行张拉。穿束前检查混凝土构件的外观及尺寸、锚垫板和孔道位置须正确，灌浆孔和排气孔应满足施工要求，孔道畅通、无水分和杂物。并清除锚具、垫板接触处板面上的焊渣、混凝土残渣。

T梁张拉顺序采用在梁端自上向下逐孔张拉。边孔A、B型梁的张拉顺序为:N1→N2→N3→N4;中孔C型梁张拉顺序为:N1→N2→N3。

连续端负弯矩钢绞线采用单根张拉，张拉顺序为N1→N2，且在N1钢束张拉槽的封槽混凝土强度达到80%设计强度后方可张拉N2钢绞线。

2.7.2 张拉程序及张拉工艺

(1)钢绞线下料长度

因采用两端张拉，钢绞线的下料长度按下式计算

L=L0+2(L1+0.15)

其中:L0为-梁的管道加两端锚具长度，m;L1为千斤顶支承端到夹具外缘距离(包括锚垫圈厚0.035 m)。

(2)张拉程序

T梁因采用高强度低松弛270K级预应力钢绞线，及采用OVM锚具和一次性张拉工艺，考虑到锚具摩阻损失的应力和张拉力，在张拉时增加2.5%的控制应力。即张拉程序为 0→初应力(10%σ→20%σ)→1.025σcon

连续端负弯矩采用BM15扁锚型锚具和一次性张拉工艺，其张拉程序为:

0→初应力(10%σ→20%σ)→σcon

(3)张拉要点

①尽量减小钢绞线同孔道的摩擦，以免造成过大的应力损失或使构件出现裂缝、翘曲变形;

②张拉时，使两端千斤顶的升降速度大致相等，并在梁两端同时测量伸长的原始空隙、伸长量;

③千斤顶就位后，先将主油缸少许充油，使之蹬紧，绷直钢绞线。在张拉钢绞线至预定的初应力时，应停车画线标记;

④不论任何情况，σcon不得大于0.8倍fptk(极限抗拉强度标准值，本桥预应力钢绞线为1 860 MPa)。

(4)伸长量计算及实测值

因T梁预应力钢绞线张拉时采用双控指标:即以锚下张拉力为主，钢绞线伸长量校核。因此，在预应力张拉过程中，操作人员应如实记录梁两端各张拉控制应力时的伸长量实测值。

考虑到钢绞线在张拉力为0时尚不能完全蹬紧，钢绞线张拉在达到初应力(10%σ)之前的伸长量实测值不够准确。因此，在具体实测伸长量计算中，可用初应力在10%σ～20%σ时的实测伸长量替代由0～10%σ时的伸长量值，如图2所示。

即:L计算(0，0.1)=L0，0.2-L0，0.1

同样:L计算(0，1.025)=L计算(0，1.025)+L0，0.2-2L0，0.1。

2.8 管道压浆和封端

2.8.1 管道压浆

压浆前对孔道进行清洁处理，以清除有害材料;对孔道内可能发生的油污等，可采用对钢绞线和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液，用水稀释后进行冲洗。冲洗后再用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出;水泥浆按配合比用砂浆机调制，使用活塞式灰浆泵压浆;压浆前先将灰浆泵试开一次，运转正常并能达到所需压力后再正式开始压浆。压浆时灰浆泵的最大压力控制在0.7～0.8 N/mm2。

在压浆过程中，需要将所有最高点的排气孔依次一一打开和关闭，使孔道内排气通常。压浆应缓慢、均匀地进行。水泥浆在使用前和压注过程中应进行连续搅拌，其自拌制到压入孔道的延续时间视气温而定，一般不应超过30～45 min。

在压浆施工中，需要对混凝土结果的内部稳定进行严格的控制，必须保证在5℃或以上，如果不在上述范围之内，需要采取有效的措施度混凝土结构进行保温。如果在工程施工中，当天的稳定高于35℃时，那么应该将压浆作业改在夜间进行施工。在压浆的过程中，如果遇到突发事故或者没有对其进行一次压满，那么需要对孔道进行及时的冲洗，保证孔道的通畅，接着将发生的事故进行详细的分析和解决之后再进行继续压浆施工。

2.8.2 桥梁封端

在管道压浆结束之后，就可以进行桥梁封端施工，在进行桥梁封端之前，需要对对桥梁进行详细的检查，检查发现无误后就可以进行封端作业。锚具与垫板间涂以环氧砂浆或VIC高性能防腐涂料，然后用掺有MIC2000迁移性钢筋防锈剂的350号无收缩性混凝土填塞。封端的钢筋骨架绑扎前，距梁端顶部20 cm高度范围内的原梁体混凝土表面，需要对其进行凿毛处理，与此同时要采取有效的措施将支撑垫板上存在的污物进行清理干净。

［1］ 姚红梅，刘树钱，李涛.50 m预制T型梁安装施工技术与控制［J］.山西建筑，2009，(22):45-46.

［2］ 许铁功.三川河7号特大桥预应力T梁预制施工工艺［J］.山西建筑，2008，(20):23-24.

［3］ 刘伟胜，高光彬.浅谈预应力混凝土连续T梁的施工控制［J］.江西煤炭科技，2005，(1):89-90.