論橋梁項目預應力混凝土T梁施工技術(shù)

彭鑫

摘要 為有效提升預應力混凝土T梁施工質(zhì)量，保證橋梁運營安全及使用年限，文章結(jié)合某橋梁工程建設實踐，針對橋梁項目預應力混凝土T梁施工技術(shù)展開綜合探究，通過對預應力混凝土T梁受力計算分析，確定了預應力混凝土T梁預制及吊裝方案，對預應力混凝土T梁施工技術(shù)的預制場布置、鋼筋制作及安裝、波紋管埋設、模板制作與安裝、預應力筋穿束、混凝土澆筑、預應力張拉、孔道壓漿、T梁吊運、T梁安裝等各環(huán)節(jié)施工技術(shù)要點進行了總結(jié)，旨在為后續(xù)同類工程施工提供參考、借鑒。

關(guān)鍵詞 公路橋梁項目；預應力混凝土T梁；施工技術(shù)

中圖分類號 U445.57文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）10-0096-03

0 引言

近年來，隨著城市人口的不斷增加，交通壓力越來越大，嚴重影響人們的出行效率與生活質(zhì)量，為有效解決舊橋荷載不足問題，滿足人們快節(jié)奏的生活需求，可通過合理建設橋梁工程緩解公路擁堵現(xiàn)狀。預應力混凝土T梁橋憑借結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、自重輕、耗材少、成本低等優(yōu)點，在公路橋梁工程建設中得到了廣泛應用。為有效提高預應力混凝土T梁預制質(zhì)量，保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和安全性，加強預應力混凝土T梁施工技術(shù)控制尤為關(guān)鍵。為此，該文結(jié)合實際工程案例，針對橋梁項目預應力混凝土T梁施工技術(shù)展開綜合探究，總結(jié)了T梁施工技術(shù)要點，以期能有效提升預制T梁施工質(zhì)量，推動橋梁工程建設的全面發(fā)展。

1 工程概況

某橋梁工程采用預應力混凝土T梁結(jié)構(gòu)，設計總長度225 m，時速40 km/h，全橋整體進行建設，橋面整體寬度為8 m，設計為雙向二車道形式。因該橋梁為緩解舊橋荷載不足所建，工期緊、任務重，為最大限度地減小對現(xiàn)狀交通的影響，T梁在預制場預制完成后，通過大型機械吊運至施工現(xiàn)場進行安裝，為此，現(xiàn)就該橋梁工程預應力混凝土T梁施工技術(shù)展開全面分析。

2 預應力混凝土T梁受力計算

該橋梁工程T梁在預制場完成施工，并由大型機械吊運至現(xiàn)場安裝，因此，T梁預制施工前應對其力學性能實施分析，從而制定科學有效的T梁預制施工方案。預應力混凝土T梁受力計算分析時，應明確T梁受力特征，以合理確定吊點位置，從而確保預應力混凝土T梁承載性能和穩(wěn)定性[1]。

2.1 受力結(jié)構(gòu)設計

該橋梁工程預應力混凝土T梁受力結(jié)構(gòu)設計時，應全面考慮T梁結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性因素，對于T梁受力較大部位設計合適的撓度值，并對T梁受力狀況實施優(yōu)化和調(diào)整，以有效提升預應力混凝土T梁安全性能。對于T梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力，設計時可借助CAD、Midas等系統(tǒng)構(gòu)建預應力T梁力學模型，全方位了解預應力T梁受力狀況，從而科學提升設計的合理性[2]。

2.2 吊點布置

預應力混凝土T梁吊點主要指T梁吊裝過程中機械設備與梁體接觸的部位，在進行吊點布設時，應先根據(jù)T梁受力特征找出T梁中心，然后進行吊點布設，確保吊點布設位置的科學性和合理性，保證T梁吊運安全性，防止產(chǎn)生受力不平衡問題，引發(fā)安全事故。T梁吊點布設完成后，應通過多點布控的形式保證吊運安全[3]。

3 預應力混凝土T梁預制施工

3.1 預應力混凝土T梁施工流程

預應力混凝土T梁施工基本施工流程如圖1所示。

3.2 預制場布置

（1）預應力混凝土T梁預制施工前，應合理選擇預制場地并實施硬化處理，結(jié)合T梁重量情況，預應場地應先鋪設厚度為20 cm的碎石材料，然后采用強度等級為C20的混凝土進行硬化，以滿足使用需求。同時，還應建立完善的排水體系，在預制梁臺座位置設置坡度大于2%的集水溝，并在場地四周設置排水溝，以防止預制場內(nèi)積水，對T梁預制施工造成影響[4]。

（2）預制場硬化完成后，應按照實際需求設置T梁臺座。該工程T梁預制臺座采用鋼底模板。施工前，應先對基底實施找平處理，并進行臺座基槽施工?；凼┕ね瓿珊?，在底部設置鋼筋網(wǎng)片，起到加固臺座的目的[5]。臺座施工時應設置反拱值，根據(jù)該工程具體狀況，臺座反拱值為1.2 cm。

圖1 預應力混凝土T梁基本施工流程

3.3 鋼筋制作及安裝

（1）預制場地布置完畢，開始預應力混凝土T梁鋼筋制作及安裝施工，鋼筋制作在加工棚內(nèi)完成，制作前應先對鋼筋性能實施檢測，確保符合標準及設計要求。檢測合格后，方可進行鋼筋加工制作。制作時應嚴格按照設計規(guī)定進行加工，確保尺寸、型號和質(zhì)量滿足要求，待制作完成后，應進行質(zhì)量驗收，嚴格保證鋼筋加工質(zhì)量[6]。

（2）鋼筋制作并驗收完畢，應根據(jù)施工要求進行鋼筋連接。根據(jù)該工程設計要求，對于直徑小于18 mm的鋼筋，應采用焊接連接；而對于直徑不低于18 mm的鋼筋應采用機械連接。

（3）鋼筋連接完成后，應對焊接、機械連接質(zhì)量進行驗收，驗收合格后實施鋼筋安裝。安裝時通過綁扎及焊接方式完成固定與連接，主筋全部采用焊接方式進行安裝。

3.4 預埋波紋管

鋼筋安裝完成后隨即開始預應力管道埋設。結(jié)合該工程具體情況，確定采用波紋管進行預應力管道預埋。為確?？椎牢恢脺蚀_，實際施工時，應嚴格按照設計要求實施孔道定位，并確?？椎缆裨O位置與錨墊板相垂直。管線埋設完成后，縱、橫向偏差應分別控制在10 mm、5 mm以內(nèi)。管線埋設長度計算公式如（1）所示：

式中，l——波紋管預埋長度（m）；l1——設計鋼絞線長度（m）；l2——預應力張拉時梁端鋼絞線外露長度（m）。

由式（1）得到波紋管埋設長度。波紋管安裝完成后，利用扎絲將其固定在T梁鋼筋上，防止混凝土澆筑時產(chǎn)生移位或破壞[7]。

3.5 模板加工及預應力筋穿束

（1）預應力管道安裝完成后，方可進行模板安裝。結(jié)合該工程具體情況，采用定型鋼模板進行施工。鋼模板由專業(yè)生產(chǎn)廠家定制而成。模板加工時，外模鋼板厚度為6 mm，模板骨架規(guī)格根據(jù)槽鋼尺寸確定，該工程為60～110 mm。同時，考慮后期模板拆除方便，模板加工時可在肋板與倒角結(jié)合處應制成圓弧形結(jié)構(gòu)。模板加工完畢，應采用螺桿實施加固安裝，其接縫位置應采用密封材料進行密封處理，并對安裝質(zhì)量實施檢測。

（2）模板安裝完畢，隨即開始預應力筋穿束施工。該工程預應力筋采用低松弛、高強度預應力鋼絞線，直徑為15.2 mm，強度為1 860 MPa。材料進場前應對材質(zhì)、規(guī)格、型號等相關(guān)指標進行全面檢查，檢查合格后方可予以進場使用[8]。

（3）預應力鋼絞線進場后，應按要求進行標號，并實施編束，以1.5 m間距為標準用扎絲綁扎成束，然后按照設計長度進行穿束。穿束完畢隨即進行混凝土澆筑，為防止預應力束與管道黏結(jié)，混凝土澆筑過程中應每間隔30 min反復抽拉預應力束[9]。

3.6 混凝土澆筑

該橋梁工程T梁預制混凝土強度等級為C50，由拌和站統(tǒng)一拌制，并采用專用混凝土運輸罐車運至預制場進行混凝土澆筑。

（1）混凝土拌和時，應加強對拌和時間的把控，既要防止拌和時間過長，造成混凝土離析，同時又要防止拌和時間不足，引發(fā)均勻性差的問題。

（2）混凝土澆筑前，應于現(xiàn)場檢測混凝土坍落度，確保位于180～200 mm范圍內(nèi)，并確保混凝土骨料粒徑不超過20 cm。檢測合格后，采用汽車泵進行混凝土澆筑。T梁澆筑時，應由中間向兩端分層、對稱同步進行，嚴格控制分層厚度，確保不超過30 cm。澆筑過程中嚴格按照施工規(guī)范要求進行振搗。

（3）混凝土振搗時以附著式振動器為主，對于局部位置采用插入式振動棒輔助振搗。振搗過程中應科學把控振搗時間，防止出現(xiàn)過振和欠振現(xiàn)象?；炷吝^振容易造成混凝土離析，影響混凝土質(zhì)量，而漏振和欠振則會導致混凝土密實度不足，引發(fā)蜂窩、麻面、孔洞等質(zhì)量缺陷。

（4）混凝土澆筑完成后，應按照標準要求進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間為7～14 d。該工程T梁養(yǎng)護采用灑水及覆蓋毛氈的方式進行養(yǎng)護，始終保持混凝土表面處于濕潤狀態(tài)，有效降低混凝土內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生裂縫。當混凝土強度達到設計強度30%時，方可進行拆模作業(yè)。拆模時應嚴格控制拆模力度，防止對T梁棱角造成破壞。當混凝土強度達到設計值90%時，方可實施預應力張拉作業(yè)[10]。

3.7 預應力張拉

（1）T梁預應張拉采用兩端對稱張拉，主要張拉機具包括YDC-2500型千斤頂、YM15-4型或YM15-5型錨具。張拉設備進場且檢驗合格后，方可進行安裝。在進行錨具和千斤頂安裝時，應先將多余預應力管道切除，并使預應力孔道、錨孔和千斤頂三者位于同一軸線上，并保持千斤頂作用力與錨墊板垂直。待設備安裝完畢，應由專業(yè)技術(shù)人員進行調(diào)試，并實施試運行，確保設備性能良好，待滿足要求后開始預應力張拉作業(yè)。

（2）預應力張拉時，兩端同步進行張拉，共分4級施加預應力，依次張拉至設計標準的15%、30%、50%和100%。張拉過程中采用張拉力和伸長量雙重控制標準進行控制，當伸長量實測值與設計值偏差大于6%時，應暫停張拉，全面分析偏差原因并進行處理。若伸長量滿足設計標準要求，應持荷觀察一段時間，待設備故障排除后繼續(xù)進行張拉，直至張拉至設計標準的100%，持荷觀察合格后方可實施孔道壓漿作業(yè)。

3.8 孔道壓漿

（1）該工程T梁預應力孔道壓漿采用水泥漿，經(jīng)實驗室試驗確定漿液配比，并嚴格按照配比進行水泥漿拌制，待其稠度滿足要求后注入壓漿劑。該工程壓漿劑采用活塞式壓漿泵，其壓力高達0.5～0.7 MPa，完全滿足施工要求。壓漿開始前，應對預應力孔道實施全面檢查，確保內(nèi)部通暢、無雜物，并嚴格檢查嚴密性，防止出現(xiàn)裂縫和滲漏現(xiàn)象，待各項指標檢查合格后開始壓漿作業(yè)。

（2）壓漿過程中，應先以較小的壓力進行施工，待水泥漿均勻后再增大壓力，將壓力維持在0.5～0.7 MPa范圍內(nèi)。當出漿口有漿液溢出時，持續(xù)穩(wěn)壓2～4 min，直至出漿口漿液濃度與壓漿漿體相同時，停止壓漿，以此方法完成所有預應力孔道壓漿施工。壓漿完成后，應按照標準要求養(yǎng)護28 d，待漿液強度滿足要求后，方可實施封錨及吊運作業(yè)。

4 預應力混凝土T梁吊裝

4.1 預制梁吊運

預應力混凝土T梁吊裝，應先通過龍門吊進行吊運，實際吊裝采用兩點起吊方式。梁場設置2臺120 t龍門吊，通過預先設置的吊點將龍門吊與T梁連接在一起，并同步啟動2臺龍門吊，確保協(xié)調(diào)一致，待T梁吊起后勻速、緩慢吊運至運梁區(qū)，并將T梁裝運至運梁車上，然后通過運梁車將T梁運送至施工現(xiàn)場。因T梁重量較大，運梁車運輸過程中，應嚴格控制運行速度以保證運輸安全。

4.2 預制梁安裝

待運梁車到達現(xiàn)場后，應安排專人指揮運梁車，確保準確、平穩(wěn)停放于架橋機下方。結(jié)合該工程實際情況，選用自行式桁架架橋機。架橋機在現(xiàn)場完成拼裝，拼裝完成后進行調(diào)試并試吊，待性能檢測達標后方可進行正式吊裝。T梁吊裝時，為保證結(jié)構(gòu)受力均衡，應采用兜底起吊法。起吊前，預先在橋梁上方安裝支座，并將T梁吊放于支座上方，隨即在橫隔板上方設置支撐體系，待T梁鋼筋與橫隔板鋼筋焊接牢固后，撤除吊裝裝置，繼續(xù)后續(xù)T梁吊裝作業(yè)。待整跨T梁安裝完成后，及時澆筑濕接頭混凝土，并實施養(yǎng)護，使其形成整體，以提高橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

5 結(jié)論

綜上所述，預應力混凝土T梁橋具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、自重輕、耗材少、成本低等優(yōu)點，在公路橋梁工程建設中得到了廣泛應用。為有效提高預應力混凝土T梁預制質(zhì)量，保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和安全性，預應力混凝土T梁施工時，應結(jié)合設計要求及工程實際情況，制定科學有效的施工方案，并嚴格落實執(zhí)行。同時，施工過程中，應科學做好預制場布置、鋼筋制作及安裝、波紋管埋設、模板制作與安裝、預應力筋穿束、混凝土澆筑、預應力張拉、孔道壓漿、T梁吊運、T梁安裝等各環(huán)節(jié)施工技術(shù)要點控制，以有效提高T梁施工質(zhì)量與安全，保證橋梁工程建設的整體質(zhì)量。

參考文獻

[1]王曉歡. 40 m預應力混凝土T梁預制吊裝施工技術(shù)研究[J]. 交通世界， 2022（7）： 44-45.

[2]武恒. 預應力混凝土T梁施工技術(shù)與質(zhì)量控制分析[J]. 工程技術(shù)研究， 2022（4）： 84-86.

[3]王俊青. 基于橋梁預應力混凝土T梁施工技術(shù)分析[C]. 北京恒盛博雅國際文化交流中心. 2021年10月建筑科技與管理學術(shù)交流會論文集， 2021： 50-52.

[4]吳乾坤， 張亞海， 郭寶圣， 等. 預應力混凝土T梁施工技術(shù)分析[J]. 工程建設與設計， 2021（14）： 135-137.

[5]姚晉勇. 預應力混凝土T梁施工技術(shù)探討[J]. 四川建材， 2021（4）： 134-135.

[6]葉劍波. 40 m預應力混凝土T梁預制施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J]. 四川水泥， 2021（2）： 40-41.

[7]陳明秋. 預應力混凝土T梁預制與安裝施工技術(shù)探討[J]. 黑龍江交通科技， 2021（1）： 94+97.

[8]石立國， 鄧林峰， 康體， 等. 預應力混凝土T梁預制及安裝施工技術(shù)[J]. 建筑技術(shù)， 2020（10）： 1219-1221.

[9]董賢蕓， 盧懷友. 預應力混凝土T梁施工過程中的質(zhì)量控制方法研究[J]. 工程與建設， 2022（2）： 431-433.

[10]賴俊， 余興春， 陳明禹， 等. 預制裝配式預應力混凝土T梁通用制梁臺座施工技術(shù)[C]. 《施工技術(shù)》雜志社， 亞太建設科技信息研究院有限公司. 2020年全國土木工程施工技術(shù)交流會論文集（下冊）， 2020： 169-171.