特殊條件下預應力混凝土T梁預制架設施工工藝

杜 洪 亮

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司， 四川 成都 610072)

1 概 述

某引水式水電站的廠房設計位于河心洲兩股中較大的分汊河道上，即：將廠房基礎設于該河道上，并將原有較小河道進行適當清理用以疏導電站建設期的洪水及運營期的生態流量。該水電站進廠交通公路上的一座橋梁橋址位于河心洲的一股較小的分汊河道上，枯水期水深約1.0 m，河心洲及橋址河道內分布有砂卵礫石。

該橋全長44 m，橋跨布置1～30 m后張法預應力簡支T梁。橋面寬為：凈4.0 m(行車道)+2×0.5 m(防撞護欄)=5.0 m。全橋由一片中梁、兩片邊梁組成，梁片之間的濕接縫寬度為0.5 m。橋梁梁底與河床頂面設計凈空為3.8 m。

由于建設規模小，工期緊張，且位于偏遠山區，場地條件較差，因而使用大型機械設備非常不經濟。為了減少預應力張拉對支座的影響，合理布置T梁預制場地及確定T梁架設方案成為項目順利展開的關鍵。橋位平面布置見圖1。

圖1 橋位平面布置示意

2 T梁預制施工

2.1 預制場地布置

由于施工期為枯水期，且橋跨河道為非主河道，所以在對主河道進行疏導后將橋址處河道臨時截流，作為橋梁預制場地，僅利用疏導后的主河道過流。

修筑完兩岸橋臺后，在橋址處河道回填砂卵礫石分層碾壓至一定高度；其次，將回填場地表面用15 cm厚C20混凝土進行硬化，并作為臺座基礎，在支座墊石對應位置處立模板，布置鋼筋，澆筑C25混凝土為臺座。其線形與梁底一致，并在支座墊石上鋪臨時模板，模板高程比支座頂面高程高2 cm。臺座寬度比設計梁底寬度少10 mm，以抵消混凝土漲模系數，臺座內預留拉桿孔，并在跨中位置設3 cm的反拱，其他位置按二次拋物線分配。

2.2 施工工藝

2.2.1 模板支架施工

由于本橋是在橋位(橋臺)處預制，模板將通過梁片間的濕接縫寬度進行安裝和拆除，故采用木模板及人工搬運方式進行裝拆。

臺座可以作為底模，在臺座頂面涂脫模劑以代替底模。側模由竹膠板側板和方木豎向水平肋組成。側模板采用三層對拉螺栓固定。端模主要由緊貼T梁錨墊板的端面板構成，與側模連接成整體。支架由斜撐和豎直撐組成。模板加肋及支架支撐間距由計算或經驗確定。為了防止梁體張拉對支座造成影響，本施工工藝后期需要用千斤頂支撐梁片架設，在征得設計等各方同意后，將邊梁端橫隔板外多預制半塊橫隔板。

2.2.2 鋼筋、預應力鋼絞線及波紋管施工

(1)鋼筋加工。根據圖紙及相應施工規范要求，按照部位、鋼筋種類、形狀等計算鋼筋下料長度并彎制掛牌備用。鋼筋存放場地必須整潔、防潮。

此外，由于梁片間濕接縫僅為50 cm，且原設計橫隔板鋼筋為Φ25，為方便模板拆除及架設，經設計變更后將其等強度調整為Φ12，且將邊梁梁段橫隔板鋼筋制作成梁軸線對稱。

(2)鋼絞線加工。根據圖紙的孔道長度及現場選用的錨夾具厚度、千斤頂長度、冷拉伸長值、彈性回縮值、張拉伸長值和外露長度計算確定鋼絞線下料長度。

(3)鋼筋綁扎及管道預埋。在臺座上對鋼筋位置進行放樣并做標記，首先布置綁扎“馬蹄”鋼筋；其次綁扎腹板鋼筋、放樣波紋管定位鋼筋，鋼筋焊接牢固；再次，穿入波紋管、焊制固定鋼筋環；最后，綁扎T梁端頭鋼筋及布設頂板翼板鋼筋。

(4)錨墊板安裝。錨墊板安裝時灌漿口應位于上部，以利于后期補漿；錨墊板必須保證與孔道垂直，以滿足設計要求；錨墊板喇叭口與孔道連接處用塑料膠帶嚴密纏裹，以防止T梁梁體澆筑時混凝土漿液進入管道堵塞，導致后期不能正常灌漿；端模板安裝時，用定位螺栓將錨墊板可靠固定在模板上。

(5)鋼絞線編束及穿束。鋼絞線編束時，不得扭結，并保證同一根鋼束編號一致。穿束時，應將鋼絞線端頭用水泥袋紙等包裹，鋼束每隔1～1.5 m用塑料膠布纏裹，保證其整體性，對于本橋較短鋼束，可采用人工從一頭向另一頭穿束。

2.2.3 T梁混凝土的澆筑施工

在澆筑混凝土之前，要注意預埋邊梁防撞護欄預埋筋、伸縮縫預埋筋等。

T梁均采用C50混凝土，配合比要求較高，故本橋采用有資質的商品混凝土公司的成品混凝土。混凝土澆筑采用水平分層澆筑，每層厚度控制不大于30 cm。澆筑順序縱向為：從一端向另一端；豎向順序為：先“馬蹄”，再腹板，最后翼板。單片梁應連續澆筑，一次成型?；炷恋恼駬v以附著式振搗器為主，以插入式振搗器為輔。

2.2.4 施加預應力

當同條件養護的試件強度達到設計要求時便可以進行預應力張拉。

(1)張拉程序。按設計要求每片梁3束鋼絞線的張拉順序為100%N1-50%N2-100%N3-100%N2。初始應力取張拉控制應力的10%，根據設計圖中的張拉控制應力計算拉力值。

(2)張拉機具設備選擇與安裝。預應力筋張拉采用穿心式雙作用千斤頂，千斤頂的額定張拉力宜選擇所需張拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍，與千斤頂配套使用的油表，其最大讀數宜為張拉力的1.5～2.0倍。在張拉前，應對千斤頂和油表配套校驗，確定張拉力與油表之間的關系曲線。

千斤頂安裝時，工具錨應與工作錨對正，不得出現鋼絞線錯位、扭絞的情況。張拉時應保證“三同心，兩同步”，即：千斤頂、鋼絞線和錨具的中心位于同一條直線上，兩端同步張拉。

(3)張拉應力控制。設計圖要求預應力張拉以應力控制，伸長量校核。實際伸長值與理論伸長值的差值應控制在±6%以內，否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調整后，方可繼續張拉。

預應力張拉時，應先調整到張拉控制力的10%，以消除鋼絞線的松弛狀態，此時可在鋼絞線上劃一記號作為伸長值參考點，并檢查鋼絲有無滑動。繼續張拉直至張拉控制應力，持荷5 min，待控制應力處于穩定狀態下時進行錨固。張拉結束后，用方木將梁片兩邊分別支撐。

(4)孔道壓漿及封錨。預應力張拉錨固后，盡快對管道進行清理，切割錨具前端鋼絞線及封堵工作錨周邊縫隙，之后及時進行壓漿作業。

漿液采用42.5級普通硅酸鹽水泥和壓漿劑配制而成。壓漿的壓力取0.5～0.7 MPa。壓漿的充盈度達到孔道另一端飽滿且有濃漿冒出，并閉出漿口后，再保持4 min 0.5 MPa的穩定期，壓漿結束后，按設計圖紙中梁段尺寸進行封錨。

2.2.5 施工要點

(1)模板制作時應保證接縫嚴密，確保在振搗混凝土時不發生漏漿；

(2)模板安裝完畢后，應對其平面尺寸、幾何形狀、節點連接及可靠性進行檢查；

(3)預應力管道必須嚴格按照設計及驗收標準的規定制作檢查管道坐標，且波紋管無破損且接頭牢靠；

(4)保護層砂漿墊塊制作時應預埋鋼絲，方便固定位置，且厚度滿足設計和規范要求；

(5)澆筑混凝土前應進行會簽；

(6)混凝土澆筑過程中，應隨時指派專人檢查模板是否變形，隨時調整螺桿，保證預制梁體尺寸；

(7)錨墊板錨固區應適當放慢混凝土澆筑速度，并適當加強振搗；

(8)由于工程區晝夜溫差較大，混凝土養護期內夜間注意采取保溫措施；

(9)模板應在混凝土強度能夠保證其表面及棱角不受損時方可拆除。

3 T梁架設

3.1 恢復河道

待注漿試件達到設計強度后，便可進行橋下臺座地基的挖除，即恢復河道。挖除時應選擇技術熟練的挖掘機操作手，并派專人手持對講機輔助觀察，以防止挖掘機碰到T梁梁片。其中局部應采用人工進行清理。

3.2 落梁施工

河道恢復后，用兩臺機械千斤頂安放于T梁端橫隔板下面，同步頂升梁片。梁片頂升1.5 cm左右后，取出支座墊石上模板，放入支座，最后調整千斤頂將梁片緩緩放在支座上。依次將每個梁片放下至支座頂面。整個過程均應調整方木的位置以控制梁片的最大位移。

待全橋梁片均落至設計高程后，采用吊籃法進行橫隔板模板安裝及鋼筋綁扎，之后綁扎濕接縫鋼筋，最后澆筑濕接縫及橫隔板混凝土。

施工要點：

(1)落梁千斤頂應使用可控制降幅的機械千斤頂；

(2)千斤頂升降過程中必須嚴格控制兩臺千斤頂同步。

4 結論及建議

本橋施工充分考慮了現場的實際特點，制定了專門的施工方案，取得了較好的效果。

在場地受限、橋址偏僻地區的橋梁施工采用傳統方法無法實施或不經濟時，可采用此法施工。

參考文獻：

中交第一公路工程局有限公司.(JTG/T F50-2011) 公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2] 范立礎.橋梁工程[M]. 北京：人民交通出版社，2001.