1、浅谈 30m预应力混凝土 T梁预制施工工艺及质量控制措施 摘要：随着我国经济的不断发展，近几年来，我国公路桥梁建设也在日益增加，同时，桥梁施工技术也在不断的提高。本文结合作者多年工作经验，对在公路桥梁施工中 30m预应力混凝土 T梁预制施工技术进行了简要介绍，并对施工过程中的质量控制措施进行了分析，以供参考； 关键词： T梁；预应力；施工工艺；质量控制措施 1 前言 某高速白果树特大桥上部结构采用 30m 装配式预应力混凝土 T 梁，先简支后连续结构体系，设计后张法预应力混凝土 T梁 888片，在预制场集中预制。 30m 后张法预应力混凝土 T 梁具有的重量轻、预制可工厂化、工艺简单，造价低等
2、优点，成为特大桥按期保质通车的关键。本文结合工程实际，针对公路桥梁 30m预应力混凝土 T梁预制施工技术及质量控制措施进一步探讨。 2 施工准备工作 2.1 T 梁台座设置 本工程 30m预应力 T梁采用后张法进行预制施工， T梁台座的合理设置对T 梁预制质量 控制和确保工程工期起到举足轻重的作用。如 T 梁台座的反拱设置、台座的长度及台座的数量。因此，合理设置 T梁预制台座是确保预制质量和工期的关键因素。本工程设置制梁台座 24个，腹板翼板钢筋胎膜四个。 2.2 预应力钢绞线的选择 使用预应力钢绞线至少可节省钢材 1/3 以上，其经济效益和社会效益是十分显著的。作为预应力钢材最新一代的低松弛
3、钢绞线由于其高效、经济、施工方便，使建筑构件轻薄美观等优点，已大量使用大型桥梁结构中。预应力钢绞线的技术条件要符合 GB-T 5224-1995 标准。 2.3 预应力锚具的选择 后张法预应力混凝土结构所使用的锚具，主要可分为机械锚固和摩阻锚固两大类。本工程采用摩阻锚固类锚具。摩阻锚固类锚具是利用楔形锚具，将预应力钢材 “ 挤紧 ” 形成锚旋作用，这类锚具品种较多，应用较广，其特点是锚力变化较多、吨位较大，穿索比较方便；不足之处是锚具应力损失较大，要重复张拉或连接较不方便。制造锚具的材料要符合 GB/T14370标准的规定。 3 预制施工工艺及质量控制 3.1 钢筋加工及安装 3.1.1.钢筋
4、下料成型 1.钢筋在加工弯制前要 调直并清理干净，不得有油渍、漆污、水泥浆等。 2.工班下料时，要根据梁体钢筋编号和供料尺寸的长短，统筹安排，采用连续配料法下料以减少钢筋的损耗。 3.钢筋成型前要事先放出钢筋大样，根据大样试弯三根合格后方可大批成型。钢筋弯曲成型严格控制弯钩（ 90 ）尺寸及钢筋净保护层厚度。这里必须强调的是，钢筋保护层厚度是确保梁体结构耐久性的重要指标之一，已引起了广泛关注，因此，必须严格控制保护层厚度。 3.1.2.钢筋绑扎 为了控制钢筋布置间距，提高钢筋绑扎质量，钢筋绑扎在钢筋绑扎 胎具上进行。 1.当梁体底肋板钢筋绑扎完成后，波纹管在梁体底肋板钢筋绑扎台位上进行安装定位
5、。 2.为保证波纹管位置准确，必须严格按照设计图纸要求设置波纹管定位钢筋网。本工程定位钢筋网纵向每 50cm 设置一道。波纹管须保证平顺，波纹管与钢筋相碰时，可适当移动梁体构造钢筋或进行适当弯折，不得随意更改波纹管线性。 3.1.3.钢筋安装 1.钢筋安装分底肋板和翼板钢筋两部分。采用两台 40t 龙门吊及吊架分别将钢筋骨架抬吊至制梁台位上安装。 2.吊装翼板钢筋时，其肋板箍筋 均伸入翼板钢筋内，因而翼板钢筋下落时更要精确对位。 3.2 预应力孔道制作及定位 3.2.1.制孔 1.本工程预应力成孔采用预埋金属波纹管、内穿塑胶衬管的方法。 2.波纹管的连接，采用大一号同型波纹管。接头管的长度为
6、200300mm，接头两端用密封胶带封裹，且在跨中的接头位置应错开。 3.2.2.波纹管的安装定位 1.波纹管安装时，事先按设计图纸中预应力筋的曲线坐标，在梁侧模或箍筋上定出曲线位置。波纹管的固定定位采用定位钢筋网。定位网钢筋必须焊接 绑扎牢固。定位网的间距必须按照设计图纸要求布置。 2.波纹管安装后，检查其位置、曲线形状是否符合设计要求，波纹管的固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损等。如有破损，应及时用粘胶带修补。 3.为防止波纹管漏浆导致堵管，波纹管安装完毕后应穿入比波纹管内径小 1020mm 的塑胶管。 3.3 模板制安 由于预制 T梁的模板结构较为复杂，为确保 T梁混凝土的外观质量
7、， T梁模板的设计就显得尤为重要。为确保 T梁外观色泽一致、线条流畅、棱角分明、表面光滑， T 梁预制用模板均采用新制钢模 ，本工程共新制 10 套模板。 1.模板在设计制造时，要有足够的强度、刚度及稳定性，确保梁体各部位结构尺寸正确及预埋件的位置准确，且具有能够多次反复使用不至产生影响梁体外形的刚度。 2.T 梁模板安装前为防止底板漏浆，在台座侧面贴上橡胶软条。 3.肋板钢筋吊装就位后安装端模。端模安装时橡胶管要逐根与端模上锚垫板孔对应穿入，橡胶管穿进时要缓慢平稳，端模两侧同步移动，不得强行推进。端模安装后，检查梁长及梁宽，锚垫板要与预应力孔道轴线垂直并与端模密贴。 4.底座设置向下的二次抛
8、物 线反拱，以防由于张拉起拱而影响桥面板的厚度。 3.4 混凝土施工 3.4.1 混凝土浇筑 1.T 梁高度较大，外形较复杂，混凝土浇筑应分层下料并振捣，每层厚度不宜超过 30cm，上下层浇筑时间相隔不宜超过 1h（当气温在 30 以上时）或 1.5h（当气温在 30 以下时）。上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方能浇筑，以保证混凝土有良好的密实度。 2.为防止马蹄部分混凝土因窝住空气而产生孔洞，首先浇筑底板至马蹄型部位，然后浇筑肋板，最后浇筑顶板和翼板。砼浇筑时采用从一端向另一端浇 筑进行，为保证端头砼的强度，浇筑到离端头 5m 左右时，重新从另一端头开始向中间浇筑，横隔板与主梁砼同时浇筑
9、。 3.随时注意检查支座钢板、锚固钢板等预埋件的位置，避免在强烈振动下走移。 3.4.2 混凝土振捣 1.砼振捣以安装在侧模支架上的附着式振动器为主，插入式振动器为辅。附着式振动器按梅花形布置，水平间距为 1.0m。砼振捣与灌注配合进行，振动时间和次数，依砼密实度而调整。密实的标准是：砼不再下沉，无气泡上升，表面泛浆。用附着式振捣器时，约需 2min 左右，用插入式振捣器时，只要 1530s。灌注翼板砼时，以插入式振动器为主。 2.振动棒靠近模板时，振动棒机头需与模板保持一定距离，一般为510cm。混凝土振捣过程中，严禁棒头和波纹管、钢模及预埋件相碰撞。 3.操作插入式振动器时要快插慢拔，振动
10、棒移动距离不超过振动棒作用半径的 1.5 倍（约 40cm），每点振动时间约 15s 30s，振动时振动棒上下略为抽动，振动棒插入深度以进入前次灌筑的混凝土面层下 50 100mm为宜。 3.5 混凝土养护 混凝土浇筑后即需进行适当的养护，目前采用最多的是自然养护（ 在冬季施工时，此法不能使用）。自然养护法经济，但混凝土强度增长较慢、模板占用时间长。为了加快模板周转，保证 T梁质量，目前大多采用蒸汽养护。在这里只介绍蒸汽养护法。 1.梁体混凝土灌筑完毕后，立即覆盖养护罩。要对梁体进行蒸汽养护，在梁场及制梁台座布置时必须考虑蒸汽养护管路的布置。 2.温度表的布置要合理，要能测量出梁体各部位的温度
11、。 3.梁体混凝土蒸汽养护的最高温度不得超过 50 。 4.梁体混凝土蒸养阶段分为： 静停：混凝土灌筑完毕后静停 2 4小时。在冬 季，当环境温度低于 +5时，灌筑完毕后进行低温预养，预养温度为 5 10 。 升温：升温速度每小时不得超过 10 。 恒温： 30 48 小时，恒温温度 50 以内。 降温：降温速度每小时不大于 5 ，要从恒温温度降至与自然气温相差不大于 15 。 5.混凝土从开始升温到降温结束整个过程中，梁体两端与跨中和 T 梁内、外侧之间相对温差不大于 10 。 6.梁体蒸养结束后，要进行洒水养护，并按洒水养护工艺办理。 3.6 模板拆除 1.拆端模时混凝土强度达 到 10M
12、pa 即可拆除。 2.脱模时，禁止生拉硬撬，以免损坏梁体。 3.当混凝土强度达到设计值 50，方允许拆除外模。 3.7 预应力施工 3.7.1 钢绞线的制作和穿束 1.钢绞线下料场应平坦，下垫方木，不得将钢绞线直接接触地面以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬拽，磨伤钢绞线。钢绞线的下料采用砂轮切割机切割。钢绞线下料长度按 L=孔道长度 +20.7 计算。 2.钢绞线要根据各孔道的长度分别编束绑扎，绑扎用 1mm 铁丝缠绕扎紧，绑扎间隔不大于 1.5 米， 编束后的钢绞线要顺直不得扭结。 3.穿束方法可采用人工穿束。当人工穿束有困难时，可采用卷扬机穿束，卷扬机的速度控制在 10m/min 之内。
13、 3.7.2 预施应力 预施应力由两端同时进行，针对不同的结构受力，施加预应力的步骤也不相同，但预施应力均采用双控制，即以张拉控制应力为主，并以钢绞线伸长量校核。实际伸长量不超过理论伸长量的 6% ，当伸长量超过 6% 时要查明原因。实测伸长值要以 10张拉力作为测量的初始值。本工程施加预应力的步骤为： 50% N2100% N3100% N21 00% N1。 1.当梁体混凝土强度达到规定强度要求时开始施预加应力。 2.检查梁体混凝土表面，若有轻微的缺陷，允许在预施应力后进行修补处理。 3.张拉要两端同时张拉，张拉顺序严格按设计图纸进行。 4.张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线上做记号，以作为张
14、拉完毕 24小时后对钢绞线锚固情况的观察依据。 5.为了提高预应力的施工质量，可采用目前最先进的数控张拉工艺。 3.8 孔道压浆 1.钢绞线束张拉完毕 24小时后复查，确认无滑丝、断丝后才能切割钢 绞线。要采用砂轮锯切割钢绞线。切割预留长度从夹片顶面 30 40mm 算起。 2.清除锚垫板上浮浆及杂物，检查锚垫板、密封罩盖上的螺栓孔是否有堵塞及杂物，若有堵塞情况要用丝锥清孔。用砂浆将锚头密封，待强度达到 5Mpa 以上时方可压浆。 3.压浆采用真空辅助压浆技术，在压浆孔道出口及入口处安上密封阀门，将真空泵连接在非压浆端上，压浆泵连接在压浆端上。以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚垫板压浆孔连接
15、起来，其中锚垫板压浆孔和阀门之间用透明塑料管连接。 4.当阀门口流出浓浆时关闭阀门，继续 压浆并在 0.5 0.6MPa 压力下保压 2min。压浆最大压力不超过 0.6MPa。 5.水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不能超过 40min。压浆过程要连续进行，中途不能停顿。 3.9 封端 封端前要对梁端混凝土凿毛，检查确认无漏压的管道，铲除锚垫板表面的粘浆和锚具外部的灰浆，对锚具进行防锈处理，然后设置钢筋网浇注封端混凝土。 4 施工过程中容易出现的质量问题及控制措施 4.1 腹板马蹄处出现孔洞 在浇筑 T 梁混凝土时，在腹板马蹄处经常出现孔洞。其主要 原因为：施工方法不合理和漏振或欠振所致。为
16、避免类似质量问题，可采取以下控制措施： 1.严格按照合理的施工顺序，首先浇筑底板至马蹄部位，然后浇筑肋板。砼浇筑时，应分层下料、均匀下料，分层振捣，不宜集中投料。 2.由于腹板钢筋骨架较密集，选用型号较小的插入式振捣器振捣，且下料厚度不宜过厚。 3.充分发挥附着式振捣器的作用，将马蹄部位振捣密实。严禁漏振。 4.骨料直径不得超过钢筋间最小净距的 3/4。 4.2 锚固区混凝土爆裂或锚具碎裂 在张拉作业时，时有 发生锚固区混凝土爆裂或锚具碎裂的现象。为避免类似质量问题，可采取以下控制措施： 1.按图纸要求施工，保证锚垫板的位置和方向正确。 2.严格按图纸布置锚固区加强钢筋，安放位置准确，绑扎牢固
17、，螺旋筋位置准确。 3.提高锚固区的混凝土浇筑、振捣质量，待混凝土达到设计要求的强度后再进行张拉。 4.加强对锚夹具的出厂和工地检查，存在缺陷和隐患的产品一律不得使用。 4.3 钢绞线延伸率偏差过大或滑丝、断丝 张拉后预应力筋延伸率偏差过大主要表现为：张拉力达到了设 计要求，但预应力钢绞线延伸量与理论计算值相差较大，甚至在张拉时出现滑丝或断丝。为避免类似质量问题，可采取以下控制措施： 1.每批预应力钢绞线均进行复检，并按实际弹性模量修正其计算延伸值。 2严格控制预应力孔道线形，特别是控制定位筋的布置。 3按照预应力筋的长度和管道摩阻力确定合适的初应力值和超张拉值。 4.检查锚具和预应力钢绞线有
18、无滑丝或断丝。 4.4 孔道塌陷或堵塞 为了避免混凝土浇筑完成后出现孔道塌陷或堵塞。可采取以下控制措施： 1.波纹管进场时，除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格及数量外，还应对其外观、 尺寸、集中荷载下径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏进行检验。 2.管道连接采用大一号的管道套接并用胶带包缠连接处，防止漏浆。 3.浇筑砼时，切勿用振动棒碰撞波纹管。 4.波纹管安装就位后，严格按照施工工艺穿塑胶衬管。 5 结束语 在 30m 后张法预应力混凝土 T梁预制施工中，控制施工工艺过程中的每个环节，是确保工程质量的关键。本文通过对白果树特大桥 30m装配式预应力混凝土 T梁预制施工工艺以及容易出现的质量问题及控制措施的阐述，为今后类似桥梁工程施工积累了经验。 参考文献 游广祥 ,戴宗诚 .后张法预应力钢筋混凝土梁施工 .建筑施工，1994-01-31. 刘山洪 ,李放 .简明预应力混凝土桥梁施工手册 . 人民交通出版社，2006-11. 蔚建华 .预应力混凝土桥梁施工技术要点 .人民交通出版社， 2004.
