淺談50 m先張法折線配筋預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁施工技術(shù)

王邦貴

(貴州省六盤水路橋發(fā)展總公司)

1 前言

目前，國外廣泛采用折線配筋預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工工藝，相比后張法具有節(jié)約材料，無壓漿工藝，工藝簡單、工序少、制造速度快、成本低、施工質(zhì)量更容易得到保證等優(yōu)點，但在國內(nèi)尚處于摸索及試驗階段。在山東鄄城黃河公路大橋采用先張法折線配筋的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁，跨徑為50 m，在國內(nèi)尚屬首次實際應(yīng)用。

2 T梁設(shè)計概況

山東鄄城黃河公路大橋50 m先張法折線配筋預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁單榀中梁翼寬160 cm，梁高270 cm，翼板厚度18～30 cm，肋板厚20 cm(支點處加寬至50 cm)，翼板挑出長70 cm，下緣馬蹄寬60 cm(支點處加寬到70 cm)，馬蹄高25 cm(支點處加高至80 cm)，每榀T梁設(shè)兩道端橫梁、7道中橫梁，兩榀梁橫向翼間55 cm寬現(xiàn)澆混凝土連續(xù)，單榀邊梁翼寬217.5 cm，外側(cè)翼挑出總長127.5 cm，其余尺寸與中梁相同。

50 m先張法折線配筋預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁單榀中梁預(yù)應(yīng)力直線束為36根，彎起束為18根，單榀邊梁直線束42根，彎起束18根，預(yù)應(yīng)力束采用15.24鋼絞線，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)fpk=1 860 MPa，張拉控制力為1 395 MPa。預(yù)應(yīng)力束布置如圖1。

圖1 預(yù)應(yīng)力鋼束布置

3 50 m先張T梁施工技術(shù)

3.1 鋼筋安裝

T梁鋼筋分4節(jié)段預(yù)扎成型，使用龍門吊吊運至臺座上進行拼裝。綁扎時嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙要求進行，綁扎在預(yù)扎臺座上進行，為保證鋼筋位置準(zhǔn)確，在預(yù)扎臺座上事先放出大樣線，鋼筋按線綁扎。鋼筋安裝過程中T梁普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼絞線發(fā)生沖突時，優(yōu)先保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線坐標(biāo)位置。

3.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉

3.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線

預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用GB/T5224-2003標(biāo)準(zhǔn)鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強度 Ryb=1 860 MPa，公稱直徑 15.24 mm，公稱面積140 mm2。鋼絞線進場后經(jīng)檢驗合格后方可使用，且在現(xiàn)場存放時應(yīng)防止污染、銹蝕等。鋼絞線按梁體內(nèi)長度下料，梁體兩端鋼絞線安裝YM15L-JX型鋼絞線連接器，用于連接梁體外重復(fù)使用的鋼絞線工作段。連接器構(gòu)造見圖2。

圖2 YM15L-JX型鋼絞線連接器構(gòu)造圖

鋼絞線分折線束與直線束分別安裝，部分預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端中設(shè)有失效長度，失效段采用PVC管包裹，PVC管兩端用封口膠固定在鋼絞線上。

3.2.2 鋼絞線張拉

鋼絞線的預(yù)應(yīng)力施加是先張法預(yù)應(yīng)力T梁制作的關(guān)鍵工序，鋼絞線張拉采用單孔工具錨張拉體系，預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉順序原則為:首先張拉彎起束鋼絞線，再張拉直線束鋼絞線。首先分別單根初調(diào)彎起束和直線束鋼絞線，再分別整體推張彎起束和直線束鋼絞線至控制應(yīng)力。

(1)彎起束鋼絞線采用兩端張拉。張拉工藝為:0→單根初調(diào)30%σcon，持荷2 min→單根張拉60%σcon→單根張拉90%σcon，持荷2 min→整體推張至100%σcon，持荷2 min→錨固。

(2)直線束鋼絞線采用初調(diào)單端張拉，兩端整體推張。張拉工藝為:0→單根初調(diào)30%σcon，持荷2 min→單根張拉60%σcon→單根張拉90%σcon，持荷2 min→整體推張至100%σcon，持荷2 min→錨固。

3.2.3 鋼絞線實際張拉伸長值的計算

式中:Δl1為初應(yīng)力以下的推算伸長值，采用相鄰級30%σcon～60%σcon階段的實測伸長值，mm;Δl2為 30%σcon～60%σcon階段的實測伸長值，mm;Δl3為 60%σcon～90%σcon階段的實測伸長值，mm;Δl4為90%σcon～100%σcon階段頂推千斤頂?shù)膶崪y伸長值，mm。由下式確定其中 Δl、Δl和 Δl、Δl分別為同側(cè)頂推千斤頂abcd實測伸長值。

4.3 鋼絞線放張

當(dāng)T梁混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度要求的強度和混凝土齡期不少于3 d時，在臺座上采用液壓千斤頂放松鋼絞線，完成對預(yù)制梁施加預(yù)應(yīng)力。

鋼絞線放張的順序為:先放彎起束后放直線直線束。放張前首先拆除彎起器連接件，使用氣割割斷梁體外彎起器拉板，再將全部液壓千斤頂放置在原張拉位置，并對千斤頂主缸充油，使油缸頂著張拉橫梁鋼板，然后分別進行彎起束、直線束支撐體系轉(zhuǎn)換;即操作液壓千斤頂緊張拉橫梁，同時松動機械頂螺桿，直至將螺桿回車至最小長度。

5 混凝土澆注及養(yǎng)護

5.1 混凝土配合比

混凝土的施工質(zhì)量好壞直接影響梁體的施工質(zhì)量和外觀，T梁混凝土設(shè)計強度等級為C50，配制的混凝土工作性能須滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

為確保拌制的混凝土具有較好的工作性能，膠凝材料總量為512 kg，水膠比為0.35，混凝土坍落度控制在130～170 mm之間;同時為提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能，混凝土中適量摻加了優(yōu)質(zhì)的粉煤灰，其中粉煤灰摻量為水泥重量的16%?；炷林袚郊舆m量具有高減水性、高流動度性、高性能的LQ-Ⅱ聚羧酸鹽高效減水劑，摻量為水泥材料的1%。

5.2 混凝土澆注

混凝土澆筑工藝直接影響混凝土密實度，而密實度與混凝土強度和耐久性有關(guān)。混凝土的澆筑質(zhì)量主要從兩方面控制，一是澆筑方法;二是良好的振搗，兩個方面互為影響。

50 m先張法T梁梁高2.7 m，跨度50 m，梁體混凝土澆筑順序為先底板，后腹板，最后頂板;采用水平分段、斜向分層的方法從梁一端向另一端推進?；炷练謱酉铝?、振搗，每層厚度不宜超過30 cm，上下層澆筑時間相隔不宜超過1 h(當(dāng)氣溫在30℃以上時)或1.5 h(當(dāng)氣溫在30℃以下時)。上層混凝土必須在下層混凝土振搗密實后方能澆筑，以保證混凝土有良好的密實度。為避免腹板、翼板交界處因腹板混凝土沉落而造成縱向裂紋，在一段腹板混凝土澆筑完后繼續(xù)向前澆筑馬蹄部分，水平分段長度取6～8 m，待前一段腹板混凝土能有時間充分沉落，然后再澆筑翼板混凝土。但必須保證在腹板混凝土初凝前將翼板混凝土澆筑完畢，并及時整平、收漿。

混凝土施工質(zhì)量的好壞則直接影響了T梁外觀質(zhì)量和結(jié)構(gòu)質(zhì)量，因此混凝土施工過程中應(yīng)設(shè)有專人負(fù)責(zé)嚴(yán)格控制?；炷恋氖┕し€(wěn)定性，安排專職試驗人員隨時檢查混凝土的坍落度和和易性。

在混凝土灌注完成初凝后，用無紡?fù)凉げ几采wT梁表面并灑水養(yǎng)生或在冬季氣溫較低時搭設(shè)暖棚采取保溫保濕養(yǎng)護。

6 施工注意事項

(1)T梁鋼絞線數(shù)量多且尺寸長，在鋼絞線穿束及張拉的過程中，需避免鋼絞線穿錯交叉，尤其是在折線彎起處，注意鋼絞線、折線彎起器以及骨架鋼筋之間定位準(zhǔn)確，避免與鋼絞線碰觸摩擦增大摩阻。

(2)在施工過程中，應(yīng)經(jīng)常對張拉橫梁的位移進行觀測，以避免橫梁在長期使用后的偏移，造成T梁預(yù)應(yīng)力偏心等問題。

(3)臺座端部必須設(shè)置活動底模，并在拆模時一并拆除，防止T梁放張后由于梁體起拱變形而使梁端底部切角。

(4)張拉橫梁由于剛度要求，自重大，在首次張拉前應(yīng)測定張拉橫梁與支架之間的摩阻，張拉時應(yīng)考慮摩阻對張拉力的影響，確保鋼絞線張拉力達(dá)到設(shè)計要求。

7 結(jié)語

張拉橫梁也可采用鋼結(jié)構(gòu)張拉橫梁，鋼橫梁需經(jīng)過嚴(yán)格的抗彎抗剪強度計算，其優(yōu)點是自重較預(yù)應(yīng)力后張法張拉橫梁輕、操作方便，但鋼橫梁在疲勞荷載作用下的穩(wěn)定性較差且先期成本投入高。在鋼絞線間距較大的情況下，梁體兩端鋼絞線工作段也可選用精軋螺紋鋼以桿線連接器連接鋼絞線，此方法可節(jié)約施工成本、安全性好，但操作復(fù)雜，采取此方案應(yīng)提前編制詳細(xì)的預(yù)應(yīng)力施工方案。

大跨徑先張法折線配筋預(yù)應(yīng)力T梁具有較好的發(fā)展前景，山東鄄城黃河大橋50 m先張法折線配筋預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁填補了國內(nèi)相關(guān)空白，也為今后的大跨徑先張法折線配筋預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁施工提供參考和借鑒。

[1]孫士國，徐健，趙曉暉.T梁在實際施工中的幾大問題分析[J］.黑龍江水利科技，2009，(1).

[2]宋新安，劉東旭，李宏瑾.跨徑50 m裝配式連續(xù)T型梁的設(shè)計與施工[J］. 交通標(biāo)準(zhǔn)化，2009，(11).

[3]李濤，馮海濤，宋洪國.50 m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁預(yù)制技術(shù)[J］.黑龍江科技信息，2008，(20).