淺談裝配式梁橋上部結構預制工藝及各工藝特點

摘 要：裝配式梁橋在中小跨徑橋梁中應用廣泛，其上部結構以空心板、T梁及箱梁橋最為常見。空心板、T梁及箱梁截面設計及預制時，根據其截面配筋形式又分為普通鋼筋混凝土截面及預應力混凝土截面。文章分析了鋼筋混凝土梁橋上部結構預制工藝及特點、預應力混凝土梁橋上部結構預制工藝及特點，并對預應力鋼束的各種布置形式進行分析比較，為裝配式梁橋上部結構形式及配筋的選擇提供參考。

關鍵詞：裝配式；上部結構；預制；預應力

在我國，中小跨徑的橋梁占橋梁總數的80%以上，該類橋梁中，又以裝配式的簡支板及簡支梁橋最為常見，其上部結構多為空心板、T梁和箱梁。當跨徑較小時，該類橋梁上部結構一般為鋼筋混凝土結構，當跨徑增大后，多設計為預應力混凝土結構。

1 鋼筋混凝土板及梁的預制

首先是預制臺座的準備，在臺座上用紅油漆標出箍筋和橫隔板鋼筋位置，清理干凈臺座后涂油。其次安裝鋼筋骨架，安裝鋼筋之前，應詳細檢查模板各部分尺寸。鋼筋安裝時，需對其進行準確定位。為使構件澆筑完成后，箍筋的保護層厚度滿足規范要求，需在箍筋上設置保護層墊塊，墊塊與箍筋鏈接牢固，以免澆筑混凝土過程中，墊塊發生移動，保護層厚度與設計值不符。再次，澆筑混凝土，混凝土澆筑完成后，對混凝土進行養護，防止發生過大的收縮裂縫。最后，混凝土強度形成之后，把預制好的梁存放到指定的位置，等待安裝。

2 預應力混凝土板及梁的預制

2.1 先張法預應力混凝土梁的預制

該方法首先是準備張拉臺做，然后在臺做上張拉預應力鋼筋，預應力筋均為直線型，鋼筋張拉到設計值后，立側模，然后澆筑混凝土，澆筑完畢進行混凝土養護，待其強度達到規定強度后，逐漸放松預應力鋼筋，利用預應力與混凝土的粘結作用以及預應力放松后的彈性回縮，使梁截面產生預壓應力。

當采用先張法預制梁時，其生產工藝可采用機組流水法，亦可采用臺座法。當采用機組流水法時，在移動鋼模中澆筑構件，其生產工藝為先張拉直線型預應力鋼筋，然后澆筑混凝土，混凝土澆筑完成后，對其進行養護。該預制方法提供梁的預制效率，加快生產進度，但是，需要較多的鋼模，機械化程度較高，并且梁澆筑完成后需要蒸汽養護，因此一般在工廠內預制定型構件時采用該方法。當采用臺座法時，梁預制制作的各個程序均在臺做上進行，預制設備較簡單，施工方便，故應用較廣泛。

2.2 后張法預應力混凝土梁的預制

后張法預應力混凝土梁的施工工藝為，首先清理底模，綁扎梁肋普通鋼筋，按照施工圖位置預埋波紋管，然后安裝側面模板，面板的鋪裝鋼筋安裝，接著澆筑梁體混凝土，待混凝土養生并達到設計強度后，拆除模板，繼續對混凝土進行噴淋養生，最后，預應力鋼束穿過波紋管，進行張拉，鋼束張拉完成后，為防止鋼束生銹，波紋管內壓灌水泥漿封錨。所以工序均完成后，把梁吊運到指定位置存放，等待吊裝使用。

與先張法混凝土梁相比，后張法混凝土梁預制時，張拉設備較簡單，無需大型的張拉臺做，故可以在橋梁施工現場臨時開辟施工場地進行預制，并且該預制方法更適合配置曲線形預應力筋的重、大型構件制作，因此公路橋梁上大量采用該種類型的構件。

3 后張法預應力混凝土梁內縱向預應力鋼筋布置

先張法預應力梁內鋼筋為直線布置，與先張法預應力梁不同，后張法預應力梁內的鋼筋多為曲線布置，其布置形式往往也不止一種選擇。

3.1 全部通長直線形布置

主筋均采用直線形布置，構造簡單，但其僅適用于先張法施工的小跨度梁。其缺點是支點附近無法平衡的張拉負彎矩會在梁頂出現過高的拉應力，甚至遭致嚴重的開裂。有時為減小此應力，可根據彎矩的變化，將縱向預應力筋按需要截斷。見圖1（a）。

3.2 在橫隔板處彎出

當后張法梁長度較大時，并且預應力筋采用直線型布置時，為節省材料、節約成本，并使受力更加合適，即減少梁端附近的負彎矩，將主筋在中間截面截斷。此時應將預應力筋在橫隔梁處平緩的彎出梁體，以便進行張拉和錨固。這種布置的特點是主筋最省、張拉摩阻力也較小，但預應力筋沒有充分發揮抗剪作用，且梁體在錨固處的受力和構造也較復雜。見圖1（b）。

3.3 曲線布置，梁端處錨固

如預應力鋼筋數量較少，可以全部錨固在梁端時，通常均會將鋼筋全部錨固在梁端，采用該錨固方法時，預應力的張拉工序簡便，并且由于鋼筋的彎起角度較小，預應力筋與管道的摩擦較小，相應的預應力損失較少，但梁端部受到的預壓應力較大。見圖1（c）。

3.4 曲線布置，部分錨固在頂板

對于鋼束根數較多的情況，或者當預應力混凝土梁的梁高受到限制，以致不能全部在梁端錨固時，就必須將一部分預應力筋彎出梁頂。此方法能縮短預應力筋的長度，節約鋼材對于提高梁的抗剪能力有利，但是張拉作業的操作稍顯復雜，預應力筋的彎起角較大，摩擦損失較大。見圖1（d）。

以上的預應力鋼束布置形式中，根據梁的受力情況，目前常采用曲線型布置，即圖1（d）中，部分預應力筋錨固在梁端，部分錨固在頂板，以及圖1（c）中，預應力筋全部錨固在梁端。

當預應力筋曲線布置時，預應力筋之間盡量相互靠近，排列緊密，使構件的尺寸盡量減小，但同時需滿足構造要求，保證梁底部箍筋及波紋管的最小保護層厚度要求。

4 結束語

由上述可知，裝配式梁橋的上部結構預制時，根據跨徑及內力特點，分為普通鋼筋混凝土板或梁的預制、預應力鋼筋混凝土梁或板的預制。普通鋼筋混凝土梁板預制時較方便，但是適用于較小跨徑的橋梁；預應力混凝土梁板預制時，預應力筋的布置有幾種形式，應根據梁或板的構造、跨徑及工廠預制設備及條件進行合理的選擇。

參考文獻

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作者簡介：段瑞芳（1980，7-），女，河北衡水人，碩士研究生，陜西交通職業技術學院講師，主要從事橋梁與隧道方面的教學及科研工作。