高速公路預制T梁混凝土澆筑過程控制技術

牛云朋

（石家莊市公路橋梁建設集團有限公司，河北石家莊 050000）

0 引言

預制T梁在當前的高速公路橋梁建設中得到了廣泛應用，在T梁的預制加工過程中，混凝土澆筑作為重要環(huán)節(jié)，由于澆筑質量會受到模板及鋼筋工程等諸多因素的影響，有必要對其加以嚴格的過程控制，明確施工過程的控制要點。

1 工程概況

某高速公路橋梁在其沿線屬于控制性工程，總長約1 408m，其上部結構為預制T 梁，下部結構為鉆孔樁、預應力混凝土蓋梁、矩形墩和柱式橋臺。其中，T梁的高度為2.5m，中、邊梁的寬度分別為1.7m 和2.03m。在T 梁預制過程中，混凝土澆筑作為重要施工環(huán)節(jié)，其施工質量不僅決定整個T梁結構的質量，還會影響整個橋梁的施工質量，因此必須做好過程控制。

2 預制T梁澆筑施工過程控制

2.1 施工工藝流程

T 梁預制澆筑需按照以下施工工藝流程進行：加工底座→對馬蹄與腹板鋼筋進行綁扎→設置預應力管道→檢驗→支設側?！鷮敯邃摻钸M行綁扎→設置負彎矩管道與錨頭→檢驗→澆筑→養(yǎng)護→模板拆除→穿束→預應力張拉→孔道壓漿→檢驗。在施工中任何一道工序都要由監(jiān)理人員進行檢驗，經(jīng)檢驗無誤后才能開始下一道工序的施工[1]。預制T梁澆筑順序如圖1所示。

圖1 預制T梁澆筑順序

2.2 模板制作

T 梁模板的加工質量對T 梁外觀質量有直接影響，因該橋梁的T 梁負彎矩處在翼板以下，根據(jù)圖紙可知，負彎矩與其外緣和梁肋板、中隔板和梁肋之間形成的夾角均為直角，在這種情況下，拆模會有很大困難，經(jīng)多次周轉使用后，模板會發(fā)生嚴重的變形，而且拆模過程中還會使混凝土的邊角處產(chǎn)生掉角。因此，在模板加工過程中應做好圓弧化處理，以從根本上解決上述問題。本次預制的T梁，其模板主要包括中梁模與邊梁模，各2 套，模板制作時，先采用型鋼加工模架，在進行分段組裝，模板在橫隔板處進行分塊。結合受力計算結果，模板面板采用厚度為5.5mm 的鋼板，將[10槽鋼作為橫肋，將[14槽鋼作為豎肋，分內外兩層進行設置，同時在兩層之間采用槽鋼斜撐與橫撐通過焊接相連，以形成骨肋。將模板加工完成后，其面板平整度不能超過1.0mm，且斷面尺寸的偏差不能超過2.0mm。對于橫隔板的底部模板，主要采用獨立塊，在拆除側模的過程中，橫隔板的底部模板可暫時不予拆除，在預應力張拉結束后再將其拆除[2]。

2.3 鋼筋制安

鋼筋骨架需在專門的加工棚中進行下料，加工成型后按照不同的編號進行分類堆放，然后集中在臺座上進行綁扎。對于鋼筋綁扎，需分成2 次完成，其中，第一次是對馬蹄腹板及橫隔板處的鋼筋進行綁扎，并在馬蹄處在為之后縱向預應力筋的張拉施工預留槽口。將每段鋼筋對應的定位線在底模表面準確放出，并安裝各橫隔板上的鋼筋，通過設置臨時支架使其保持穩(wěn)固，對鋼筋之間的距離進行嚴格控制，在做好掛線后，方可開始綁扎。在鋼筋綁扎過程中還需對預應力管道進行安裝，安裝之前應先放出其定位筋。對管道的坐標予以仔細檢查，并根據(jù)檢查結果對定位筋位置進行適當調整與必要的加固。第二次鋼筋綁扎則是對翼板鋼筋進行綁扎，需在模板支設完成后進行，在此期間要對水平縫預埋筋加以嚴格控制，同時為頂板上的縱向負彎矩筋之后的預應力張拉預留槽口，在邊梁處還應為護欄的設置預埋鋼筋及地腳螺栓[3]。

2.4 模板安裝

每個T梁的模板均分成兩次完成拼裝，其中，第一次拼裝為將肋板中的各條預應力管道均設置好后，使用螺栓對錨墊板和端模板進行固定，將端模板設置到位，在安裝過程中應充分考慮錨墊板高度與傾斜度；而第二次是對側板模板進行支設，按照從中間到兩端的順序對稱安裝，之后對端側模進行安裝。為使安裝完成后的模板其接縫保持光順，避免漏漿，應在施工中采取以下措施：當模板拼接處的間隙相對較大時，需使用填充材料將其填充密實；對于容易產(chǎn)生漏漿的部位，如開孔處與預留洞口等，應通過設置強力膠皮等措施加以封堵，以防漏漿的發(fā)生；對于橫隔板和端模上預留的孔洞，應使用發(fā)泡劑封堵；在每次拆除模板后，都要將其表面清理干凈，同時均勻涂抹一層機油，以免在下次使用時產(chǎn)生銹跡；在每次支設模板之前都要對模板的表面進行清理，將銹跡和污物等徹底去除，并抹上一層脫模劑。模板拼裝施工需借助龍門吊完成，在模板中部加勁桁片設置起吊點，共設置2個，在設置吊點的過程中應確保鋼絲繩合力和模板正中心完全重合[4]。對于模板支撐處所在地面，應提前做好硬化，以免在施工過程中發(fā)生沉降。在安裝梁模的過程中，模板的下沿需將臺座適當包裹。對梁兩側模板采用對拉螺栓進行固定，并在下端墊好木楔，以提供可靠的支撐。翼板的側模與中跨端模都應結合鋼筋所在位置使用厚度為5mm 的鋼板通過適當切割形成擋板。模板安裝需在頂板鋼筋開始綁扎前做一次全面檢查，并根據(jù)檢查結果及時調整，在檢查過程中，應注意以下要點：①梁長檢查；②板與肋板的寬度檢查；③頂板水平檢查與側板垂直度檢查；④梁縱軸線檢查，確認是否存在彎斜；⑤對模板預拱度進行檢查，確認是否和臺座達到吻合。在整個鋼筋綁扎與模板支設過程中，都要隨時對支座墊板進行檢查，以確定預應力管道及張拉端的管道等所在位置能否達到要求，并根據(jù)施工要求對所有預埋件進行設置[5]。

2.5 混凝土澆筑

T 梁澆筑需在縱向分段的基礎上進行水平水層，在澆筑過程中充分考慮混凝土的運輸距離及澆筑速度，結合梁高確定適宜的分層數(shù)量，一般先對馬蹄處進行澆筑，然后澆筑腹板中部混凝土，再對腹板上部進行澆筑，最后澆筑頂板。澆筑過程必須保持連續(xù)，做到一次成型。在水平分層澆筑過程中，需將分層厚度控制在30～40cm 范圍內。澆筑方向一般為從其中一端連續(xù)澆筑到另外一端，在即將澆筑到另外一端時，為防止端部混凝土出現(xiàn)蜂窩麻面，需向相反方向進行投料，然后在與該段相距4～5m的位置合龍，并在側模的表面采用附著式振動器提高振搗強度。T 梁混凝土布料需采用階梯型進行，為避免上下兩層之間由于施工間隔太長時間導致出現(xiàn)冷縫，需按照6.5m 的長度分段，每個層段的布料均需交替進行，最下層的實際分層厚度需達到40cm，確保氣泡充分排出。卸料過程中，盡可能將料斗靠在梁體上，確?；炷恋南侣涓叨炔怀^30cm，否則混凝土將對鋼筋造成撞擊，導致砂漿和石子之間發(fā)生分離，由于端部鋼筋分布較為密集，應對其振搗引起足夠的重視，保證混凝土達到密實。

T 梁振搗主要采用附著式振動器進行，部分位置可使用插入式振搗棒。馬蹄處的混凝土需設置附著式振動器進行振搗，腹板處的混凝土需聯(lián)合使用兩種振搗裝置來振搗，翼緣板處的混凝土需主要借助插入式振搗棒來振搗。借助附著式振動器進行振搗時，需將振動器交錯布置于T梁的兩側，以具體澆筑位置與高度為依據(jù)，對各振動器作業(yè)頻率與作業(yè)時間進行嚴格控制，避免馬蹄處混凝土中產(chǎn)生大量氣泡。借助插入式振搗棒進行振搗時，必須做到快插慢拔，相鄰兩個振搗點之間的距離按照30～40cm 的范圍控制。在每次振搗過程中，都要將振搗棒插入到下一層完成澆搗的混凝土中，且深度需達到5～10cm，每個點位的振搗持續(xù)時間都應達到20～25s，以確保完成振搗的混凝土達到均勻和密實。振搗完成的標準為混凝土不再下沉和產(chǎn)生氣泡，并出現(xiàn)泛漿。

將T梁頂板處的混凝土澆筑和振搗完畢后，應立即使用木抹子將其抹平，并用水平尺進行量測，以確定其平整度和橫坡度能否達到設計要求；在澆筑的最后一層混凝土打動初凝之前，應使用鋼抹進行二次抹面，用于防止混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。在頂板處的混凝土達到初凝，但還沒有終凝時，需使用鋼刷做好刷毛，以清除附著的浮漿，最后用清水將其沖洗干凈。

在T 梁施工后期，控制重點為混凝土養(yǎng)護及管理，采用適宜的養(yǎng)護方法確?；炷翜貪穸冗_到要求，以此保證硬化之后形成足夠的強度，降低表面溫差，防止開裂。本次T梁預制所用養(yǎng)護方法為噴淋養(yǎng)護，在場內分別布置蓄水池與過濾池，兩者直接相連，并在蓄水池中安裝增壓泵，為整個預制加工過程提供充足的養(yǎng)護用水。

2.6 模板拆除控制

拆模要嚴格按照規(guī)范流程進行，遵循先支設完成的后拆除和后支設完成的先拆除的基本原則；對于非承重的側模，可在混凝土強度達到不會由于拆除導致?lián)p壞的情況下進行拆除，通常在混凝土強度不低于2.5MPa 時進行拆除。而對于翼板部位的模板，需在混凝土強度可以承受其自身重量與其他所有外部荷載的情況下進行拆除，若沒有明確的規(guī)定，則需要在混凝土實際強度不低于設計要求的強度的50%情況下進行拆除。在模板拆除過程中，瓦工必須跟班作業(yè)，當發(fā)現(xiàn)混凝土表面有細小的水泡時，立即進行處理，并在混凝土表面均勻涂抹一層干灰，即按照1∶1 的比例將白、黑水泥混合后形成的干灰，以有效避免混凝土表面產(chǎn)生色差，保證T梁外觀質量。

具體的模板拆除程序為：

（1）先將拉桿拆除，如待拆除模板上的微調支撐，以及對側板與頂板進行緊固時使用的上、下拉桿。

（2）對和待拆模板之間相鄰的接縫進行拆除，并將滲入到接縫中的水泥漿清理干凈，以免與模板之間發(fā)生黏結。

（3）在拉鉤上套入鋼絲繩，然后拉動鋼絲繩促使待拆除模板旋轉從梁體上脫離。

（4）模板從梁體上脫離后，應預留一定空隙再進行起吊，防止直吊過程中梁體與模板發(fā)之間發(fā)生碰撞，之后將模板吊放至指定位置，做好清洗、涂油與必要的維修，以供下次正常使用。

（5）在拆模的整個過程中應隨時對T 梁進行加固，以保證T梁始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.7 施工注意事項

（1）T 梁馬蹄處的振搗為本次施工的關鍵所在，采用普通插入式振搗器進行振搗無法達到預期要求，一般需要在振搗棒基礎上輔以附著式振動器，其安裝部位一般為梁底馬蹄處。對腹板鋼筋分布較為密集的部位，需使用直徑較小的振搗棒進行振搗，入模之后的混凝土應盡快開始振搗，注意不能與鋼筋及模板發(fā)生碰撞，同時避免漏振與過振。橫隔梁澆筑要和腹板同步進行，同時做好分段分層和平行作業(yè)。

（2）為防止腹板和翼板相交界的部位由于腹板混凝土發(fā)生沉落導致縱向開裂，需在腹板澆筑結束后稍微停留一段時間，以確保腹板的混凝土得以充分沉落，之后再對翼緣板進行澆筑。需要注意的是，必須在腹板的混凝土達到初凝之前完成翼板澆筑，并及時做好整平與收漿。

（3）對于T梁的端部，為了使混凝土達到密實，應借助外部振動器進行加強振搗，且這部分澆筑使用的混凝土，其集料尺寸應控制在鋼筋凈距的一半以內。

（4）在梁底部進行施工時，應安排專人使用橡膠錘對馬蹄處的模板進行敲擊，以確定這部分的混凝土是否存在空洞，若存在空洞，應立即將情況反饋至振搗工。

（5）T 梁的澆筑不可在高溫時段進行，建議在早晨或傍晚進行，若必須在夜間進行，則要提前配備充足的照明設備，以免施工時發(fā)生危險。

3 結語

綜上所述，混凝土施工是T梁預制中的一項重要環(huán)節(jié)，需要以模板及鋼筋施工為基礎，并通過嚴格的過程控制來保證施工質量。目前案例工程預制T梁的混凝土澆筑施工已經(jīng)順利完成，經(jīng)檢查確認，其各項技術指標都能達到要求，表明上述過程控制精確到位，可供其他橋梁工程參考借鑒。