談40 m 預應力T 梁預制工藝及質量控制

王 師

1 工程概況

山西省河津至運城高速公路(簡稱:“河運高速”)是山西省“三縱、十一橫、十一環、十一條連接線”高速公路網調整規劃之西縱的重要組成部分，河運高速五分部梁廠主要負責上市大橋和大溝大橋兩座橋的40 m預應力鋼筋混凝土梁的預制。

兩橋共有210片T梁，設計梁長40 m，梁高2.5 m，翼緣板寬1 m，厚度16 cm，腹板寬度20 cm，梁端加寬至60 cm，腹板下部局部加大，呈“馬蹄形”，梁底馬蹄寬60 cm，梁兩端橫隔梁間距為5.4 m，中間間距為6.5 m，主梁梁體混凝土設計強度為50 MPa，中跨中梁內布7束鋼絞線、中跨邊梁內布7束和8束鋼絞線、邊跨中梁內布8束鋼絞線、邊跨邊梁內布8束鋼絞線。

2 施工方案

T梁在路基內集中預制，預制場內設置24個混凝土預制臺座和21個鋼筋混凝土存梁臺座。T形梁外模和端模采用定型鋼模板;鋼筋機械加工，整體綁扎;混凝土在拌和站集中拌和，泵送澆筑;預應力采用超張拉工藝，壓漿結束后端梁封錨處理，龍門吊移梁存放。

3 施工工藝

1)預制場的布置。預制場設在兩座橋中間的路基上，重型壓路機將原地面壓實，確保土基密實度滿足要求，最后澆筑厚度為20 cm C30混凝土，預制梁廠共設24個預制臺座，臺座為60 cm×50 cm C30混凝土，臺座間距60 cm預埋φ3 cm塑料管作為拉桿孔洞，梁場修建臨時排水溝。龍門吊基礎為80 cm×50 cm C30混凝土，共架設5 t龍門吊2臺、80 t龍門吊2臺。

2)模板制作、安裝和拆卸。T梁采用定型鋼模板，安裝時，先將模板清理干凈，涂刷隔離劑，保持模板正確的線形，由于本梁的橫隔板多，考慮到每節模板接縫間，我們將模板定做成大型模板，在橫隔板與橫隔板之間是一塊模板，模板與臺座結合部，用橡膠管切入臺座內以防止漏漿，橫隔板處采用乳膠粘貼海綿，外側涂抹不漏劑防止漏漿。拆模后，如海綿破壞，則要重新粘貼;拆模板時，向外下方將模板拆卸，以防止模板變形及損壞大梁混凝土。

3)鋼筋、波紋管的綁扎、安裝。鋼筋在加工場加工后，在大梁臺座上安裝綁扎，先安裝綁扎“馬蹄形”部分的鋼筋，“馬蹄形”部分的箍筋數量多而密，位置不好控制，為此，采取在臺座側面劃線定位的方法，用以準確無誤地掌握箍筋的根數及間距，橫隔板在腹板鋼筋完成后再進行安裝綁扎;腹板及“馬蹄形”部分鋼筋全部成型后，開始焊接波紋管定位筋，定位筋間距直線段為1 m、曲線段為0.5 m，由于波紋管線形為曲線，為準確控制每一根定位筋的位置，施工中采用尺桿刻度定位法，即按照設計圖給出的鋼絞線的坐標，算出波紋管底部定位筋的坐標，刻于木方尺桿上，用這尺桿在腹板上劃出定位筋的位置，再焊接定位筋，這樣可以有效地保證定位筋的準確性。翼緣板鋼筋在模板支好后才進行安裝綁扎;為保證鋼筋保護層厚度，除在鋼筋骨架成型時用架立鋼筋控制好間距外，再用墊塊加以控制，將按設計要求厚度的墊塊呈梅花狀綁在鋼筋的交叉點上。腹板鋼筋綁扎完成后，將波紋管按順序逐根穿入，采用“U”字形定位鋼筋固定牢固，防止波紋管在施工中產生移位或上浮，最后將定做好的比波紋管小0.5 mm的塑料管穿入，防止澆筑混凝土時水泥漿進入波紋管。

4)大梁混凝土的澆筑工藝。為確保大梁混凝土質量，采用集中拌合混凝土，罐車運輸，混凝土泵送;T梁采用水平分層澆筑，每層厚度不大于50 cm，澆筑順序為“馬蹄形”部分→腹板→翼緣板，混凝土輸送泵車將混凝土直接泵入模內，混凝土以45°傾斜角由一端向另一端澆筑，要求連續澆筑，一次成型。T梁的腹板寬只有20 cm，下面馬蹄寬為60 cm，因此，“馬蹄形”部分振搗實是施工關鍵，常規的插入式振動器難以達到施工要求，故大梁混凝土澆筑采用附著式振動器與插入式振動器結合使用的振搗工藝，在波紋管以下部分和梁底“馬蹄形”部分安裝1.5 kW的附著式振動器，每側模板按間距150 cm呈梅花形布設兩排;在梁端的腰部各增設一臺附著式振動器，以保證張拉區混凝土振搗密實。振搗時以振搗區混凝土停止下沉，表面呈現平坦、泛漿，不冒氣泡為準，并用小錘敲擊“馬蹄形”部分檢查混凝土是否振搗密實。

5)預應力施工。T梁主體混凝土強度不小于90%以上設計強度時，才能進行預應力張拉，T梁張拉用兩臺YC250B型千斤頂兩端同時張拉，張拉控制應為0.75Rby(Rby是鋼絞線的標準強度)，預應力張拉程序為:0→張拉初始應力(15%)→張拉控制應力(30%)→張拉控制應力(100%)→超張拉控制應力(102%)→持荷2 min→100%(錨固)。當鋼絞線的張拉力達到條件時，測量伸長量，在工具錨后的鋼絞線劃線做記號，作為量測伸長量的起點和滑絲的監測點，張拉完成后，計算鋼絞線束的伸長量并進行記錄。T梁張拉順序設計規定為50%N2→50%N3→100%N1→100%N1′→50%N2→50%N3→100%N4;張拉完成后，在距錨頭5 cm處用砂輪機將多余鋼絞線切割，切割時用濕布包裹錨頭并且不斷注入清水降溫。

6)孔道壓漿。a.水泥漿采用集中拌合，罐車運輸到現場，視氣溫情況而定，一般不超過30 min～45 min，水泥漿在使用前和壓注過程中應經常攪動。b.壓漿應緩慢、均勻地進行，比較集中和鄰近的孔道，先連續壓漿完成，以免串到鄰孔的水泥漿凝固堵塞孔道;不能連續壓漿時，后壓的孔道應在壓漿前用壓力水沖洗通暢。c.壓漿采用一端壓漿，當另一端排水孔冒濃漿后，封排水孔加壓，持壓5 min，關閉壓漿閥，轉到另一束，全梁壓漿。

4 外觀質量控制措施

1)氣泡問題。a.出現原因:混凝土表面產生氣泡是由于混凝土在振搗過程中部分氣體滯留在模板表面形成，與模板表面平整度、脫模劑質量、混凝土坍落度、澆筑分層厚度、振搗方法及振搗設備有關。b.解決方法:模板使用前必須認真拋光除銹，使模板表面平整光潔，并涂抹高質量的脫模劑。嚴格控制混凝土的坍落度，要求試驗人員隨時監測同一罐混凝土在拌和站及澆筑地點的坍落度。找出混凝土在運輸過程中坍落度損失，調整混凝土拌和用水量。嚴格控制混凝土的澆筑厚度，采取斜向分段、水平分層的方法連續澆筑，確保分層厚度控制在20 cm～30 cm之間。混凝土振搗時，采用振動棒配合附著式高頻振動器進行振搗，振動棒采用直徑50 mm振動棒，每點振搗時間宜控制在20 s～30 s左右，目測到混凝土無下沉和不冒氣泡為止，插點間距應控制在30 cm左右。上層混凝土振搗時應插入下層混凝土面以下5 cm～10 cm為宜。

2)水印現象。a.出現原因:T梁水印主要出現在腹板側面位置，引起T梁表面出現水印的因素是:新拌混凝土料水灰比過大而導致混凝土表面泌水過多，上層混凝土澆筑振搗時，下層混凝土頂面泌水被振動沿著模板往上反復沖洗而產生水印。b.解決方法:嚴格檢測砂石料含水率，并隨時更新施工配合比，勤檢測，確保混凝土和易性和坍落度符合設計要求，堅決杜絕使用坍落度過大或和易性不好的混凝土，避免出現泌水水印或孔洞。

3)收縮裂紋。a.出現原因:如果混凝土水灰比過大，混凝土料含水率高，易引起梁體表面混凝土水分過多散失而出現嚴重收縮，混凝土表面一旦出現較大收縮就會使混凝土早期抗拉強度不足而產生裂紋。因此，混凝土表面浮漿過多、混凝土水灰比過大或混凝土離析是引起混凝土表面出現干縮裂紋的主要因素。b.解決方法:堅決杜絕使用水灰比過大混凝土，混凝土澆筑完畢后及時清理浮漿，同時，加強早期養護，混凝土初凝后用土工布覆蓋，終凝后在翼板上安放水桶，接上水管，在管上每0.5 m扎眼，能保證24 h翼板濕潤;在拆除模板后在腹板上安裝自動噴淋裝置，自動定時開放，保證腹板的濕潤;連續養護7 d，以有效防止混凝土產生收縮裂紋。

4)色澤不均。a.出現原因:混凝土澆筑不連續且間隔時間較長，會在澆筑間隔時間長的部位形成色澤不均現象，如果過多振搗，也可引起混凝土的水泥離析而形成色澤不一現象。因此，色澤不均與混凝土澆筑的速度、澆筑的連續性和振搗工藝有關。b.解決方法:加強對模板的除銹、除塵力度，每次模板使用前再次拋光，并涂優質脫模劑，同時搞好防塵保護。混凝土必須連續澆筑施工，確保施工無間斷，防止出現施工冷縫出現色差。混凝土振搗時，嚴禁過量振搗，防止水泥離析而出現黑斑。

5 結語

預應力混凝土T梁采用附著式振動器與插入式振動器相結合的振搗工藝，有效地保證了“馬蹄形”部分混凝土的振搗密實，T梁混凝土外觀質量有了明顯提高。

[1]羅金明，王 芳.現澆T梁形成橋上預制場及橋上預制T梁工藝[J］.山西建筑，2010，36(16):286-287.