論預(yù)制T梁技術(shù)在公路橋梁項(xiàng)目中的應(yīng)用

摘要 文章全面探討了預(yù)制T梁技術(shù)在公路橋梁項(xiàng)目中的應(yīng)用，介紹了預(yù)制T梁從模板、預(yù)應(yīng)力施工到現(xiàn)場(chǎng)安裝的全過(guò)程，剖析了該技術(shù)如何有效縮短施工周期、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)安全性、優(yōu)化施工環(huán)境，以及在提升橋梁整體性能方面的顯著貢獻(xiàn)。通過(guò)實(shí)例分析與探討，旨在為相關(guān)工程實(shí)踐提供理論依據(jù)與實(shí)踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 預(yù)制T梁；橋梁工程；施工技術(shù)

中圖分類號(hào) U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）20-0079-03

0 引言

預(yù)制T梁技術(shù)，以其高效、靈活、耐用的特點(diǎn)，在公路橋梁項(xiàng)目中展現(xiàn)出了巨大潛力。該技術(shù)通過(guò)工廠化預(yù)制與現(xiàn)場(chǎng)快速安裝，有效縮短了施工周期，提高了工程質(zhì)量，同時(shí)降低了施工對(duì)環(huán)境的影響。該文旨在深入探討預(yù)制T梁技術(shù)在公路橋梁項(xiàng)目中的具體應(yīng)用，分析其技術(shù)原理、實(shí)施效果及安裝步驟，以期為工程實(shí)踐提供有益的參考與借鑒。

1 工程概況

某項(xiàng)目起于天王山大道與菜籽山大道平交口（K16+

143.372），緊鄰G5京昆高速，以深挖路塹方式通過(guò)下蠻山，設(shè)活龍互通與G348國(guó)道進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換，并上跨成昆鐵路，后折向西南，終點(diǎn)樁號(hào)為K25+131.495，全長(zhǎng)8.988 km。其中，共設(shè)4座橋梁，分別為下蠻山1#中橋（2×30）m、下蠻山2#中橋（2×25）m、活龍互通主線橋（15×25+2×27.5+2×40+23+40+23.5）m、B匝道橋（3×25+4×25+3×26+25）m，共計(jì)768.8 m，占線路總長(zhǎng)的8.55%。該文選用其中橋梁工程預(yù)制T梁施工部分進(jìn)行探究與分析。該項(xiàng)目預(yù)制梁板40 m T梁48片，全部采用預(yù)制架設(shè)法施工，計(jì)劃配置40 m T梁模板1.5套（中梁1套，邊梁0.5套）。

2 預(yù)制T梁施工

2.1 梁體預(yù)制

2.1.1 梁體預(yù)制臺(tái)座及模板

固定式制梁臺(tái)座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)固，下部由混凝土基礎(chǔ)牢固構(gòu)筑，輔以梁端特制的混凝土底座以增強(qiáng)支撐。底模坡度控制在2 mm以內(nèi)。當(dāng)梁體經(jīng)歷預(yù)應(yīng)力張拉工藝后，其中部會(huì)自然向上拱起。底模兩端設(shè)活動(dòng)底模，端模采用整體式定型鋼模，側(cè)模采用拼裝式大塊定型鋼模，面板均為9 mm厚的鋼板。鋼筋在臺(tái)座上綁扎成形，同時(shí)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋波紋管，模板采用龍門吊配合人工安拆。詳見圖1所示：

結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑采用組合鋼模或大塊鋼模。增強(qiáng)模板的適應(yīng)性和重復(fù)使用性（周轉(zhuǎn)率）。模板的板面加工至光滑平整的標(biāo)準(zhǔn)，接縫處應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格處理，以有效防止混凝土在強(qiáng)烈振動(dòng)澆筑過(guò)程中的漏漿現(xiàn)象。梁體模板選用鋼質(zhì)材料，其強(qiáng)度高、變形小，適合承受混凝土的澆筑壓力。模板表面應(yīng)均勻涂刷一層優(yōu)質(zhì)脫模劑，簡(jiǎn)化拆模過(guò)程，減少模板對(duì)混凝土表面的損傷，提升構(gòu)件的表面光潔度，為后續(xù)處理提供便利。在進(jìn)行梁體端模設(shè)計(jì)上，應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力鋼束錨下墊板的固定需求。通過(guò)控制孔口位置，將其誤差限制在±2 mm以內(nèi)。制梁臺(tái)座的底模應(yīng)設(shè)置反拱?；谠O(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑木唧w數(shù)值，在跨度范圍內(nèi)應(yīng)按照二次拋物線的變化規(guī)律進(jìn)行設(shè)置。反拱的引入旨在抵消混凝土自重及預(yù)應(yīng)力作用下可能產(chǎn)生的撓度，梁體應(yīng)在最終狀態(tài)下達(dá)到設(shè)計(jì)的幾何形狀和尺寸精度，以提高橋梁的整體質(zhì)量和使用壽命。

2.1.2 鋼筋制作與安裝

鋼筋作為關(guān)鍵材料，其質(zhì)量控制關(guān)系工程的安全和耐久。在鋼筋進(jìn)場(chǎng)后，嚴(yán)格的質(zhì)量檢查與加工流程必不可少。鋼筋的出廠質(zhì)量證明書和試驗(yàn)報(bào)告單是驗(yàn)證其質(zhì)量的重要依據(jù)，鋼筋的各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼筋進(jìn)行抽樣檢查，通過(guò)物理試驗(yàn)和化學(xué)分析等手段，確認(rèn)其質(zhì)量的穩(wěn)定性。

在鋼筋加工環(huán)節(jié)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙的要求加工成形，包括鋼筋的彎曲、切割、焊接等工序，最終形成的鋼筋骨架應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。在骨架鋼筋的焊接過(guò)程中，應(yīng)保持骨架不變形且在同一平面上。主筋接頭采用雙面焊接搭接，并通過(guò)焊接實(shí)驗(yàn)室的檢查。鋼筋的預(yù)制成形在鋼筋車間進(jìn)行，遵循先底板、后腹板、再頂板的順序進(jìn)行綁扎。在綁扎過(guò)程中，注意鋼筋接頭的錯(cuò)開布置，提高鋼筋的連接強(qiáng)度。內(nèi)外側(cè)護(hù)欄的錨固鋼筋需預(yù)先埋入，并預(yù)留泄水管位置。在安裝頂板、翼板鋼筋時(shí)，應(yīng)同步安裝防撞欄的預(yù)埋鋼筋。預(yù)埋鋼筋的準(zhǔn)確、牢固定位對(duì)于后續(xù)防撞欄的安裝和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

2.1.3 預(yù)應(yīng)力管道安裝

梁體預(yù)應(yīng)力鋼束的成孔采用預(yù)埋波紋管，連接時(shí)采用大一號(hào)同型波紋管作接頭管，接頭管長(zhǎng)300 mm，但接縫數(shù)量盡可能保持最少。波紋管連接后，應(yīng)每隔0.5 m加設(shè)一道定位鋼筋，并用鐵絲綁扎固定。同時(shí)，控制好波紋管的平彎、豎彎曲線，保持接頭不漏漿、管道不受損傷，防止鄰近電焊火花燒傷管壁。

2.1.4 混凝土施工

混凝土澆筑采用輸送車運(yùn)輸、龍門吊配吊斗入模，采用兩次澆筑成形?；炷琳駬v采用插入式與附著式振動(dòng)器聯(lián)合振搗，并覆蓋麻袋片、灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，應(yīng)覆蓋保溫材料，噴灑養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。

梁體混凝土的振搗以附著式振動(dòng)器為主，插入式振搗器為輔，主要采用側(cè)振工藝。振動(dòng)時(shí)間以2～4 min為宜。具體做法如下：

振動(dòng)器的振動(dòng)為間斷式：每次開動(dòng)20～30 s，停5 s，再開動(dòng)。每層混凝土振搗6～7次[1]。

混凝土振搗合格標(biāo)準(zhǔn)：混凝土不再下沉，無(wú)氣泡上升，表面平坦并有薄層水泥漿出現(xiàn)。

混凝土采用斜向分層，循序漸進(jìn)一次灌注完成，混凝土灌注分層的厚度保持在30 cm；上下層同時(shí)灌注時(shí)，上層的前端距下層的前端保持在2 m左右，且不小于1.5 m。澆筑前在波紋管中穿入略小于管內(nèi)徑的塑料管，混凝土澆筑時(shí)應(yīng)抽動(dòng)塑料管。

現(xiàn)澆橋面板與預(yù)制梁體整體結(jié)合，梁體的翼緣板表面拉毛處理，并用麻袋或土工布覆蓋混凝土表面，灑水養(yǎng)護(hù)。

2.1.5 混凝土的養(yǎng)護(hù)及拆模

混凝土終凝后立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)氣溫較低時(shí)采用保溫養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)增設(shè)蒸汽養(yǎng)護(hù)。

2.1.6 預(yù)應(yīng)力施工

檢查預(yù)應(yīng)力孔道后，進(jìn)行人工穿束。預(yù)應(yīng)力束管道的位置用定位鋼筋固定，定位鋼筋與T梁腹板的鋼筋采用點(diǎn)焊連接。澆筑前應(yīng)檢查波紋管是否密封，防止?jié)仓炷習(xí)r阻塞管道。40 m T梁在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95％且齡期不小于7 d時(shí)，按張拉順序和要求實(shí)施張拉。

梁體的鋼束張拉過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格遵循對(duì)稱均勻的原則，兩端同步進(jìn)行，且張拉順序嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)要求，確保逐束精準(zhǔn)張拉。張拉控制采取雙重標(biāo)準(zhǔn)：錨固時(shí)，兩端需同步進(jìn)行。張拉的具體程序如下：從初始狀態(tài)開始，首先施加至設(shè)計(jì)控制應(yīng)力的10%作為伸長(zhǎng)量標(biāo)記，隨后分級(jí)張拉至100%的控制應(yīng)力σcon，并保持該應(yīng)力水平持荷2 min以穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，同時(shí)測(cè)量并記錄伸長(zhǎng)量。之后進(jìn)行錨固操作，并在錨固后測(cè)量回縮量以評(píng)估錨固效果。特別注意的是，鋼絞線張拉錨下的控制應(yīng)力設(shè)定為σcon=1 395 MPa，而對(duì)于體外張拉，其控制應(yīng)力還需額外考慮錨圈口的預(yù)應(yīng)力損失，該損失值應(yīng)在施工前通過(guò)測(cè)定或由廠家提供，一般約為控制應(yīng)力的3%。

T梁張拉順序：N1—N2—N3—N4—N5。兩根N5鋼束采用對(duì)稱分級(jí)張拉的方式，先張拉任意一根N5束至50%的張拉力，再?gòu)埨硪桓鵑5鋼束，最后完成第一根N5鋼束的張拉。具體位置見圖2所示：

當(dāng)鋼絞線張拉作業(yè)全部完成后，禁止針對(duì)錨頭和鋼束的任何形式的撞擊行為，以防造成損傷或影響張拉效果。對(duì)于鋼絞線多余長(zhǎng)度的處理，應(yīng)使用專業(yè)的切割機(jī)進(jìn)行切除，切口平整、無(wú)毛刺。切除后剩余的鋼絞線長(zhǎng)度（即露出錨圈外的部分）必須滿足不小于3 cm的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足后續(xù)工藝要求及安全規(guī)范。

2.1.7 孔道壓漿與梁體封端

張拉作業(yè)完成后，隨即進(jìn)入孔道壓漿階段，此過(guò)程采用高效的活塞式壓漿泵，并遵循自下而上的順序操作。為改善水泥漿的性能，可適量摻入減水劑，其摻入比例需經(jīng)嚴(yán)格試驗(yàn)后進(jìn)行確定。孔道壓漿所使用的凈水泥漿，其強(qiáng)度級(jí)別不得低于梁體本身的強(qiáng)度要求，同時(shí)，通過(guò)科學(xué)試驗(yàn)添加適量的膨脹劑，旨在有效減少水泥漿的收縮，并進(jìn)一步提升孔道內(nèi)部的密實(shí)程度。

在水泥漿的拌制過(guò)程中，首先將水注入拌和機(jī)內(nèi)，隨后逐步加入水泥，待兩者充分混合后再依序添加摻加料。摻加料中所含的水分應(yīng)納入整體水灰比的計(jì)算中。整個(gè)拌制過(guò)程需持續(xù)至少2 min，直至水泥漿達(dá)到均勻一致且符合預(yù)設(shè)稠度（控制在10～17 s之間）方可使用。每次拌制的量應(yīng)滿足1 h內(nèi)的使用需求，以避免水泥漿因長(zhǎng)時(shí)間放置而性能下降。

壓漿作業(yè)前，對(duì)錨具周圍的鋼絲間隙及孔洞進(jìn)行封堵處理，防止壓漿過(guò)程中發(fā)生冒漿現(xiàn)象。利用無(wú)油分的壓縮空氣對(duì)管道進(jìn)行徹底清洗。采用真空壓漿工藝進(jìn)行施工，壓漿結(jié)束后需等待水泥漿終凝，方可拆除壓漿閥。此外，每班工作需留取3組立方體試件進(jìn)行28 d的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，以檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度，作為評(píng)估水泥漿質(zhì)量的重要依據(jù)。

關(guān)于水泥漿的時(shí)效性管理，從調(diào)制完成到灌入孔道的整個(gè)過(guò)程需嚴(yán)格控制時(shí)間，具體時(shí)間依環(huán)境溫度而定，但一般不應(yīng)超過(guò)30～45 min。在此期間及壓注過(guò)程中，需不斷攪動(dòng)水泥漿，以保持其均勻性和流動(dòng)性。壓滿漿的管道需妥善保護(hù)，避免在1 d內(nèi)受到任何形式的振動(dòng)，同時(shí)確保管道內(nèi)水泥在注入后的48 h內(nèi)，其周圍混凝土溫度不低于5℃。針對(duì)高溫天氣（白天氣溫高于35℃），壓漿作業(yè)應(yīng)合理安排在夜間進(jìn)行，以減少溫度對(duì)水泥漿性能的不利影響。最后，在壓漿后的2 d內(nèi)，應(yīng)對(duì)注入端及出氣孔的水泥漿密實(shí)情況進(jìn)行細(xì)致檢查，必要時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，以確保孔道壓漿的整體質(zhì)量。

梁體封端：每片梁壓漿完成后，將梁端沖洗干凈、鑿毛，焊接并綁扎封端鋼筋，立模、澆筑混凝土，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆模，梁體封端的混凝土應(yīng)采用與梁體同標(biāo)號(hào)的混凝土[2]。

2.2 梁體架設(shè)

2.2.1 作業(yè)前的準(zhǔn)備

對(duì)預(yù)制梁體的外形尺寸、混凝土的強(qiáng)度、預(yù)埋件數(shù)量及質(zhì)量、預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉結(jié)果、孔道灌漿的漿體進(jìn)行檢驗(yàn)復(fù)查。

2.2.2 梁體的吊裝

架橋機(jī)在橋頭路基上進(jìn)行拼裝，運(yùn)梁車拖運(yùn)至架橋機(jī)后方喂梁，架橋機(jī)前移進(jìn)行梁板安裝。架梁施工工藝如圖3～5所示：

1#起重行車垂直起吊梁體，使梁體脫離前運(yùn)梁車面，臨時(shí)支撐后支腿，同時(shí)檢查卷筒排繩、制動(dòng)。1#起重行車和后運(yùn)梁平車配合前移梁體，如果起升高度不夠，可臨時(shí)拆除后支架臺(tái)車?yán)瓧U（此時(shí)起重行車應(yīng)位于主橫梁跨中）。

當(dāng)1#起重行車載梁前移至1/2跨中時(shí)，應(yīng)密切注意導(dǎo)梁變形（定期測(cè)量該處下擾值和水平負(fù)彎值）。當(dāng)梁體后吊點(diǎn)移至2#天車下時(shí)，停車制動(dòng)。用2#天車吊起梁體后吊點(diǎn)。兩臺(tái)起重行車同時(shí)載梁前移至架梁段，徐徐落下；可按指定位置就位；應(yīng)做好邊梁的臨時(shí)支護(hù)。

重復(fù)以上步驟，直至全橋梁體架設(shè)完畢。對(duì)于全幅或半幅梁體，應(yīng)采用整機(jī)橫移落梁方法。安裝完成后焊接橫隔板、濕接縫，每跨T梁安裝完成后前移架橋機(jī)，架橋機(jī)采用步履式縱移方式進(jìn)行前移，無(wú)需配重。再鋪設(shè)接長(zhǎng)運(yùn)梁平車鐵軌，即可對(duì)下一跨梁進(jìn)行起吊、運(yùn)輸和安裝。

3 結(jié)論

該文分析了預(yù)制T梁技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，彰顯了其在公路橋梁項(xiàng)目中的卓越價(jià)值。該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了橋梁構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化與工業(yè)化生產(chǎn)，大幅提升了施工效率與質(zhì)量控制水平，還通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工工藝，顯著增強(qiáng)了橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力與耐久性。預(yù)制T梁技術(shù)的環(huán)保特性與成本效益優(yōu)勢(shì)，也為現(xiàn)代橋梁建設(shè)提供了更為綠色、經(jīng)濟(jì)的解決方案。因此，預(yù)制T梁技術(shù)在公路橋梁領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，值得進(jìn)一步推廣與研究。

參考文獻(xiàn)

[1]朱祺.橋梁工程預(yù)制混凝土T梁施工外觀質(zhì)量控制技術(shù)[J].散裝水泥，2024（3）：121-123.

[2]杜志陽(yáng).橋梁工程項(xiàng)目預(yù)制梁架設(shè)施工技術(shù)分析[J].交通世界，2024（12）：140-142.

收稿日期：2024-08-20

作者簡(jiǎn)介：杜江（1992—），男，本科，主要從事道路橋梁工程施工相關(guān)工作。