淺析預應力混凝土T梁施工質量控制

溫略肜

（汕頭公路橋梁工程總公司，廣東 汕頭 515000）

隨著經濟和科學技術的迅速發展，現代公路運輸的要求越來越高，預應力混凝土結構得到了廣泛的應用，作為超靜定結構，預應力混凝土連續梁具有比普通的連續梁橋大得多的跨越能力，另外，它可以有效的避免混凝土開裂，同時又具有結構受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、承載能力大、抗震能力強等優點。如何對T梁施工過程進行質量控制管理，保證其施工安全可靠，成為了我們重點關注的方面。

1 鋼筋、模型、波紋管的加工與安裝

（1）鋼筋加工區搭設10 m×20 m的彩鋼棚，原材料、半成品存放區采用30 cm厚混凝土臺座。鋼筋綁扎工作在預制T梁臺座上進行，為保證鋼筋的橫平、豎直、位置準確、間距均勻，在底座上事先放出大樣線，鋼筋按線綁扎，橫向水平筋的間距按圖紙設計要求的間距做成內對內的卡子，在施工中嚴格控制，保證了鋼筋的間距均勻、水平。采用專用的混凝土墊塊，腹板按豎向0.5 m、橫向1.0 m梅花形布設，底板按0.5 m間距布置兩排，均綁扎在鋼筋交叉點上，保證了工程質量。

（2）安裝預埋件（支座連接鋼板），然后架立波紋管，首先確定梁跨中為原點建立坐標，根據圖紙坐標值，確定孔道底部各斷面的空間位置，并用紅油漆在底座側面標注波紋管的起彎點位置和對應高度。按位置焊接架立筋，安裝波紋管。安裝時波紋管接頭處用接頭管（大于波紋管0.5 mm）與波紋管套接，并用膠帶纏緊，達到管道安裝牢固，接頭密合，彎曲圓順。波紋管定位鋼筋在曲線段間隔為50 cm、在直線段間隔為100 cm設置一組，并牢固焊接。

（3） 模板采用定型鋼模板，安裝時板面應平整、光潔，涂刷脫模劑，保持模板正確的線形，為防止漏漿，在模板接縫間粘貼雙面膠帶，模板底部和頂部都安裝對拉桿，個別側模處加頂方木，以防脹模和跑模。拆模時不能硬砸硬撬，防止模板變形及損壞梁板混凝土。

2 澆筑混凝土

（1）混凝土由拌合站集中拌制。對混凝土原材料從源頭抓起，砂、碎石、水泥和拌合用水等試驗合格后方可進場，進場后按批次分別檢驗，保證了原材料的質量，同時在拌和前由專職試驗員對砂、石料含水量進行測定，每日由試驗室提供施工配合比，拌合站方能開始拌和。由于波紋管及錨區的鋼筋較密集，石料最大粒徑為1～2 cm。

（2）每盤混合料拌合時間不少于2 min，混凝土要均勻，隨時檢查混凝土的坍落度（10～12 cm）、和易性，注意拌合速度與混凝土振搗速度相配合，混凝土運輸采用罐車運送到預制T梁現場，卸入料斗內，然后用龍門吊起吊橫移到澆筑部位卸入模板內，料斗下口距梁頂面不大于40 cm，保證T梁混凝土在澆筑過程中不發生離析現象。混凝土澆筑時保證連續不間斷的進行，要考慮到拌合能力、運輸距離和澆筑速度相配合。

（3）混凝土采用分層澆筑，分層厚度不大于30 cm，分層距離控制在6 m左右。澆筑順序為從一端向另一端，為了保證錨固區混凝土的密實度，當澆筑到距離另一端5 m左右時，再從另一端開始往回澆筑。為提高混凝土強度，在施工中采用附著式高頻振搗器和振搗棒（50棒，30棒）聯合完成，其中附著式高頻振搗器振搗梁的馬蹄部和腹部，振搗時間控制在50 s左右，附著式高頻振搗器空載激振力4.75 kN，振動頻率50 Hz。附著式振搗器只能振動相應投料區段的混凝土，不能空振，也不得使已初凝的混凝土再受振；插入式振搗棒振搗腹板和翼板部位的混凝土，在振搗過程中不能觸及模板及波紋管。

（4）混凝土澆筑過程中，每片梁至少做4組試件（試模為15 cm×15 cm×15 cm）、1組標養，其余留在工地同步養護，作為拆模、張拉、吊裝等工序的強度控制依據。

3 拆模

當混凝土強度達到10 MPa時開始拆模，拆模時先松動對拉螺絲，抽出對拉桿，然后從先澆筑一端開始人工配合龍門吊機拆模，并用10 t倒鏈、方木等配合龍門吊拆模，拆模后及時打磨模板，堆放整齊。邊梁拆模后要及時對翼緣板處用圓木進行支頂，以防梁體傾倒。拆模時要先將模板下落，最后緩緩側拉，注意對成品混凝土的保護。

4 混凝土的鑿毛及養護

當混凝土強度達到設計強度的30%時開始鑿毛（鑿毛過早易破壞混凝土的棱角，太遲會給施工帶來困難），T梁混凝土鑿毛采用電錘與鐵鏨相配合法進行。首先將鑿毛區畫線，由外向內按45 °左右的斜紋用電錘進行鑿毛。電錘未鑿到的浮漿人工配合鐵鏨進行二次處理，直至浮漿全部鑿除干凈為止。鑿毛完成后灑水沖洗干凈，采用鋼刷刷洗，將鑿除區域的浮渣掃除干凈。

為保證混凝土有適宜的硬化條件和防止不正常的收縮，根據氣溫情況及時進行澆水養護。拆模后頂板采用土工布覆蓋灑水養護的方法，腹板及翼緣板底部采用塑料水管繞梁體一周的方法養護。具體做法是采用直徑為2.5 cm的塑料管，在管壁上設置兩排小孔，一排孔口向上用于養護翼緣板底部，一排面向腹板用于養護腹板，管口設置三通閥門，派專人負責。養護時間不少于7 d，每天澆水次數視具體情況而定，以保持混凝土處于足夠的潤濕狀態為宜。

5 張拉方法的選擇

預應力張拉一般分為一端張拉和兩端張拉兩種形式。如果采用兩端同時張拉鋼 N2、N3，需要兩套張拉設備，而采用一端張拉無疑減少張拉設備的投入。因此，采用何種張拉方法則成為施工技術的關鍵問題。為了減少張拉設備投入，使一端張拉有可靠的技術保障，減少風險，我們進行了錨具變形、預應力回縮影響長度分析，并在計算錨具變形、鋼筋回縮等引起的應力損失時，考慮了與張拉鋼筋時的摩阻相反的摩阻作用，這樣能更好地反映由錨具變形等引起的應力損失沿梁軸逐漸變化的實際情況。因鋼絞線采用夾片式錨具，實測QM錨具在張拉端預應力鋼材的回縮量△L＝4～8 mm，該△L影響長度的大小直接決定著張拉方法的選用。現以 N2號鋼束為例，對預應力鋼束回縮影響長度的大小進行分析。

N2號鋼束為曲線形狀，AB段為直線段，BC段為圓弧段，CD段為直線段，并且以梁中心對稱布置。以A為張拉端，根據規范JTJ041－89，參考預埋波紋管，取孔道局部偏差對摩擦的影響系數 K＝0.001，預應力與孔道壁的摩擦系數 μ＝0.19，從張拉端至固定端：

依次類推，可得出沿曲線長度方向鋼束的應力分布圖。假設張拉時正向摩擦與錨固時預應力筋回縮的反向摩阻相等（即正、反摩擦損失斜率相等），根據預應力鋼束在錨固損失影響區段內的總變形與鋼束回縮值（△L）相協調的原理，式中：

Ey：鋼絞線彈性模量，Ey＝1.95×105MPa；

△L：錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值，實測△L＝4～8 mm；

L：預應力筋的有效長度，mm；

W：錨固損失的應力圖形面積。

假設錨固損失自圓弧C點影響至路中直線段長度為Lx，又設AB段應力下降的斜率為m1，則m1＝（1395－1390）/3.701＝1.35，同理可知：BC、CD段的應力下降斜率分別為m2＝10.03，m3＝1.34。

根據正、反摩擦損失斜率相等，可得出W1、W2、W3，代入有關公式可求出：

當△L＝4 mm，Lx＝8453 mm

由此可求得預應力鋼束回縮影響長度S：

通過對預應力鋼束回縮影響長度分析結果可知：預應力組合T梁錨固時，鋼束回縮影響長度超過跨中，若采用兩端張拉，不但增加了張拉設備，而且跨中預應力值反而小于一端張拉時跨中預應力值，影響大梁使用性能。因此，采用一端張拉的方案既經濟又可行。為驗證一端張拉后固定端預應力值的建立，對每根梁的兩束進行固定端補張拉，實測每束僅能補0.4 mm左右的伸長量。實踐證明，該方案在實際運用中各項技術指標均滿足設計和規范要求，效果較為理想。

6 壓漿封錨

張拉完成后，在24 h內進行壓漿。壓漿工藝采用真空輔助壓漿法，水泥漿水灰比控制為0.45，摻加8%的膨脹劑，水泥漿稠度控制在14～18 s之間。現場采用倒錐法對水泥凈漿進行測定，當試驗合格后開始壓漿。將準備好的水泥漿按先下孔后上孔的順序依次壓入孔道，水泥漿在壓注前和過程中應經常攪動，水泥漿調制后，經常攪動并應在30 min內用完。壓漿開始前，打開兩端壓漿（出漿）嘴閥門，然后由一端壓入水泥漿，壓力可在0.5～0.7 MPa，壓注速度為6～8 m/min。為保證預應力束孔道全部沖漿，出漿口冒漿后（現場控制以出漿流出不含氣體水沫且稠度與壓注漿液相同的水泥漿為準），關閉出漿嘴閥門并加壓，穩壓期的壓力為0.5 MPa，時間不少于2 min。壓漿時每工作班組最少做3組試塊（試模為70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm）。為保證橋梁伸縮縫幾何尺寸及混凝土線性，非連續端封錨在梁板吊裝完成后進行。用砂輪鋸去多余鋼束，并保留4 cm，對非連續端焊接綁扎封錨鋼筋支模板，用與梁體同標號混凝土澆筑封錨。中支點梁端不進行封錨，采用10號水泥砂漿將外露鋼絞線、錨具及鋼筋包裹，防止銹蝕。

7 結束語

總之，在T型梁預制施工中，需要建設者和管理者統一協調、互相合作，嚴格遵守各項有關質量的法律法規和技術規范；從各個環節進行有效控制，采取積極有效的施工措施，把我國的橋梁工程質量提高到一個新水平。

1 張耀軍.后張法預應力T梁施工質量控制措施［J］.中國科技博覽，2010（01）.

2 肖必勇、楊世兵.淺談50 mT梁施工質量控制［J］.山西建筑，2009（04）.