論橋梁項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)

彭鑫

摘要 為有效提升預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工質(zhì)量，保證橋梁運(yùn)營(yíng)安全及使用年限，文章結(jié)合某橋梁工程建設(shè)實(shí)踐，針對(duì)橋梁項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)展開綜合探究，通過對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁受力計(jì)算分析，確定了預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制及吊裝方案，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)的預(yù)制場(chǎng)布置、鋼筋制作及安裝、波紋管埋設(shè)、模板制作與安裝、預(yù)應(yīng)力筋穿束、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、孔道壓漿、T梁吊運(yùn)、T梁安裝等各環(huán)節(jié)施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，旨在為后續(xù)同類工程施工提供參考、借鑒。

關(guān)鍵詞 公路橋梁項(xiàng)目；預(yù)應(yīng)力混凝土T梁；施工技術(shù)

中圖分類號(hào) U445.57文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）10-0096-03

0 引言

近年來，隨著城市人口的不斷增加，交通壓力越來越大，嚴(yán)重影響人們的出行效率與生活質(zhì)量，為有效解決舊橋荷載不足問題，滿足人們快節(jié)奏的生活需求，可通過合理建設(shè)橋梁工程緩解公路擁堵現(xiàn)狀。預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋憑借結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、自重輕、耗材少、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在公路橋梁工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。為有效提高預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制質(zhì)量，保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和安全性，加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)控制尤為關(guān)鍵。為此，該文結(jié)合實(shí)際工程案例，針對(duì)橋梁項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)展開綜合探究，總結(jié)了T梁施工技術(shù)要點(diǎn)，以期能有效提升預(yù)制T梁施工質(zhì)量，推動(dòng)橋梁工程建設(shè)的全面發(fā)展。

1 工程概況

某橋梁工程采用預(yù)應(yīng)力混凝土T梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度225 m，時(shí)速40 km/h，全橋整體進(jìn)行建設(shè)，橋面整體寬度為8 m，設(shè)計(jì)為雙向二車道形式。因該橋梁為緩解舊橋荷載不足所建，工期緊、任務(wù)重，為最大限度地減小對(duì)現(xiàn)狀交通的影響，T梁在預(yù)制場(chǎng)預(yù)制完成后，通過大型機(jī)械吊運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，為此，現(xiàn)就該橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)展開全面分析。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁受力計(jì)算

該橋梁工程T梁在預(yù)制場(chǎng)完成施工，并由大型機(jī)械吊運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝，因此，T梁預(yù)制施工前應(yīng)對(duì)其力學(xué)性能實(shí)施分析，從而制定科學(xué)有效的T梁預(yù)制施工方案。預(yù)應(yīng)力混凝土T梁受力計(jì)算分析時(shí)，應(yīng)明確T梁受力特征，以合理確定吊點(diǎn)位置，從而確保預(yù)應(yīng)力混凝土T梁承載性能和穩(wěn)定性[1]。

2.1 受力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土T梁受力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)全面考慮T梁結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性因素，對(duì)于T梁受力較大部位設(shè)計(jì)合適的撓度值，并對(duì)T梁受力狀況實(shí)施優(yōu)化和調(diào)整，以有效提升預(yù)應(yīng)力混凝土T梁安全性能。對(duì)于T梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力，設(shè)計(jì)時(shí)可借助CAD、Midas等系統(tǒng)構(gòu)建預(yù)應(yīng)力T梁力學(xué)模型，全方位了解預(yù)應(yīng)力T梁受力狀況，從而科學(xué)提升設(shè)計(jì)的合理性[2]。

2.2 吊點(diǎn)布置

預(yù)應(yīng)力混凝土T梁吊點(diǎn)主要指T梁吊裝過程中機(jī)械設(shè)備與梁體接觸的部位，在進(jìn)行吊點(diǎn)布設(shè)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)T梁受力特征找出T梁中心，然后進(jìn)行吊點(diǎn)布設(shè)，確保吊點(diǎn)布設(shè)位置的科學(xué)性和合理性，保證T梁吊運(yùn)安全性，防止產(chǎn)生受力不平衡問題，引發(fā)安全事故。T梁吊點(diǎn)布設(shè)完成后，應(yīng)通過多點(diǎn)布控的形式保證吊運(yùn)安全[3]。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制施工

3.1 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工流程

預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工基本施工流程如圖1所示。

3.2 預(yù)制場(chǎng)布置

（1）預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制施工前，應(yīng)合理選擇預(yù)制場(chǎng)地并實(shí)施硬化處理，結(jié)合T梁重量情況，預(yù)應(yīng)場(chǎng)地應(yīng)先鋪設(shè)厚度為20 cm的碎石材料，然后采用強(qiáng)度等級(jí)為C20的混凝土進(jìn)行硬化，以滿足使用需求。同時(shí)，還應(yīng)建立完善的排水體系，在預(yù)制梁臺(tái)座位置設(shè)置坡度大于2%的集水溝，并在場(chǎng)地四周設(shè)置排水溝，以防止預(yù)制場(chǎng)內(nèi)積水，對(duì)T梁預(yù)制施工造成影響[4]。

（2）預(yù)制場(chǎng)硬化完成后，應(yīng)按照實(shí)際需求設(shè)置T梁臺(tái)座。該工程T梁預(yù)制臺(tái)座采用鋼底模板。施工前，應(yīng)先對(duì)基底實(shí)施找平處理，并進(jìn)行臺(tái)座基槽施工。基槽施工完成后，在底部設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，起到加固臺(tái)座的目的[5]。臺(tái)座施工時(shí)應(yīng)設(shè)置反拱值，根據(jù)該工程具體狀況，臺(tái)座反拱值為1.2 cm。

圖1 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁基本施工流程

3.3 鋼筋制作及安裝

（1）預(yù)制場(chǎng)地布置完畢，開始預(yù)應(yīng)力混凝土T梁鋼筋制作及安裝施工，鋼筋制作在加工棚內(nèi)完成，制作前應(yīng)先對(duì)鋼筋性能實(shí)施檢測(cè)，確保符合標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)合格后，方可進(jìn)行鋼筋加工制作。制作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行加工，確保尺寸、型號(hào)和質(zhì)量滿足要求，待制作完成后，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，嚴(yán)格保證鋼筋加工質(zhì)量[6]。

（2）鋼筋制作并驗(yàn)收完畢，應(yīng)根據(jù)施工要求進(jìn)行鋼筋連接。根據(jù)該工程設(shè)計(jì)要求，對(duì)于直徑小于18 mm的鋼筋，應(yīng)采用焊接連接；而對(duì)于直徑不低于18 mm的鋼筋應(yīng)采用機(jī)械連接。

（3）鋼筋連接完成后，應(yīng)對(duì)焊接、機(jī)械連接質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后實(shí)施鋼筋安裝。安裝時(shí)通過綁扎及焊接方式完成固定與連接，主筋全部采用焊接方式進(jìn)行安裝。

3.4 預(yù)埋波紋管

鋼筋安裝完成后隨即開始預(yù)應(yīng)力管道埋設(shè)。結(jié)合該工程具體情況，確定采用波紋管進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道預(yù)埋。為確保孔道位置準(zhǔn)確，實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求實(shí)施孔道定位，并確保孔道埋設(shè)位置與錨墊板相垂直。管線埋設(shè)完成后，縱、橫向偏差應(yīng)分別控制在10 mm、5 mm以內(nèi)。管線埋設(shè)長(zhǎng)度計(jì)算公式如（1）所示：

式中，l——波紋管預(yù)埋長(zhǎng)度（m）；l1——設(shè)計(jì)鋼絞線長(zhǎng)度（m）；l2——預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)梁端鋼絞線外露長(zhǎng)度（m）。

由式（1）得到波紋管埋設(shè)長(zhǎng)度。波紋管安裝完成后，利用扎絲將其固定在T梁鋼筋上，防止混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生移位或破壞[7]。

3.5 模板加工及預(yù)應(yīng)力筋穿束

（1）預(yù)應(yīng)力管道安裝完成后，方可進(jìn)行模板安裝。結(jié)合該工程具體情況，采用定型鋼模板進(jìn)行施工。鋼模板由專業(yè)生產(chǎn)廠家定制而成。模板加工時(shí)，外模鋼板厚度為6 mm，模板骨架規(guī)格根據(jù)槽鋼尺寸確定，該工程為60～110 mm。同時(shí)，考慮后期模板拆除方便，模板加工時(shí)可在肋板與倒角結(jié)合處應(yīng)制成圓弧形結(jié)構(gòu)。模板加工完畢，應(yīng)采用螺桿實(shí)施加固安裝，其接縫位置應(yīng)采用密封材料進(jìn)行密封處理，并對(duì)安裝質(zhì)量實(shí)施檢測(cè)。

（2）模板安裝完畢，隨即開始預(yù)應(yīng)力筋穿束施工。該工程預(yù)應(yīng)力筋采用低松弛、高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線，直徑為15.2 mm，強(qiáng)度為1 860 MPa。材料進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)對(duì)材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行全面檢查，檢查合格后方可予以進(jìn)場(chǎng)使用[8]。

（3）預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)按要求進(jìn)行標(biāo)號(hào)，并實(shí)施編束，以1.5 m間距為標(biāo)準(zhǔn)用扎絲綁扎成束，然后按照設(shè)計(jì)長(zhǎng)度進(jìn)行穿束。穿束完畢隨即進(jìn)行混凝土澆筑，為防止預(yù)應(yīng)力束與管道黏結(jié)，混凝土澆筑過程中應(yīng)每間隔30 min反復(fù)抽拉預(yù)應(yīng)力束[9]。

3.6 混凝土澆筑

該橋梁工程T梁預(yù)制混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，由拌和站統(tǒng)一拌制，并采用專用混凝土運(yùn)輸罐車運(yùn)至預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行混凝土澆筑。

（1）混凝土拌和時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)拌和時(shí)間的把控，既要防止拌和時(shí)間過長(zhǎng)，造成混凝土離析，同時(shí)又要防止拌和時(shí)間不足，引發(fā)均勻性差的問題。

（2）混凝土澆筑前，應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)混凝土坍落度，確保位于180～200 mm范圍內(nèi)，并確保混凝土骨料粒徑不超過20 cm。檢測(cè)合格后，采用汽車泵進(jìn)行混凝土澆筑。T梁澆筑時(shí)，應(yīng)由中間向兩端分層、對(duì)稱同步進(jìn)行，嚴(yán)格控制分層厚度，確保不超過30 cm。澆筑過程中嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進(jìn)行振搗。

（3）混凝土振搗時(shí)以附著式振動(dòng)器為主，對(duì)于局部位置采用插入式振動(dòng)棒輔助振搗。振搗過程中應(yīng)科學(xué)把控振搗時(shí)間，防止出現(xiàn)過振和欠振現(xiàn)象。混凝土過振容易造成混凝土離析，影響混凝土質(zhì)量，而漏振和欠振則會(huì)導(dǎo)致混凝土密實(shí)度不足，引發(fā)蜂窩、麻面、孔洞等質(zhì)量缺陷。

（4）混凝土澆筑完成后，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7～14 d。該工程T梁養(yǎng)護(hù)采用灑水及覆蓋毛氈的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，始終保持混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，有效降低混凝土內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度30%時(shí)，方可進(jìn)行拆模作業(yè)。拆模時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制拆模力度，防止對(duì)T梁棱角造成破壞。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值90%時(shí)，方可實(shí)施預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)[10]。

3.7 預(yù)應(yīng)力張拉

（1）T梁預(yù)應(yīng)張拉采用兩端對(duì)稱張拉，主要張拉機(jī)具包括YDC-2500型千斤頂、YM15-4型或YM15-5型錨具。張拉設(shè)備進(jìn)場(chǎng)且檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行安裝。在進(jìn)行錨具和千斤頂安裝時(shí)，應(yīng)先將多余預(yù)應(yīng)力管道切除，并使預(yù)應(yīng)力孔道、錨孔和千斤頂三者位于同一軸線上，并保持千斤頂作用力與錨墊板垂直。待設(shè)備安裝完畢，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)試，并實(shí)施試運(yùn)行，確保設(shè)備性能良好，待滿足要求后開始預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。

（2）預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，兩端同步進(jìn)行張拉，共分4級(jí)施加預(yù)應(yīng)力，依次張拉至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的15%、30%、50%和100%。張拉過程中采用張拉力和伸長(zhǎng)量雙重控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，當(dāng)伸長(zhǎng)量實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值偏差大于6%時(shí)，應(yīng)暫停張拉，全面分析偏差原因并進(jìn)行處理。若伸長(zhǎng)量滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)持荷觀察一段時(shí)間，待設(shè)備故障排除后繼續(xù)進(jìn)行張拉，直至張拉至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的100%，持荷觀察合格后方可實(shí)施孔道壓漿作業(yè)。

3.8 孔道壓漿

（1）該工程T梁預(yù)應(yīng)力孔道壓漿采用水泥漿，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)確定漿液配比，并嚴(yán)格按照配比進(jìn)行水泥漿拌制，待其稠度滿足要求后注入壓漿劑。該工程壓漿劑采用活塞式壓漿泵，其壓力高達(dá)0.5～0.7 MPa，完全滿足施工要求。壓漿開始前，應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道實(shí)施全面檢查，確保內(nèi)部通暢、無雜物，并嚴(yán)格檢查嚴(yán)密性，防止出現(xiàn)裂縫和滲漏現(xiàn)象，待各項(xiàng)指標(biāo)檢查合格后開始?jí)簼{作業(yè)。

（2）壓漿過程中，應(yīng)先以較小的壓力進(jìn)行施工，待水泥漿均勻后再增大壓力，將壓力維持在0.5～0.7 MPa范圍內(nèi)。當(dāng)出漿口有漿液溢出時(shí)，持續(xù)穩(wěn)壓2～4 min，直至出漿口漿液濃度與壓漿漿體相同時(shí)，停止壓漿，以此方法完成所有預(yù)應(yīng)力孔道壓漿施工。壓漿完成后，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)要求養(yǎng)護(hù)28 d，待漿液強(qiáng)度滿足要求后，方可實(shí)施封錨及吊運(yùn)作業(yè)。

4 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁吊裝

4.1 預(yù)制梁吊運(yùn)

預(yù)應(yīng)力混凝土T梁吊裝，應(yīng)先通過龍門吊進(jìn)行吊運(yùn)，實(shí)際吊裝采用兩點(diǎn)起吊方式。梁場(chǎng)設(shè)置2臺(tái)120 t龍門吊，通過預(yù)先設(shè)置的吊點(diǎn)將龍門吊與T梁連接在一起，并同步啟動(dòng)2臺(tái)龍門吊，確保協(xié)調(diào)一致，待T梁吊起后勻速、緩慢吊運(yùn)至運(yùn)梁區(qū)，并將T梁裝運(yùn)至運(yùn)梁車上，然后通過運(yùn)梁車將T梁運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。因T梁重量較大，運(yùn)梁車運(yùn)輸過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制運(yùn)行速度以保證運(yùn)輸安全。

4.2 預(yù)制梁安裝

待運(yùn)梁車到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)安排專人指揮運(yùn)梁車，確保準(zhǔn)確、平穩(wěn)停放于架橋機(jī)下方。結(jié)合該工程實(shí)際情況，選用自行式桁架架橋機(jī)。架橋機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)完成拼裝，拼裝完成后進(jìn)行調(diào)試并試吊，待性能檢測(cè)達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行正式吊裝。T梁吊裝時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)受力均衡，應(yīng)采用兜底起吊法。起吊前，預(yù)先在橋梁上方安裝支座，并將T梁吊放于支座上方，隨即在橫隔板上方設(shè)置支撐體系，待T梁鋼筋與橫隔板鋼筋焊接牢固后，撤除吊裝裝置，繼續(xù)后續(xù)T梁吊裝作業(yè)。待整跨T梁安裝完成后，及時(shí)澆筑濕接頭混凝土，并實(shí)施養(yǎng)護(hù)，使其形成整體，以提高橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

5 結(jié)論

綜上所述，預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、自重輕、耗材少、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在公路橋梁工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。為有效提高預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制質(zhì)量，保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和安全性，預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工時(shí)，應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)要求及工程實(shí)際情況，制定科學(xué)有效的施工方案，并嚴(yán)格落實(shí)執(zhí)行。同時(shí)，施工過程中，應(yīng)科學(xué)做好預(yù)制場(chǎng)布置、鋼筋制作及安裝、波紋管埋設(shè)、模板制作與安裝、預(yù)應(yīng)力筋穿束、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、孔道壓漿、T梁吊運(yùn)、T梁安裝等各環(huán)節(jié)施工技術(shù)要點(diǎn)控制，以有效提高T梁施工質(zhì)量與安全，保證橋梁工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉歡. 40 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制吊裝施工技術(shù)研究[J]. 交通世界， 2022（7）： 44-45.

[2]武恒. 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)與質(zhì)量控制分析[J]. 工程技術(shù)研究， 2022（4）： 84-86.

[3]王俊青. 基于橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)分析[C]. 北京恒盛博雅國(guó)際文化交流中心. 2021年10月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集， 2021： 50-52.

[4]吳乾坤， 張亞海， 郭寶圣， 等. 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)分析[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2021（14）： 135-137.

[5]姚晉勇. 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)探討[J]. 四川建材， 2021（4）： 134-135.

[6]葉劍波. 40 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J]. 四川水泥， 2021（2）： 40-41.

[7]陳明秋. 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制與安裝施工技術(shù)探討[J]. 黑龍江交通科技， 2021（1）： 94+97.

[8]石立國(guó)， 鄧林峰， 康體， 等. 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制及安裝施工技術(shù)[J]. 建筑技術(shù)， 2020（10）： 1219-1221.

[9]董賢蕓， 盧懷友. 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工過程中的質(zhì)量控制方法研究[J]. 工程與建設(shè)， 2022（2）： 431-433.

[10]賴俊， 余興春， 陳明禹， 等. 預(yù)制裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁通用制梁臺(tái)座施工技術(shù)[C]. 《施工技術(shù)》雜志社， 亞太建設(shè)科技信息研究院有限公司. 2020年全國(guó)土木工程施工技術(shù)交流會(huì)論文集（下冊(cè)）， 2020： 169-171.