公路桥梁工程预应力混凝土预制T梁关键施工技术

摘要：简述了某桥梁项目的工程概况，分析了该桥梁工程施工中的重点难点，从合理布置预制场和门式起重机、钢筋施工、预应力管道布设、钢绞线穿束、模板制作和安装、混凝土制作与浇筑、预应力张拉施工和孔道压浆等方面阐述了预应力混凝土预制T梁施工关键技术。

关键词：桥梁工程；预制T梁；施工技术；生产配合比；真空压浆

0 引言

与其他施工工艺相比，T梁施工技术的施工质量高、速度快、安全性能好，具有很好的适应能力，在不同的桥梁施工中得到广泛运用[1-2]。由于T梁施工技术具有施工工艺复杂、质量要求严格、监管难度大，需要对其施工技术进行深入研究。

1 工程概况

某桥梁工程总长度为162.4m，桥梁主拱净跨度为120m，桥面宽度为6m。桥梁整体采用了T梁结构。该桥梁项目施工现场环境较为复杂，施工工期紧张，质量要求非常严格。为了提高桥梁施工的整体效率和施工质量，最终决定采取预制T梁施工技术。首先在预制场进行T梁制作，制作完成以后将其运输到施工现场进行搭建。

该桥梁项目共预制梁板820片，其中预应力混凝土T梁为660片，其余为预应力空心板梁。T梁梁体的长度规格主要有3种，分别是20m，30m和35m；空心板梁长度为15m，共计160片。按照项目施工的设计要求，空心板梁和T梁都采取后张法进行预制。

2 桥梁工程施工重点难点分析

该桥梁项目预制梁板采取集中预制方法，为了便于预制梁板的运输，将预制场搭建在该桥梁工程的中间部位，因此该桥梁工程按照从中间到两侧的顺序进行施工。因为该桥梁工程的施工环境较为复杂，垂直方向的便道无法直接打通，需依托N35道路修建施工便道，这也是该桥梁工程施工中的重点难点。

该桥梁项目施工区域的积水较多，且自然降水量大，对施工作业带来了较大的挑战。因此需要提前对预应力混凝土预制T梁进行雨水防护处理。另外，对于梁板的制作，运输以及安装的全过程需要进行相应的防护，避免雨水对T梁造成锈蚀。

3 预应力混凝土预制T梁施工关键技术

3.1 合理布置预制场和门式起重机

由于该桥梁项目预制梁板的数量较多，经研究决定预制场设置在桥梁主线K119+500位置，占地总面积约为1.63万m2，根据预制不同规格梁板的需要，共搭建了20个预制台座，其中13个为T梁台座，7个空心板梁台座。搭建台座时，做好其地基的加固处理，防止台座在制作T梁和梁板时地基发生沉降。搭建的台座要满足制作T梁和梁板的承载能力和尺寸要求。为了保证预制梁板底面平整，在搭建台座时，在台座的上表面装设与T梁和梁板底面长度和宽度相同的、厚度不小于8mm的钢板。

为了保证施工质量、提高预应力混凝土预制梁板的作业效率，同时较好地解决施工变道缺乏问题，安装了2台起重质量为110t、跨度为30m的门式起重机，用于预制梁板的运输作业。此外安装了2台起重质量为10t、跨度为30m的门式起重机，用于吊装制作预应力梁板所需的材料。根据门式起重机的起重质量，在轨道下方铺设钢筋混凝土基础。

3.2 钢筋施工

3.2.1 钢筋上料

按照设计要求，桥梁工程中使用的钢筋均为Ⅰ级钢筋，钢筋进场必须分批次对其品种、规格、型号、生产厂家出具的合格证以及检验报告进行检查验收，经验收符合设计要求的钢筋才可以进入钢筋加工场进行分类存放管理。因为施工场地积水量大，雨水充沛，为有效的防止雨水对钢筋造成锈蚀，在钢筋进入钢筋加工场码放时，需要垫高与地面保持一定距离，并采取覆盖薄膜的方式对钢筋进行充分的苫盖。

3.2.2 钢筋加工

钢筋加工场配备了调直机、切断机、折弯机、电焊机等钢筋加工设备。钢筋工根据施工安排和钢筋加工图纸，进行钢筋的加工制作。钢筋加工时，其两根钢筋的接头部位应加工出同样规格的螺纹，螺纹的长度要大于连接套筒的一半，在钢筋绑扎时采用连接套筒连接并紧固。

3.2.3 钢筋绑扎及焊接

T梁的钢筋绑扎可采用局部与整体相结合的绑扎方法，即在钢筋加工场绑扎、点焊成节段骨架，再运输到台座上采用搭接或焊接方法连成一个整体钢筋骨架。为了控制梁板混凝土保护层厚度，需在主筋的外侧绑扎固定体质的标准混凝土垫块，其厚度在5mm以内，按梅花形布设，其间距不大于1m。钢筋的接头要安排在钢筋承受力比较小的位置，且钢筋之间的接头要错开布置，使得钢筋接头之间的距离大于1.4倍的搭接长度。钢筋接头不宜过多，钢筋接头的截面积占总受力钢筋截面积的百分比如表1所示。

使用双面电弧焊机对已经就位的钢筋进行焊接。若因施工现场焊接条件达不到双面焊的要求时，可以采用单面焊的方式对钢筋进行焊接。在焊接过程中需要保证两个连接钢筋的轴线处于同一水平线。两根钢筋连接的焊缝长度需要大于5倍的钢筋直径，如果采取单面焊的焊接方式，则需要大于10倍的钢筋直径。在钢筋绑扎施工时，需要对梁体两端、锚固加强筋、支座加强筋和支座预埋钢板做进一步加固。

3.3 预应力管道布设

该桥梁项目预制梁板钢筋完成钢筋绑扎作业后，进行预应力管道即金属波纹管布设。波纹管的接头可采取大一号波纹管连接，接头处采用胶布缠紧，以防止漏浆。当钢筋与波纹管发生矛盾时，应适当移动钢筋位置，必须确保波纹管坐标处于设计位置。

波纹管的坐标位置调整到设计位置后，焊接波纹管定位支架。波纹管定位支架按设计要求采取井字形布置方式，每个定位筋的距离为0.5m，要焊接牢固并具有一定强度，使其在混凝土重力作用下保持原状。波纹管定位支架焊接牢固后，使用铅丝绑扎波纹管。在波纹管安装环节中，要防止锐器对波纹管带来的伤害，并使锚垫板与波纹管的轴线保持垂直状态。

3.4 钢绞线下料和穿束

钢绞线下料按照先长后短的原则进行，以便节约材料。下料时须确认长度无误后，使用砂轮锯切割，不得使用电气焊切割。钢绞线下料后按束理顺，每间隔1.5m用铁丝捆扎编束。下俩过程中防止钢绞线损坏或污染。

钢绞线穿束前，使用胶布缠绕其端部，防止在穿束过程中钢丝束端头散开。穿束时可使用卷扬机上的钢丝绳牵引整束钢绞线在波纹管内缓慢移动，牵引出波纹管另一侧。T梁预应力束的布置情况如图1所示。

3.5 模板制作和安装

3.5.1 模板制作

该桥梁项目按照相关规范和技术要求制作和使用型钢模板。钢板厚度为0.5cm，进行钢模板制作时，要满足其刚度要求，模板总长应满足桥梁跨度曲线的整体要求。模板材料为钢模板，钢板四周设有10cm×1.2cm的扁钢法兰，采用10#槽钢制作侧模型钢模板的支架。钢模板由专门的生产厂家生产，模板进入预制场时，要进行试拼装检查，模板版面之间要平整，接缝均匀严密不漏浆，以保证梁板内实外美。经检查不合格的模板不得使用。

3.5.2 模板安装

在型钢模板进行拼装的过程中，需要仔细检查模板接缝位置，确保接缝紧密光滑，防止后期混凝土出现裂缝问题。为了提高侧模的施工质量，防止侧模发生胀膜问题，需要对两侧侧膜的上下部位设置拉杆。完成侧模安装以后，还需要对侧模的宽度，长度、高度等数值再次进行测量检查，经检查符合施工技术要求后，方可进行混凝土整体浇筑施工。T梁侧模型钢模板立面示意图如图2所示。

3.6 混凝土制作与浇筑

3.6.1 混凝土制作

按照工业和信息化部发布的《预应力混凝土T型梁》（JC/T 2359—2016），混凝土抗压强度应不小于设计强度，预应力梁板应使用强度为C30的混凝土制作。为了保证混凝土质量，采取在拌合站集中拌合混凝土的方法。

首先按照试验配合比进行拌合并制作混凝土试块进行试验。在鉴定试块的技术指标后，对配合比进行调整并适当添加增强剂后形成了生产配合比，然后可进行混凝土生产。在混凝土的搅拌过程中，需要确保搅拌的均匀性和充分性，防止后期混凝土出现离析现象。

3.6.2 混凝土浇筑

在对混凝土进行整体浇筑施工作业之前，需要对钢筋和模板的位置进行仔细的检查，在确保钢筋的强度以及模板的位置符合施工规范要求以后进行混凝土的浇筑。混凝土的浇筑需要采取连贯性的原则，按照从梁体的一端向另外一端进行浇筑，以及分段浇筑的方法进行施工，防止出现局部浇筑不到位的问题。采用分段浇筑方法时，一段的浇筑距离为5m。在进行分段浇筑的过程中，需要在上一段混凝土达到初次的凝结以后，方可进行下一段的混凝土浇筑[3-4]。在浇筑每一段混凝土的时候，都要对混凝土进行充分的振捣，从而能够最大化的提高混凝土浇筑的连贯性，增强混凝土浇筑的整体强度。

3.7 预应力张拉施工

3.7.1 钢绞线和锚具质量检验

该桥梁项目施工按照设计要求采用了高强度钢绞线，其公称直径为15.2mm，公称面积为140mm2，抗拉强度标准值为1860MPa，弹性模量为1.95×105MPa，松弛率为0.035，松弛系数为0.3，各项指标均符合国家相关标准规定。所用锚具、夹具和连接器按照设计要求采用符合国家标准要求的定型产品并配套使用。钢绞线和锚具进场时，均应提供生产厂家出具的合格证以及检验报告。

3.7.2 张拉过程的质量控制

在进行钢绞线张拉的过程中，采取由下到上、左右对称的方式进行张拉。在梁板的两端增设三角吊架，并将千斤顶放置在相应的位置，使得钢绞线能够顺利依次穿过每一个工作锚环。要有效防止钢绞线出现磨损问题，将钢绞线自然放入夹片，防止钢绞线与夹片之间发生碰撞和乱穿问题。将千斤顶与工作锚进行紧密接触。初次进行张拉实验时，需要确保钢绞线处于拉紧的状态。调整千斤顶的位置，保证孔道轴线、锚具轴线、千斤顶轴线处于相同的水平面[5]。在进行张拉过程中，需要对钢绞线的松弛程度进行密切监控，对于发现钢绞线松弛的问题时要进行及时的调整，进而确保张拉应力符合设计要求。

3.8 管道压浆

该桥梁项目完成张拉施工后，要及时向波纹管内进行压浆操作。采取抽真空辅助的方式向波纹管内压浆。在波纹管一侧进行真空作业，采取抽真空机对孔道中八成以上的气体进行抽除，另一侧压入水灰比为0.4～0.45的水泥浆液。向波纹管内压浆的施工流程如图3所示。在进行波纹管安装时，应将波纹管进行固定，使其观察孔处于预应力管道的最高位置，以便能够更好的观察灌注水泥浆液。

4 结束语

本文结合某公路桥梁施工背景，对预应力混凝土预制T桥梁关键施工技术进行了详细研究。通过研究表明，采用预应力混凝土预制T桥梁施工工艺可以较好的解决公路桥梁跨度大、施工条件复杂带来的问题。采取有效措施解决施工环境存在重大安全隐患，可确保公路桥梁的施工质量和施工安全，缩短桥梁施工时间。在运用此技术进行公路桥梁建设过程中，需要结合工程项目实际情况采取合理有效的施工方法，严格把控施工关键环节，以提高施工的质量和水平。

参考文献

[1] 龚仕红，周其富.关于桥梁T梁混凝土预制施工技术的应用分析[J].黑龙江交通科技，2019，42（4）：144-146.

[2] 黄锋.连续预应力混凝土T.梁预制与安装施工技术[J].黑龙江交通科技，2018，41（10）：93-94.

[3] 兰成进.解析混凝土T梁梁桥冬季施工[J].科技资讯，2018，16（4）：83-83.

[4] 郭明哲.混合砂配制C50预应力混凝土在预制T梁中的应用[J].广东公路交通，2018，44（1）：56-59.

[5] 徐兴建.文莱国某高速公路预制T梁施工技术研究[J].工程技术研究，2020，5（6）：94-95.