折線先張技術在公路橋梁預制T梁中的應用

王 榕 王 寶

（中國水利水電第十二工程局有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

隨著公路橋梁項目數量以及規模不斷擴大，人們對結構建造的標準以及需求也在逐漸升高。預制T 梁的制造和安裝是公路橋梁施工過程中最重要且關鍵的一種應用方式[1]。傳統的T 梁一般采用單層級的設定方式，雖然可以達到預期的承重目標，但是較容易受到外部環境以及特定因素的影響，最終無法達到預期的施工效果[2]。因此，將對折線先張技術應用于公路橋梁預制T 梁中。折線先張技術是一種簡單且多層級使用的施工技術，其針對性較強，通常較多地應用于公路、鐵路、橋梁等基礎設施建設中，取得了較好的效果。

這次以較為真實的公路橋梁工程作為目標，結合實際的施工情況，構建更為靈活、多變的施工結構，在復雜的環境下也可以對預制T 梁進行制造和安裝，最大程度地保證日常的施工進度，提高效率，提升工程建設各個區域的質量[3]。不僅如此，折線先張技術的應用還可以合理地擴大實際的施工范圍，提高公路橋梁的穩定性與安全性，消除存在的建設問題，從多方面提升橋梁自身的承壓能力以及荷載力，為后續施工及關聯工作的執行奠定基礎[4]。

1 折線先張技術在橋梁預制T 梁中的應用

1.1 整修底模板及導向裝置

公路橋梁的預制T 梁的覆蓋安裝范圍會相對較大，自身的荷載力、承壓也會較強，可以進一步保證提高后期應用的穩定性，保障安全。所以，該工程對底部的穩定程度要求較高，需要先整修底模板，安裝導向裝置[5]。公路橋梁的底部模板模式一般是固定的，如圖1 所示。

圖1 公路橋梁底部模板模式圖樣

根據圖1，對公路橋梁底部模板模式進行分析。根據公路橋梁的實際建設需求，選定相對應的模板，這次選擇縱向模板投入施工。首先，獲取該模板的初始數值以及信息，以待后續使用，然后，將這些數值與初始設定的標準進行對比，對不合理數值進行調整，以避免后期出現不可控的建設問題。最后安裝導向裝置將橋梁的模板劃分為2個部分，分別為上方梁體和下方梁體，將支撐側板、導向輥以及連接螺栓等裝置安裝在模板上，利用連接板進行焊接，提高內部結構的穩定性與安全性。然后在橋梁模板的底座、定位螺栓等位置設定加固螺栓。測算此時橋梁的預應力數值，如公式（1）所示。

式中：G為橋梁預應力數值；ε為總承壓值；?為張拉力；i為張拉次數；m為預設范圍；n為重復范圍；α為初始張拉標準值。根據上述測定，完成對橋梁預應力數值的測算，將其設定為橋梁建設的初始預應力導向標準。初調模板的直線筋，再張拉折線筋，使用千斤頂進行多方向張拉處理，形成橋梁的平衡性導向結構，為后續的應用營造穩定的環境。

1.2 鋼絞線放張

鋼絞線放張主要是對公路橋梁模板進行加固，提升施工期間的穩定性。在放張過程中，需要先對基礎的數值指標進行設定。支撐梁體的混凝土強度必須達到88.5%以上，支撐結構可以設定為復合式鋼架結構，混凝土彈性模量轉換比最佳為1.3～1.6，梁體的預應力也需要控制在合理的標準范圍內。在橋梁的模板中利用鋼絞線進行捆扎放張處理，經過測定初始的預應力為1450 MPa～1650 MPa。接下來，針對梁體的設定位置調整對應數值，見表1。

表1 梁體數值調整表

根據表1，對梁體數值進行設定與調整。然后綜合實際的設定需求及標準，構建穩定的張拉加固結構。此時，將轉折器定位螺栓，在合理的范圍內，將模板的梁體逐漸向后推動，在折線筋上設定轉折側板，放松折線筋并切斷承壓側板，放松直線筋。此時，公路橋梁的底部模板張拉力處于平衡狀態，將在底部的橋梁段的復合樁體上綁扎鋼絞線，進行二次加固處理，進一步提高整個結構的穩定性。

需要注意的是，雖然采用傳統的梁體設定方式在加固時進行單向捆綁處理可以達到預設的加固標準，但是橋梁不包括橋梁日常受到的沖擊，隨時容易出現斷裂、塌陷等事故，存在有不可控制的安全隱患。所以，針對各個橋梁路段的具體情況，采用雙向捆綁綁扎的方式，將鋼絞線反復圍繞復合樁、承壓樁捆綁，更好地提高橋梁的承壓能力。

1.3 臺座及鋼反力架定向設定

完成鋼絞線張拉后，綜合實際的施工建設需求，安裝臺座及鋼反力架。臺座是保證公路橋梁穩定建設的關鍵環節之一。首先，利用專業的設備與裝置，標定臺座的具體位置，使用放張楔塊調整底部模板的放張環節，梁體交替放松。通過千斤頂移動楔塊的位置，使橋梁的模板時刻處于平衡的狀態，然后標定臺座的具體位置，如圖2所示。

圖2 臺座設定位置圖

根據圖2 對臺座位置進行設置與標定。在該基礎上，為了進一步提高公路橋梁的穩定性與可靠性，還需要設定反力架。根據千斤頂調整梁外部側板之間的距離，對楔塊進行反復放張處理工作。此時，將準備好的反力架設定在臺座的周圍兩側，調整具體的張拉角度后，使支座底板的預留位置保持在2.5 cm～3 cm。

此時，擰緊定位的螺栓，進行定位加固。此外，在反力架的底部，還需要設定固定的底座，采用支撐側板避免結構變形，與設定的臺座形成垂直搭接之后，將橋梁的預應力及支撐力調整到極限狀態，小跨徑距離設定在10cm～13.5cm，在復合樁與臺座之間增加預留位置，擴大反力架的支撐區域，完成最終的設定。

1.4 折線先張荷載計算

根據上述設定的張拉結構，綜合折線先張技術，計算公路橋梁荷載值。折線先張法預制T 梁的標準件主要包括軸受力構件、側彎構件等，屈服強度為1.25，此時計算橋梁的受拉強度，如公式（2）所示。

式中：J為受拉強度；Q為構件毛截面面積；N為構件軸拉力設計值；d為鋼材抗拉強度設計值。綜合得出的受拉強度，估算軸心受拉構件在橋梁中的設定位置，然后擴大實際的張拉面積，當屈服強度變化時，橋梁會出現塑性變形，此時，需要加固側板，縮小可彎曲空間，計算板件的承壓值，如公式（3）所示。

式中：M為板件承壓值，S為孔洞削弱直徑，t為板件厚度，R為板件總面積，a為抗壓強度。根據測算，完成對板件承壓值的測定分析。在該承壓范圍內，劃定橋梁路段的具體承壓占比，然后在加固軸的可調整范圍內，還需要調整構件的長細比，便于后期的搭接處理，如公式（4）所示。

式中：Y為構件的長細比；Y為主軸回轉半徑；E0為主軸長度；β為允許長細比。根據上述測算，完成對此時橋梁結構剛度的測算，接下來，綜合輔助構件的安裝需求和折線先張技術，并計算荷載值，如公式（5）所示。

式中：R為張拉荷載值；η為極限剛度；U為張拉頻率；W為垂直搭接范圍。經過測算得出的荷載值設定為預制T 梁極限荷載標準，綜合具體的承壓能力，形成穩定的應用結構。

1.5 先張網格劃分實現應用

先張網格劃分是將所覆蓋的施工區域進行網格狀劃定，綜合折線先張技術，應用預制T 梁。考慮到彎矩的因素，測算塑性發展系數，如公式（6）所示。

式中：g為塑性發展系數；x為可控范圍；b為縱向覆蓋范圍；?為定向荷載值；q為軸受力標準；E為極限受力狀態。根據上述測算，測算塑性發展系數，根據發展系數的變化，標定先張網格的劃分范圍，根據構件的結構，完成最終的公路橋梁預制T 梁的施工工作。

2 試驗

這次主要是對折線先張技術在公路橋梁預制T 梁中的實際應用效果進行分析，考慮到最終測試結果的真實性與合理性，采用比照的方式進行分析，選定A 公路橋梁工程作為這次測定驗證的具體對象，將該工程的橋梁劃分為5 個路段，設定對應的比照標準，形成完整的比照分析結構，根據實際的應用測定要求，然后搭建測試環境。

2.1 試驗準備

選擇A 公路橋梁作為測定對象，測試綜合折線先張技術在橋梁預制T 梁施工中的應用效果。建造5 片35mT 的支撐梁。在這5 片支撐梁中，包括4 片選定的T 梁，2 片變T 梁以及2 片中梁，這些支撐梁將被用作試驗和測定的對象。先采用折線先張法標定預制T 梁臺座的具體位置，設定其臺座身長為32.5 m，寬度為12.5 m，上半身的高度為6.5 m，斷面的外側尺寸為680 mm×700 mm。綜合實際的測定需求及標準的變化，進行動態化應用指標數值的設定，見表2。

表2 動態化應用指標數值設定表

根據表2，對動態化應用指標數值進行設定。在該基礎上，采用C40 混凝土對內置預制T 梁結構進行加固，并通過鋼筋進行綁扎，以形成穩定的預制T 梁作為測定環境，然后對A 公路橋梁進行具體的測驗分析。

2.2 試驗過程及結果分析

在上述搭建的測試環境中，融合折線先張技術，對A 公路橋梁預制T 梁的建設進行測算。首先，對選定的5 個路段進行標記，分別測驗橋梁的承載力。其次，安裝臺座，并預埋鋼立柱進行張拉定位，然后對預制T 梁的臺座進行鋼筋綁扎和定向支模，并劃定綁扎方向。

再次，對預制T 梁臺座進行綁扎處理，然后將梁體安裝在臺座上，同時對復合樁以及支撐鋼柱進行加固，保證橋體的穩定性與安全性，再對柱體進行澆筑，完成預制T 梁的安裝工作。此時，測算預制T 梁的荷載值，如公式（7）所示。

式中：I為預制T 梁荷載值，μ為綁扎間距，?為綁扎次數，ρ為可控范圍，M為承壓范圍。根據上述測定，完成對測試結果的分析，如圖3 所示。

圖3 測試結果比照分析圖

根據圖3，完成對測試結果的分析：經過3 個測定階段的對比，在第三階段獲得的橋梁預制T 梁的荷載值可以達到3 kN/m2以上，這說明在折線先張技術的輔助下，梁體的承重能力得到進一步提升，具有實際的應用價值。

3 結語

以上是對折線先張技術在公路橋梁預制T 梁中的應用情況的具體分析。與初始的處理技術相比，這次所采用的折線先張技術一定程度上更加靈活、多變，在對橋梁預制T 梁的建設中，具有更強的針對性。與此同時，折線先張技術還可以幫助簡化施工環節，進一步擴大施工范圍，打破傳統施工建設的限制，加強控制橋梁預應力及荷載力，結合橋梁工程的實際情況，不斷完善施工技術，全面提高所建設橋廊的質量，更好地滿足未來工程的施工需求。