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摘要：本人目前在沙特从事道桥设计及施工工作，根据对沙特市场的调查了解，沙特目前在建和已建成的公路桥梁中上部结构大多数都以预应力T形梁为主。预应力T形梁具有自重轻，质量可靠，施工工艺成熟，能集中生产等优点；并且可以和桥梁下部结构同时施工加快了工程施工进度，节约了支架和模板等周转材料，特别是沙特汽车保有量巨大，封路施工存在种种限制，而预制T型梁恰到好处的解决了这一施工中的瓶颈问题。经过在学校里的理论学习和施工现场的亲临实践，现粗略谈谈沙特通行的预应力T型梁桥的理论要点和实践操作的经验积累并探讨分析国内外此项技术的异同。
关键词：沙特；简支结构；T型梁；施工技术；异同
工程概况
沙特朱拜勒C41 TS-3高速路工程位于沙特东部省朱拜勒工业城，工程起于吉达路与T-195路交叉口以南1134.206米处，起点桩号为K10+723.105，路线南北走向，往北与T-274、T-272、T-230、T-218等路相交，终点接C44 TS-3标段，终点桩号为K17+951.516，路线全长7.228千米，全线共有大桥4座，其中现浇箱梁桥1座，预制T梁桥3座，涵洞6座及高速路配套设施一宗。
TS-3道路采用高速公路标准建设，设计时速为120 km/h，道路红线宽约为100m，采用沥青砼路面，设计荷载为公路－Ⅰ级。路基标准横断面为14m（中分带）+ 2×2m（硬路肩）+ 2×11.4m（行车道）+ 2×3m（应急车道）+ 2×1.5m（土路肩）=49.8m，见下图：
TS-3高速路标准横断面图
现以正在施工3#桥为例对简支结构T型梁桥进行探讨，从结构特点到施工操作有一个较全面的认识，从而更自觉地执行相应的施工工艺、程序、规范、标准，高质量的完成沙特皇家委员会对桥梁工程提出的各项指标。
一.基本概念
T型梁 T型梁指横截面形式为T型的梁。两侧挑出部分称为翼缘，其中间部分称为梁肋。由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的。与原有矩形抗弯强度完全相同外，却既可以节约混凝土，又减轻构件的自重，提高了跨越能力。
T型梁桥 承重结构由配筋混凝土的上翼缘和梁肋结合而成的梁式桥称为T形梁桥，因主梁的截面形状如英文字母T而得名。T形梁截面受压区利用耐压的混凝土做成翼缘板并兼作桥面；受拉区用钢筋或预应力钢筋承受拉力。我个人认为与国内T型梁桥不同的是沙特T型梁桥成桥以后，因为专门设计了T型梁与桥面铺装相互锚固的连接钢筋使二者完全成为一体，待桥梁受荷时可以理解成为荷载对一体结构的整体作用，因而桥梁受力更加合理.如图所示：
二、结构特点
沙特简支结构T型梁桥，是将预制T梁简支架设，后通过专门设计的小预制板及其预埋钢筋连接，小预制板除了起连接作用外，还兼做桥面铺装的底模，因此在配筋合理的前提下可以使相邻梁板轴线间距达到2.3m以上，减少了T梁数量，节约了成本。最后通过现浇横隔梁及桥面板使上部结构完全成为整体（近似于一个没有底板的多室箱梁），从而提高了桥梁的刚度及适用性。这种桥梁结构体系的出现是中、小跨径桥梁建设的一大提高。目前应用较多的是13m~50m跨径梁桥。
桥梁成桥后截面如下图
注：预应力钢束及横隔梁钢筋省略
（一）、构造特点
1、从制梁到安装（吊装），属于简支结构，方便施工。
简支T梁的施工，就是构件的预制和安装，适宜标准化、工业化生产；从生产条件、劳动条件比连续梁施工所受到的环境条件、地质水文条件的限制和制约少得多，也方便管理，容易确保施工质量。
2、通过梁间小预制板连接使梁体间距可以适当加大，减少了T梁数量，横隔梁及桥面板使整体结构成为一个没有地板的多室箱梁，从而节约材料、减轻自重、增大刚度、行车更加舒适。
3、3#桥的支座型式，为橡胶板式支座，结构简单，施工方便。
4、桥面铺装是桥梁结构的组成部分：
1）、梁肋的箍筋成为桥面铺装的连接筋，增加桥梁的竖向刚度
2）、梁间预制板上设有专门的连接筋，比国内普遍使用的在翼板上设连接钢筋更加容易施工，质量也容易控制
以上的连接筋均与桥面铺装的钢筋网有构造要求。
5、T梁横隔梁位置设有专门的钢筋连接装置，及预留穿筋孔，增加桥梁的横向刚度
（二）、施工特点
如何保证预应力张拉的张拉力和钢绞线的伸长达到设计要求。这其中的具体注意事项、措施、工艺要求等均是保证预应力损失要最小，最终目的是跨中预应力筋在结构系中承担的弯矩值最大化（设计值）。
1、锚下张拉槽的施工质量，T梁加厚区的施工质量
1）、模板：
（1）、张拉槽单向斜坡向内倾斜5cm，这个部分的砼浇筑不密实的主要原因是斜面砼。
（2）、在张拉槽堵头钢模板倾斜段上端打上两个小孔，便于振捣时砼内气泡溢，使砼振捣密实，这个部位砼的密实度尤为重要。
（3）、张拉槽口钢模必须要有足够的强度和刚度以保证其锚下板的固定，并与波纹管轴线保持垂直。
2）、钢筋：张拉槽口范围是预应力张拉的应力集中扩散区：
（1）、锚下螺旋筋安放要到位。
（2）、预应力扩散区内应是钢筋网片加强筋，在T梁加厚段内，由于构件尽管加厚了，还是比较薄，只能在锚垫板周围加拉结箍筋，在这里它起的作用实际上就是钢筋网片的作用，不要把它当成一般的拉结筋，“梅花”间隔设置是错误的。
（3）、在原设计中不足的地方：在最需要“加强”的波纹管两侧设计图中没有“防崩钢筋”，请示皇委设计部门后，同意补足防崩钢筋，即每一个交点上均有防崩钢筋设置。
3）、砼浇筑：砼的浇筑，强调的是指包括梁端加厚区砼浇筑及T梁马蹄部分的砼浇筑，首先是密实、配合比稳定。
（1）、梁端加厚段，虽然其厚度加大了不少，但是此处螺旋箍筋、拉结箍筋、钢筋网片及普通钢筋都集中于此，钢筋密度特别大，插入式振捣棒振捣不方便，建议采用附着式振动器振捣。
（2）、跨中部分预应力钢束全部设于T梁马蹄形部分，此段的砼浇筑应充分捣实，防止出现蜂窝麻孔。
4）、波纹管的安装及确保其不变形
波纹管直径110mm，对张拉时的穿钢绞线是不成问题的，但由于加工的误差、短向刚度较差、连接处理不当，加之砼浇筑过程等施工影响，这样对穿钢绞线很有可能造成困难，防止措施：
用比钢束直径大2~3mm的pvc管，穿入波纹管内，在脱模后抽出再用。
三、严格工艺标准、确保安装质量
这里要强调的是：提高认识，根除陈规陋习，转变观念，严格按施工程序、施工工艺、规范，确保安装质量，在其他在建高速路桥梁工程的安装现场中见到的问题最大的也是安装质量存在的问题最为严重。
在学校学习时老师曾提到有的相邻梁（板）高差达十几厘米，本人在在建工程中也见到高差达8cm以上，是安装验收规范值的十几倍，这就侵占了桥面铺装厚度。相邻裸桥安装中，相邻构件高差失控，是一个量化检验指标，有的人认为在桥面铺装中还可以补救，不以为然。这种想法是错误的，桥面铺装厚度的减少将严重影响桥梁的使用寿命及整体稳定性，因此在工作中应努力克服这种思想。
1、波纹管就位：
波纹管就位，除了放线的准确外，就是钢筋与波纹管相碰撞的处理问题：
1）、波纹管就位：
（1）、在T梁台座的侧面按图纸要求每米一个点，从跨中向两端顺序编号，跨中为0#，前后各1#~15#。波纹管检查中要有记录表格，含误差值、检测者、记录者等。
（2）、水平段可间隔一点检测，曲线段每点检测。
（3）、依钢束坐标表，记录完整。
（4）、记录表作为分析张拉效果、质量差异的依据之一。
2）、与钢筋相碰撞的处理：波纹管与钢筋相碰，有可能的部位就是“马蹄”箍筋GB17及肋板拉结筋，其中梁肋的单支拉结筋，适当移位，即可解决，但GB17与波纹管相碰就不能简单移位或随意弯折的。
（1）、肋板拉结筋的移位（一般是上下移位）应与波纹管定位筋相配合，即移位后的钢筋应作为定位筋的加强和补充，当然定位筋也能起到拉结加强筋的作用，防止砼开裂。
（2）、GB17钢筋的处理：GB17是“马蹄”的箍筋，是钢绞线，尤其是N1/N2/N 3束钢绞线设置其中，张拉后在“马蹄”内产生的次生应力比较大，处理不好会在次生应力的作用下，产生（最大可能是在“马蹄的阴角斜面内”）纵向裂纹。
①、发生碰撞的区段：
a、GB17的上交叉点高（保护层4cm）20+25.5+10.4=55.9（cm）
b、φ110波纹管外径12.8cm（R=6.4cm）
②、相碰后的处理：只能是钢筋让位于波纹管，必须符合钢筋砼结构的构造要求，附图1为Φ110波纹管与GB17相碰的区段图；图2为GB17弯折配筋图；图3为GB17加工图；图4为弯折错误示意图。
③、GB16若发生碰撞，也按GB17的处理原则进行处理，不能违反构造要求的两个要点：
弯折的方向，向内不向外；
弯折后的钢筋长度应伸入受压区，同时满足受拉钢筋锚固长度要求。
④、粱肋拉结筋移位后作为波纹管的定位筋之一。
2、钢筋加工、制作：
钢筋的加工、制作要求在预应力砼桥跨结构中应满足功能要求、抗次生应力，防止裂纹集中及构造要求。
1）、按功能要求的钢筋有：
（1）、粱肋箍筋、横隔梁湿连接主筋（连为整体受力）
（2）、梁端260cm长度加厚段的网片筋（预应力扩散区）
（3）、梁端箍筋、梁肋纵筋加密区段（抗剪）
（4）、梁肋纵向筋（抗裂）
2）、钢筋加工要求：确保保护层厚度和钢筋骨架的整体外观质量。
3）、钢筋加工管理：为了对半成品的钢筋的制作、存放加强管理，严格按钢筋分类框图进行分类挂牌存放。
3、梁场及台座：
1）、梁场布局：梁场布局分为台座区、钢筋制作区、砂石料场、搅拌站、库房、办公及架桥机组装场等。
2）、台座：共计50个台座
（1）、制作要求：设计长度（梁长不同）的砼肋墙，宽71cm，基础浇筑C20素混凝土，端基础加钢筋网片，台面用3mm厚地板革铺面，两侧为粘贴式防漏浆止水带（海绵条）。
（2）、预拱度（反拱），以设计预拱度控制值，按二次抛物线，全梁长的平均分配，按台座预拱度控制图进行验收自检，精度为±2mm误差。
（3）、预拱度的检查校验：台座第一片移梁后进行检测校验，直至稳定后，定期检测。
4、砼施工：砼施工在预应力T梁工程中与钢束就位一样是影响其桥跨结构安装质量的主要因素。除强度的一致性外，还有配合比的一致性、砼的密实性（水灰比、孔隙比）、粗集料的性能（浆集比）、振捣、养生，很多指标都是工艺流程中的控制指标，只有严格地按照施工工艺要求施工，在施工过程中的各个环节均达到设计及规范的要求，才能使生产出来的构件达到桥跨结构的安装质量要求，即相邻梁高差不大于规范值。
5、T梁的架设和横向连接
T梁架设采用双导梁架桥机，单幅架设，先中间后两边，左右对称架设。
四 结语
以上就该桥施工图设计及施工中的主要技术问题进行研讨，这是我在沙特朱拜勒C41 TS-3高速路项目施工图设计及施工过程中的一点体会。预应力施工是一个比较复杂的施工工序，虽说不是很难，但是出精品工程也是很不容易的，出现问题的几率也比较大，各施工单位处理的方式方法也不尽相同，在此就不一一列举，希望本文能对目前在沙特艰苦奋战的同事及国内广大同行的处理此类问题有一定启发，如有不妥之处敬请批评指正。
论文作者:张乐乐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/19
标签：钢筋论文; 沙特论文; 预应力论文; 桥面论文; 结构论文; 波纹管论文; 台座论文; 《建筑学研究前沿》2018年第26期论文;