晋中公路分局勘测设计所 山西晋中 030006
摘要：大跨预应力T型预制梁凭借跨越能力强、承载力高、便于工厂化生产等优势被广泛应用在公路桥梁施工实践中；文章以标准45m跨径预应力T型梁预制施工关键流程及技术为研究对象，着重对T型梁的预制、张拉及压浆等施工环节进行重点分析，明确了T型梁的预制关键技术，拟为后续的T型梁预制施工提供参考和借鉴。
关键词：预应力T型梁；预制；预应力张拉；孔道压浆
Research on Key Technologies of Prefabrication of Long-span T-beam
An yufang
（Jinzhong highway sub Bureau survey and Design Institute Shanxi Jinzhong 030006）
Absrtact：Long-span pre-stressed T-shaped beams are widely used in highway bridge construction practice by virtue of their advantages of strong spanning capacity，high bearing capacity and easy factory production.Taking the key construction process and technology of standard 45 m span pre-stressed T-shaped beams as the research object，this paper focuses on the construction links of T-shaped beams，such as prefabrication，tension and grouting，and defines the prefabrication of T-shaped beams.The key technology is intended to provide reference for the follow-up T-beam prefabrication construction.
Key words：prestressing T-beam；prefabrication；prestressing tension；channel grouting
引言
桥梁工程结构是道路交通运输体系的重要组成部分和关键节点工程之一，桥梁工程结构的可靠性、安全性直接关系到线路的整体运营能力；预应力T型梁结构是道路桥梁结构中最常见的桥型体系之一，预应力T梁结构凭借承载能力高、剪跨比合理、便于工厂化预制及现场施工效率高等优势被广泛推广。为了提升道路桥梁的标准化施工技术和能力，便于简支梁结构的施工及后期更换，行业内制定了几种标准跨径的预应力T型梁结构体系，主要跨径包括：25m、30m及45m几种，其中，45m跨径形式大部分被使用在高铁桥梁施工中，在公路桥梁施工实践中，30m跨径型使用最为广泛。本文以30m跨径标准预应力T型梁结构的预制施工为研究对象，就T型梁工厂化预制施工过程中涉及到的预制、预应力钢绞线张拉及孔道压浆等施工过程进行分析，拟明确预应力T型梁的施工关键环节，为后续的预应力T型梁预制施工提供参考和借鉴。
1 标准预应力T型梁预制技术分析
1.1 标准预应力T型梁模板支设
标准预应力T型梁预制施工主体环节主要分为混凝土模板支设、钢筋骨架绑扎及T型梁混凝土浇筑三个环节。为了满足工厂化制作的基本要求，混凝土模板应满足循环使用的要求，故模板支设采用拼接技术，模板材质使用高强度钢板，以抵挡后期混凝土浇筑及振捣过程中的外力扰动；为了防止施工荷载引起的混凝土模板移位，应采用标准V型桁架结构支撑，以保证钢模板的抗变形刚度满足施工要求。循环使用模板在支设新模板时应保证内侧表面清洁干燥，防止表面不平整导致的预应力T梁混凝土外表面孔洞、沙眼等病害；在钢筋骨架绑扎吊装及混凝土浇筑前应先在模板内部涂抹脱模剂，模板衔接位置应使用密封胶密封，防止混凝土振捣荷载引起混凝土砂浆外溢。此外，为了防止在后期拆模过程中引起混凝土倒角位置的缺损破坏，应将模板内部设置成倒圆角形式，并在模板的衔接位置预留活口板，在混凝土模板的底部和侧面固定振动支架。下图1.1为预应力T梁模板支设现场情况。
图1.1 预应力T梁模板支设现场
1.2 标准预应力T型梁钢筋骨架施工
模板支设完成后应对非预应力钢筋及构造钢筋进行绑扎和吊装施工，对于预应力梁结构而言，预应力钢绞线承担了70%-80%的自重荷载及外荷载，剩余的20%-30%的承载力由非预应力钢筋和构造钢筋组成的钢筋骨架承担，为了保证非预应力钢筋骨架的承载性能，必须保证钢筋骨架的绑扎定位及吊装位置满足设计要求，为了保证非预应力钢筋骨架的混凝土保护层厚度满足设计要求，在吊装钢筋骨架时应在模板底部防治厚度与混凝土保护层厚度相同的骨料，浇筑混凝土后应及时振捣，保证钢筋骨架底部的保护层厚度满足均匀性要求，由于预应力结构预应力钢绞线与非预应力钢筋骨架分布密度较大，加之梁肋位置的作业宽度较小，在具体施工过程中容易出现预应力钢绞线和非预应力钢筋的定位冲突问题，应先保证预应力钢绞线定位准确的基础上，微调非预应力钢筋骨架，尽量通过移动构造钢筋的方式调整位置冲突问题。构造钢筋中应重视预应力波纹管定位钢筋的准确性和可靠性，定位钢筋直径以Φ10和Φ12两种类型交替使用。非预应力钢筋和构造钢筋共同组成的钢筋骨架，钢筋骨架采用焊接和绑扎配合连接，主筋之间应保证钢筋交叉位置的焊接可靠性，焊接缝应在全部焊接完成后根据不同位置的重要性要求制定抽检方案，保证钢筋骨架的焊接重叠长度满足要求。下图1.2为加工成型的T型梁钢筋骨架结构。
1.3 标准预应力T型梁混凝土浇筑施工
为了满足预应力T型梁的承载要求，最大程度发挥预应力T型梁的承载能力，必须保证混凝土结构具备较高的抗拉、压性能，保证预应力梁具备良好的预拱度和满足墩头预应力锚固的性能要求。一般情况下，预应力T梁的混凝土强度应不低于C50，且随着跨径的增加，混凝土标号应相应提高。为了保证浇筑混凝土材料的性能要求，应依照设计好的混凝土配合比直接采场站拌合，拌合完成后的混凝土材料采用混凝土运输车直接运送至浇筑位置，预应力T型梁采用分层、分阶段浇筑，为了保证单层混凝土结构的浇筑质量，单层的浇筑厚度应不小于300mm，浇筑顺序从预应力T梁马蹄位置开始，有下至上浇筑，单层混凝土浇筑应连续完成，并配合振捣棒振捣，防止由于振捣不及时引发的混凝土集料离析。在钢筋骨架内部应采用附着式振捣棒，保证钢筋密布位置和波纹管布设线路方向满足混凝土浇筑及振捣质量要求。
2 标准预应力T型梁预应力钢绞线张拉及预应力孔道压浆技术
2.1 标准预应力T型梁钢绞线张拉
预应力T型梁预应力钢绞线张拉应采用后张法施工，采用穿束机将预应力钢绞线穿入波纹管内，保证两侧外露长度基本相同，在混凝土强度等级达到设计等级的95%以上后，开始张拉。预应力钢绞线张拉使用专用的张拉台具张拉，以保证预应力钢绞线张拉的质量；张拉台具上安装千斤顶，千斤顶张拉力应保证两侧对称张拉，防止由于台具张拉力不均匀导致的钢绞线串位，保证钢绞线走向和张拉力满足设计要求。张拉完毕后，为了防止预应力损失，应尽快完成墩头锚固，钢绞线张拉端部锚固应采用专用的墩头锚，封锚和压浆混凝土的标号与结构浇筑混凝土材料标号相同，应保证压浆混凝土的施工和易性，防止波纹管内的混凝土密实度不满足设计要求。张拉过程中应实时监测跨中位置的预拱度的变化规律，保证张拉预拱度和设计预拱度的误差介于-20mm~20mm范围内，张拉完毕以后，应对墩头锚具材料进行防腐处理。下图2.1为预应力钢绞线张拉现场情况。
图2.1 预应力钢绞线张拉现场
2.2 标准预应力T型梁孔道压浆
孔道压浆施工技术质量直接决定了预应力的张拉质量，对于控制预应力损失具有重要意义。由于预应力钢绞线为钢制材料，在长期的服役过程中，在外界不良环境的影响下，钢绞线将出现不同程度的锈蚀，从而造成预应力损失，为了最大程度延缓预应力钢绞线的张拉力损失进程，应保证波纹管的密封性和压浆混凝土的密实度。压浆水泥砂浆在压浆和灌注过程中应防止砂浆泌水及凝结硬化过程中导致的胀裂，应保证压浆混凝土的流动性和和易性，可以考虑在压浆混凝土中掺加一定比例的外加剂，通过添加减水剂，降低混凝土材料的水胶比，从而控制凝结硬化过程中的水化膨胀程度。压浆完毕后，应及时切割外部裸露的钢绞线，钢绞线外露长度不能大于25mm，墩头锚固端应使用相同标号的混凝土材料封锚；此外，为了保证压浆施工的顺利进行，应将压浆施工流程安排在外界温度较低的情况下进行。现场压浆施工如下图2.2所示。
图2.2 现场压浆施工
3 总结
预应力T型梁在公路桥梁施工过程中显示出独特的承载优势、施工优势及成本优势，为了提升公路桥梁预应力T型梁桥的施工质量和能力，文章特从预应力T梁的预制、预应力钢绞线张拉及孔道压浆施工等环节进行针对性分析，明确了以上施工环节的重点施工内容，提升了预应力T型梁的预制生产整体水平和能力。
参考文献
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论文作者:安玉芳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/12
标签：预应力论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 骨架论文; 钢绞线论文; 模板论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;