論預制T梁技術在公路橋梁項目中的應用

摘要 文章全面探討了預制T梁技術在公路橋梁項目中的應用，介紹了預制T梁從模板、預應力施工到現場安裝的全過程，剖析了該技術如何有效縮短施工周期、增強結構安全性、優化施工環境，以及在提升橋梁整體性能方面的顯著貢獻。通過實例分析與探討，旨在為相關工程實踐提供理論依據與實踐指導。

關鍵詞 預制T梁；橋梁工程；施工技術

中圖分類號 U445 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）20-0079-03

0 引言

預制T梁技術，以其高效、靈活、耐用的特點，在公路橋梁項目中展現出了巨大潛力。該技術通過工廠化預制與現場快速安裝，有效縮短了施工周期，提高了工程質量，同時降低了施工對環境的影響。該文旨在深入探討預制T梁技術在公路橋梁項目中的具體應用，分析其技術原理、實施效果及安裝步驟，以期為工程實踐提供有益的參考與借鑒。

1 工程概況

某項目起于天王山大道與菜籽山大道平交口（K16+

143.372），緊鄰G5京昆高速，以深挖路塹方式通過下蠻山，設活龍互通與G348國道進行交通轉換，并上跨成昆鐵路，后折向西南，終點樁號為K25+131.495，全長8.988 km。其中，共設4座橋梁，分別為下蠻山1#中橋（2×30）m、下蠻山2#中橋（2×25）m、活龍互通主線橋（15×25+2×27.5+2×40+23+40+23.5）m、B匝道橋（3×25+4×25+3×26+25）m，共計768.8 m，占線路總長的8.55%。該文選用其中橋梁工程預制T梁施工部分進行探究與分析。該項目預制梁板40 m T梁48片，全部采用預制架設法施工，計劃配置40 m T梁模板1.5套（中梁1套，邊梁0.5套）。

2 預制T梁施工

2.1 梁體預制

2.1.1 梁體預制臺座及模板

固定式制梁臺座結構設計穩固，下部由混凝土基礎牢固構筑，輔以梁端特制的混凝土底座以增強支撐。底模坡度控制在2 mm以內。當梁體經歷預應力張拉工藝后，其中部會自然向上拱起。底模兩端設活動底模，端模采用整體式定型鋼模，側模采用拼裝式大塊定型鋼模，面板均為9 mm厚的鋼板。鋼筋在臺座上綁扎成形，同時設置預應力筋波紋管，模板采用龍門吊配合人工安拆。詳見圖1所示：

結構的混凝土澆筑采用組合鋼模或大塊鋼模。增強模板的適應性和重復使用性（周轉率）。模板的板面加工至光滑平整的標準，接縫處應經過嚴格處理，以有效防止混凝土在強烈振動澆筑過程中的漏漿現象。梁體模板選用鋼質材料，其強度高、變形小，適合承受混凝土的澆筑壓力。模板表面應均勻涂刷一層優質脫模劑，簡化拆模過程，減少模板對混凝土表面的損傷，提升構件的表面光潔度，為后續處理提供便利。在進行梁體端模設計上，應考慮預應力鋼束錨下墊板的固定需求。通過控制孔口位置，將其誤差限制在±2 mm以內。制梁臺座的底模應設置反拱。基于設計圖紙提供的具體數值，在跨度范圍內應按照二次拋物線的變化規律進行設置。反拱的引入旨在抵消混凝土自重及預應力作用下可能產生的撓度，梁體應在最終狀態下達到設計的幾何形狀和尺寸精度，以提高橋梁的整體質量和使用壽命。

2.1.2 鋼筋制作與安裝

鋼筋作為關鍵材料，其質量控制關系工程的安全和耐久。在鋼筋進場后，嚴格的質量檢查與加工流程必不可少。鋼筋的出廠質量證明書和試驗報告單是驗證其質量的重要依據，鋼筋的各項性能指標應符合國家標準和設計要求，應對進場的鋼筋進行抽樣檢查，通過物理試驗和化學分析等手段，確認其質量的穩定性。

在鋼筋加工環節，應按照設計圖紙的要求加工成形，包括鋼筋的彎曲、切割、焊接等工序，最終形成的鋼筋骨架應符合設計要求。在骨架鋼筋的焊接過程中，應保持骨架不變形且在同一平面上。主筋接頭采用雙面焊接搭接，并通過焊接實驗室的檢查。鋼筋的預制成形在鋼筋車間進行，遵循先底板、后腹板、再頂板的順序進行綁扎。在綁扎過程中，注意鋼筋接頭的錯開布置，提高鋼筋的連接強度。內外側護欄的錨固鋼筋需預先埋入，并預留泄水管位置。在安裝頂板、翼板鋼筋時，應同步安裝防撞欄的預埋鋼筋。預埋鋼筋的準確、牢固定位對于后續防撞欄的安裝和整體結構的穩定性至關重要。

2.1.3 預應力管道安裝

梁體預應力鋼束的成孔采用預埋波紋管，連接時采用大一號同型波紋管作接頭管，接頭管長300 mm，但接縫數量盡可能保持最少。波紋管連接后，應每隔0.5 m加設一道定位鋼筋，并用鐵絲綁扎固定。同時，控制好波紋管的平彎、豎彎曲線，保持接頭不漏漿、管道不受損傷，防止鄰近電焊火花燒傷管壁。

2.1.4 混凝土施工

混凝土澆筑采用輸送車運輸、龍門吊配吊斗入模，采用兩次澆筑成形。混凝土振搗采用插入式與附著式振動器聯合振搗，并覆蓋麻袋片、灑水進行養護。當氣溫低于5℃時，應覆蓋保溫材料，噴灑養護劑養護。

梁體混凝土的振搗以附著式振動器為主，插入式振搗器為輔，主要采用側振工藝。振動時間以2～4 min為宜。具體做法如下：

振動器的振動為間斷式：每次開動20～30 s，停5 s，再開動。每層混凝土振搗6～7次[1]。

混凝土振搗合格標準：混凝土不再下沉，無氣泡上升，表面平坦并有薄層水泥漿出現。

混凝土采用斜向分層，循序漸進一次灌注完成，混凝土灌注分層的厚度保持在30 cm；上下層同時灌注時，上層的前端距下層的前端保持在2 m左右，且不小于1.5 m。澆筑前在波紋管中穿入略小于管內徑的塑料管，混凝土澆筑時應抽動塑料管。

現澆橋面板與預制梁體整體結合，梁體的翼緣板表面拉毛處理，并用麻袋或土工布覆蓋混凝土表面，灑水養護。

2.1.5 混凝土的養護及拆模

混凝土終凝后立即進行灑水養護。當氣溫較低時采用保溫養護，必要時增設蒸汽養護。

2.1.6 預應力施工

檢查預應力孔道后，進行人工穿束。預應力束管道的位置用定位鋼筋固定，定位鋼筋與T梁腹板的鋼筋采用點焊連接。澆筑前應檢查波紋管是否密封，防止澆筑混凝土時阻塞管道。40 m T梁在混凝土強度達到設計強度的95％且齡期不小于7 d時，按張拉順序和要求實施張拉。

梁體的鋼束張拉過程應嚴格遵循對稱均勻的原則，兩端同步進行，且張拉順序嚴格遵循設計要求，確保逐束精準張拉。張拉控制采取雙重標準：錨固時，兩端需同步進行。張拉的具體程序如下：從初始狀態開始，首先施加至設計控制應力的10%作為伸長量標記，隨后分級張拉至100%的控制應力σcon，并保持該應力水平持荷2 min以穩定結構，同時測量并記錄伸長量。之后進行錨固操作，并在錨固后測量回縮量以評估錨固效果。特別注意的是，鋼絞線張拉錨下的控制應力設定為σcon=1 395 MPa，而對于體外張拉，其控制應力還需額外考慮錨圈口的預應力損失，該損失值應在施工前通過測定或由廠家提供，一般約為控制應力的3%。

T梁張拉順序：N1—N2—N3—N4—N5。兩根N5鋼束采用對稱分級張拉的方式，先張拉任意一根N5束至50%的張拉力，再張拉另一根N5鋼束，最后完成第一根N5鋼束的張拉。具體位置見圖2所示：

當鋼絞線張拉作業全部完成后，禁止針對錨頭和鋼束的任何形式的撞擊行為，以防造成損傷或影響張拉效果。對于鋼絞線多余長度的處理，應使用專業的切割機進行切除，切口平整、無毛刺。切除后剩余的鋼絞線長度（即露出錨圈外的部分）必須滿足不小于3 cm的標準，以滿足后續工藝要求及安全規范。

2.1.7 孔道壓漿與梁體封端

張拉作業完成后，隨即進入孔道壓漿階段，此過程采用高效的活塞式壓漿泵，并遵循自下而上的順序操作。為改善水泥漿的性能，可適量摻入減水劑，其摻入比例需經嚴格試驗后進行確定。孔道壓漿所使用的凈水泥漿，其強度級別不得低于梁體本身的強度要求，同時，通過科學試驗添加適量的膨脹劑，旨在有效減少水泥漿的收縮，并進一步提升孔道內部的密實程度。

在水泥漿的拌制過程中，首先將水注入拌和機內，隨后逐步加入水泥，待兩者充分混合后再依序添加摻加料。摻加料中所含的水分應納入整體水灰比的計算中。整個拌制過程需持續至少2 min，直至水泥漿達到均勻一致且符合預設稠度（控制在10～17 s之間）方可使用。每次拌制的量應滿足1 h內的使用需求，以避免水泥漿因長時間放置而性能下降。

壓漿作業前，對錨具周圍的鋼絲間隙及孔洞進行封堵處理，防止壓漿過程中發生冒漿現象。利用無油分的壓縮空氣對管道進行徹底清洗。采用真空壓漿工藝進行施工，壓漿結束后需等待水泥漿終凝，方可拆除壓漿閥。此外，每班工作需留取3組立方體試件進行28 d的標準養護，以檢測其抗壓強度，作為評估水泥漿質量的重要依據。

關于水泥漿的時效性管理，從調制完成到灌入孔道的整個過程需嚴格控制時間，具體時間依環境溫度而定，但一般不應超過30～45 min。在此期間及壓注過程中，需不斷攪動水泥漿，以保持其均勻性和流動性。壓滿漿的管道需妥善保護，避免在1 d內受到任何形式的振動，同時確保管道內水泥在注入后的48 h內，其周圍混凝土溫度不低于5℃。針對高溫天氣（白天氣溫高于35℃），壓漿作業應合理安排在夜間進行，以減少溫度對水泥漿性能的不利影響。最后，在壓漿后的2 d內，應對注入端及出氣孔的水泥漿密實情況進行細致檢查，必要時采取相應措施進行處理，以確保孔道壓漿的整體質量。

梁體封端：每片梁壓漿完成后，將梁端沖洗干凈、鑿毛，焊接并綁扎封端鋼筋，立模、澆筑混凝土，進行養護，當混凝土強度達到設計要求后拆模，梁體封端的混凝土應采用與梁體同標號的混凝土[2]。

2.2 梁體架設

2.2.1 作業前的準備

對預制梁體的外形尺寸、混凝土的強度、預埋件數量及質量、預應力鋼絞線張拉結果、孔道灌漿的漿體進行檢驗復查。

2.2.2 梁體的吊裝

架橋機在橋頭路基上進行拼裝，運梁車拖運至架橋機后方喂梁，架橋機前移進行梁板安裝。架梁施工工藝如圖3～5所示：

1#起重行車垂直起吊梁體，使梁體脫離前運梁車面，臨時支撐后支腿，同時檢查卷筒排繩、制動。1#起重行車和后運梁平車配合前移梁體，如果起升高度不夠，可臨時拆除后支架臺車拉桿（此時起重行車應位于主橫梁跨中）。

當1#起重行車載梁前移至1/2跨中時，應密切注意導梁變形（定期測量該處下擾值和水平負彎值）。當梁體后吊點移至2#天車下時，停車制動。用2#天車吊起梁體后吊點。兩臺起重行車同時載梁前移至架梁段，徐徐落下；可按指定位置就位；應做好邊梁的臨時支護。

重復以上步驟，直至全橋梁體架設完畢。對于全幅或半幅梁體，應采用整機橫移落梁方法。安裝完成后焊接橫隔板、濕接縫，每跨T梁安裝完成后前移架橋機，架橋機采用步履式縱移方式進行前移，無需配重。再鋪設接長運梁平車鐵軌，即可對下一跨梁進行起吊、運輸和安裝。

3 結論

該文分析了預制T梁技術在實際中的應用，彰顯了其在公路橋梁項目中的卓越價值。該技術不僅實現了橋梁構件的標準化與工業化生產，大幅提升了施工效率與質量控制水平，還通過優化設計與施工工藝，顯著增強了橋梁結構的承載能力與耐久性。預制T梁技術的環保特性與成本效益優勢，也為現代橋梁建設提供了更為綠色、經濟的解決方案。因此，預制T梁技術在公路橋梁領域的應用前景廣闊，值得進一步推廣與研究。

參考文獻

[1]朱祺.橋梁工程預制混凝土T梁施工外觀質量控制技術[J].散裝水泥，2024（3）：121-123.

[2]杜志陽.橋梁工程項目預制梁架設施工技術分析[J].交通世界，2024（12）：140-142.

收稿日期：2024-08-20

作者簡介：杜江（1992—），男，本科，主要從事道路橋梁工程施工相關工作。