高架桥后张法预应力砼T梁施工探讨

汤洪君 孙圣

摘要：本文结合作者在某大桥施工中的实践，从高架桥预应力砼T梁的预制、安装与连续化施工等方面进行了探讨，并对施工质量控制中的几个关键问题进行了论述。

关键词：高架桥；预应力砼；T梁；预制；安装；连续化施工

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

预应力T梁是施工中常见的预制构件。由于施工程序化，质量易于保证，生产效率高，适用于较大跨度桥梁等优点，近年来在公路桥梁建设中广泛应用并迅速发展。本文将结合笔者在某大桥高架桥预应力砼预制T梁施工中的实践对后张法预应力砼T梁施工工艺与质量控制问题进行全面探讨。

1、工程概况

某大桥主桥采用55+85+55m三跨预应力砼变截面连续梁桥，主桥宽32m，两侧各设2m宽人行道，在两岸各设两双跑楼梯落地。南北两侧高架桥采用后张法预应力砼T梁结构，高架桥桥宽28-49.27m，跨径有31.05 m、31.0 m、30.7 m、30.65 m四种形式，采用6-7孔一联，设置伸缩缝。高架桥分为两部分，连接主桥北端的高架桥为13跨跨径30.65m预应力砼预制T梁，总长度398.45m,单幅桥宽13-24.635m；连接主桥南端的高架桥为20跨×31m=620m预应力砼预制T梁，单幅桥宽13m。后张法预应力砼预制T梁高1.85米，桥面现浇层厚度为0.08-0.2米，每片预制T梁沿梁纵向布置有7片横隔，采用7孔一联。

2、后张法预应力砼T梁预制

高架桥预制吊装T梁33跨共454片，其中大桥主桥以北端高架桥有13跨214片；主桥南端高架桥有20跨240片，总共需混凝土约11208m3。预制工作跟墩柱施工同时进行，尽量加快进度，计划预制工期9个月。

2.1、预制场布置：计划设两个预制场，分别布设在K10＋050～K10＋250和K10+550~K10+750地段西侧，每个预制场内底模布置底模12条，其中7条中梁，5条边梁。

2.2、T梁预制施工工艺流程

预应力砼T梁采用后张法施工工艺进行预制，施工工艺流程图见图1。

图1：T梁预制施工工艺流程图

2.3、具体施工方法

1）地基处理

先用推土机将场地表面杂草铲除并整平，再用30t振动压路机进行碾压密实，直至不见明显轮印为止。场地压密实后，先铺筑15cm厚的碎石砂垫层，然后浇筑20cm厚的C20砼。

2）底模铺设

场地地基处理完毕后，在设计位置浇筑钢筋砼条形矮墩（高20cm），然后在矮墩上布设δ=10mm厚钢板作为底模，底模与钢筋砼矮墩预埋件焊接固定。铺设时注意保证底模的平整度和底模边线的顺直平滑。详见图2。

图2：T梁模板安装示意图

3）钢筋及预应力波纹管制作与安装

钢筋和波纹管在加工厂按设计和施工规范要求加工，运至底模上进行绑扎成型，同时安装波纹管，钢筋的接头位置必须按图纸及规范要求错开，预应力波纹管的埋设位置必须准确、管道线形顺适，并按设计要求设置定位筋，绑扎牢固，确保波纹管在同砼浇筑过程中不变形、走位。

4）安装侧模

侧模采用定型钢模，钢模面板δ=5mm钢板，纵横肋采用∠5角钢，桁架采用∠5角钢及［10槽钢焊接。

侧模加工成2m长一块，接头做成企口型，安装时通过螺栓连接成整体，顶部和底部用对拉杆固定；侧模与底模之间的接缝垫塞薄海棉，确保模板拼缝严密、不漏浆。两侧模外侧安装浇筑一层活动式、高变频附着式振动器。侧模的安装在龙门吊或8t吊车的配合下进行。

5）砼浇筑

砼由砼输送泵送至浇筑点进行浇筑，分四层进行：第一层至马蹄形上部倒角处；第二、三层浇筑腹板部分；第四层浇筑面板。浇筑采用附着式振动器与插入式振捣棒同时振实，混凝土浇筑时应注意：

a、振捣时应注意插入式振捣棒的插入位置，不能把波纹管振偏或易位或破坏。

b、砼振筑过程中，应专人随时检查模板及拉杆有无松动现象。

c、砼振筑过程中，附着式振动器应间断开动。

d、砼的振捣应均匀密实，避免发生漏振或过振现象。

6）拆模及穿钢束

砼浇筑完成并达到一定强度后，在龙门吊或汽车吊的配合下拆除T梁两侧模，清理干净，摆放整齐，等候使用。

拆模后，即可进行预应力穿束，由于预应力束较短，钢束按设计图纸要求加工后，人工便可穿束并安装锚具。

7）预应力张拉

当梁体混凝土设计强度的90%以上时，进行预应力张拉。张拉采取两端张拉，以张拉力和伸长量控制，张拉的顺序为从底层至上层对称进行，张拉时，严格按照设计要求和预应力施工规范的规定进行，并认真、及时做好张拉过程的有关记录。

8）预应力管道压浆、封锚

张拉结束后应尽快进行压浆，以减少预应力损失并保证安全。压浆前应用高压水清洗管道。压浆所用的水泥浆和压力应满足设计及施工规范的要求，并且在排气管冒浆后稳压5～10分钟，确保管道压浆饱和、密实。管道压浆完毕，及时浇筑封锚砼，注意采取凿毛等措施使新旧砼面结合良好。

9）移梁和出运

T梁在转堆前须进行编号，以控制梁的出运顺序及方向。T梁压浆、封锚后，用场内的两台龙门吊将梁移至T梁存放区内。出运安装时，在龙门吊的配合下用运梁小车运至现场安装。

3、后张法预应力砼T梁安装

高架桥T梁的安装采用80t双导梁架桥机，配以龙门吊和运梁平车进行，东、西岸各设一台。T梁架设顺序为：东岸（十字窖岛）高架桥由A37#轴向A17#轴进行；东岸高架桥由A1#轴向A14#轴进行。T梁安装施工顺序见图3。

根据设计图纸在桥孔拼装龙门吊、双导梁架桥机。在桥孔搭设导梁临时支墩，在墩台两侧搭设跨墩龙门支架。用卷扬机滚筒拖拉导梁就位，并用使吊车龙门架就位。将预制场内的T梁用龙门架起吊，装上运梁小车，卷扬机拖梁至起梁桥孔位置，通过桥上龙门吊将梁置于桥上运梁小车上，将梁沿轨道运到安装跨的后方，然后，架桥机上的平车起吊待安装梁前移到安装跨，横向移动架桥全宽架梁。如此重复安装完一跨后施工，中、后支墩行走轮系统转向90度，前移导梁至下一安装跨。导梁前移时，将上横梁等移至后端，并加平衡压重，缓慢前行，以确保安全。加长铺设运梁小车轨道，进行下一跨的安装工作，直至全部安装完成。架桥机施工详见图4。

图3：T梁安装施工工艺流程图。

为确保T梁安装施工的质量，安装施工时，注意梁中线的准确性及腹板的垂直，同时注意伸缩缝和梁横隔板间对齐，符合图纸及规范范的要求。并应采取以下技术措施：

图4：架桥机架设T梁示意图

3.1、T梁的堆放

构件达到规定强度时，用龙门吊机移运至堆放场，在吊点位置下承垫横枕木，放置稳固。并做到：

a、堆放构件的场应平整压实，不沉陷、不积水。

b、构件应按吊装次序、方向水平分层堆放，标志向外，平放。

2、T梁的起吊及出运

a、起吊T梁可用吊钩钩住吊环用钢丝绳起吊，起吊时注意不得损伤砼。

b、T梁吊装前，应检查砼质量及截面尺寸，如有缺陷要及时修补，以免安装时发生困难。

c、T梁运输用运梁小车，运至桥梁旁边用龙门吊吊上桥面，接着再用运梁小车运至待安装处，运输时构件要平衡放正，并采取防止构件产生过大的负弯距的措施，以免断裂。

d、构件吊装前，在每片梁板二端要标出竖向中心线，并在墩台面上放出梁的纵向中心线、支座纵横中心线、梁端位置横线以及每片梁的具体位置。

3.2、吊点设置：

由于T梁重达60多吨，安装时采用在梁端两侧设4个吊点，吊点埋设根据T梁重心计算，每吊点各预埋8*Φ25钢筋作为吊环锚固筋，锚固长度1米，吊耳采用6cmA3钢板加工并与锚固筋进行双面焊接，焊接长度15cm ，吊耳钢板上开设10 cm销孔与起重设备滑车组进行连接。吊点在T梁砼浇筑前进行埋设，T梁吊点布置示意图如图5。

3.3、最外邊梁的安装

桥侧最外边梁安装由于位于架桥机导梁下，无法一次性安装就位，且受梁间距影响，施工时须先将最外边梁安放，然后进行滑梁、横移安装就位后，才进行中梁一次性安装。滑梁装置采用[32槽钢坐为导滑槽，开设槽口，上面安放28cm宽钢滑梁板， 横移安装时利用2台YCD240Q千斤顶进行顶推设于[32槽钢槽口上钢挡板及箱梁横移，完成一个千斤顶顶升回程后，重新卡放后挡板，进行下一回程顶升直至就位。然后利用4台YCW100千斤顶顶升边梁，抽除滑梁装置，安放支座，落梁就位（或利用架桥机导梁空间进行提升，抽除滑梁装置），进行其他梁安装。

4、T梁的连续化施工

T梁的连续化施工包括T梁横隔板、T梁面现浇层施工、及T梁纵向连续施工。根据设计要求，T梁翼板之间的湿接缝、现浇层及T两梁纵向连接施工应同时进行，故先施工T梁横隔板连接。

4.1、T梁横隔板续续施工。

（1）钢筋焊接：钢筋联结采用同型号钢筋进行双面搭接，注意确保焊接长度及施工质量。

（2）模板安装：模板采用木夹板，通过8#铅丝反吊和对拉固定。

（3）砼浇筑：首先要对结合面冲洗干净，浇筑采用砼运输车运至桥头后，改用小型翻斗车运输、人工浇筑。注意砼振捣均匀、密实。

4.2、T梁翼板之间的湿接缝、现浇层及T两梁纵向连接施工。

桥面现浇层厚度为8cm（T梁面处）和20cm（湿接缝处），采用C40混凝土，全桥桥面现浇层共3634.5m3，其施工工艺如下：

（1）、清理桥面：先人工彻底清除主梁顶面的施工垃圾，凿除松动混凝土、浮浆及各种油渍，然后采用高压水冲洗主梁顶面，待安装完钢筋网后，再次用高压水清洗干净主梁顶面方可浇注混凝土。

（2）、模板安装：湿接缝模板采用木夹板，采用吊模施工，通过8#铅丝反吊固定。

（3）、测量放样：首先对整个主梁顶面的实际标高进行全面的复测，以便采取措施，保证面现浇层厚度比较均匀一致，不小于设计厚度。测量定出模板安装高度。

（4）、绑扎钢筋网：钢筋下料后运到现场绑扎，为克服人工绑扎钢筋网的质量通病，钢筋网采用短钢筋12支撑定位法，定位筋间距不大于50cm，一端与钢筋网点焊固定，另一端竖立支撑于主梁顶面。另外浇注混凝土时架设混凝土运输机具的通道，避免机具碾压钢筋网发生变形、变位，使钢筋网位置始终保持在距桥面35mm处，并使其在施工缝的地方要连续通过。

（5）、浇注混凝土：混凝土采用Ｃ40混凝土，由拌和站拌制，搅拌车运输到现场浇筑，混凝土坍落度控制在14～16cm。浇注混凝土前，对主梁顶面淋水，在梁顶潮湿时浇混凝土：一是利于主梁于铺装混凝土紧密结合，二是对主梁降温，降低混凝土水化热减少混凝土收缩。尤其夏天，除对砂石淋水降温外，避开酷暑时间而选择在傍晚时候开始浇注混凝土，同时搭设好防雨遮荫棚。混凝土采用 50插入式振动棒与平板振动器交叉振捣密实。

（6）当现浇的各处砼达到设计强度后，方行拆除湿接缝模板，每联模板拆除控制时间尽量相同；当一联桥湿接缝模板拆除后，本联即可完成T梁连续化施工。

5、T梁施工中的几个关键问题

5.1梁底座地基承载力不够的问题

大梁底座地基承载力不够可引起底模变形。本工程高架桥T梁高1.85米，重量达72吨。这样的大梁的底座设计，就显得尤为重要。特别是大梁张拉时．梁体中部拱起，在预施应力过程中，整个梁体的重量就由均匀分布于底板上的均布荷载而逐渐转移为支撑于两端的集中荷载。如果底座的地基承载力不够，或由于雨水．养生水的浸泡，势必会造成地基下沉．导致大梁底模的破坏和变形。因此，施工中一定要保证地基的承载力．以及大梁张拉时所产生的水平．竖向力对底座的影响。具体做法是：在保证梁长度和宽度的地基范围内换填30厘米厚开山石渣或做一层20～30厘米厚的10％石灰土(本段大梁底座基础是利用的开山石渣换填)，且夯实。上层再做同样厚的25号混凝土，两端6米范围内做60厘米厚混凝土，以保证来自梁体的压力。底模采用质地硬、脆性小的木制支承桩和6厘米厚木模底板组成，考虑构造需要、制作方便，温度影响等因素，沿梁长方向分段。为保证大梁底板的外观质量，木底板上做一层5毫米厚的钢板，钢板宽度略窄于底板1毫米，钢板接头留2毫米的缝。以防止木材本身的收缩变形，引起底板的破坏。此外，还要硬化预制场地，做好临时排水设施。

5.2混凝土的收缩裂缝

由于T梁侧面积大，混凝土标号高，拆模后往往会出现收缩裂缝，影响混凝土的质量。因此，在混凝土浇筑完毕后要及时覆盖养生，天气炎热时，及时向梁体侧面浇水来保证混凝土凝固过程中所需的湿度和水分。对于普通硅酸盐水泥，养生时间不少于7天。

5.3负弯矩钢绞线预留的波纹管位置不准确问题

在进行T梁的预制过程中，一定要重点检查波纹管预埋位置，尤其是负弯矩波纹管的预埋位置必须准确。否则大梁安装后，会发生湿接缝两端负弯矩波纹管不在同一直线上，当进行负弯矩张拉时会产生很大的附加应力，使整个连续结构的桥梁受力受到影响。一旦出现出现这种质量问题，将很难处理。所以预制时必须把负弯矩波纹管固定准确。

6、结束语

T梁作为桥梁的直接承载部位．其本身的质量好坏对整个结构来说至关重要。在本工程高架桥454片T梁的施工过程中，通过严格认真的质量控制，达到了内实外美。保证了大梁的预制质量，受到业主和监理的好评。笔者在本次实践中总结了一些影响预应力T梁质量的因素及相应的切实可行的改进措施。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。