35m预应力砼T梁建筑工程施工总结
施工工作总结:本文结合永武高速公路A4合同段35米预应力砼T梁的施工技术进行总结，并对施工中质量控制要点进行了浅析
35m预应力砼T梁施工总结
永武高速公路A4项目部
【摘要】
本文结合永武高速公路A4合同段35米预应力砼T梁的施工技术进行总结，并对施工中质量控制要点进行了浅析
【关键词】 35m预应力砼T梁 张拉 施工技术 质量控制
1工程概况
由我公司承建的永武高速公路永安至武平A4合同段的山峰1号大桥与山峰中桥上部结构均为35m预应力砼连续T梁。其中山峰1号大桥为左右线分离桥梁，左线桥中心桩号为ZK42+964，桥梁总长599.0米；右线桥中心桩号YK42+954.5,桥梁总长634米。左线桥桥梁孔布置为35+（45+82+45）+11×35米T梁+预应力混凝土刚构连续箱梁+预应力混凝土T梁刚构-连续组合体系；右线桥桥梁孔布置为2×35+（45+82+45）+11×35米T梁+预应力混凝土刚构连续箱梁+预应力混凝土T梁刚构-连续组合体系；山峰中桥为1×35m的pc简支T梁，中心桩号为K43+580.5，平面位于曲线上，桥梁总长43.5米。
2主梁预制
本合同段共计35m预制T梁135片，其中山峰1号大桥125片，山峰中桥10片。桥梁横断面半幅桥宽由5片梁组成，梁高2.25m，间距2.45m。
2.1预制场布置
根据现场实际情况及多方案比选，决定在山峰1#大桥和山峰中桥之间（里程K43+271.5～K43+558）路基上作为制梁及存梁区域，此段为挖方区，基础为碎石状花岗岩，制梁台座不易产生不均匀下沉。场地两侧铺设龙门吊走行轨，进行T梁生产、移梁、存梁等工序；在预制厂沿线路左侧设置临时住房、拌合站，制梁台座武平端设钢筋加工厂及钢绞线加工厂等场地；制梁场地全部用10cm厚C15砼进行硬化。（见下图）
2.2预制梁台座
为满足生产工期的要求，共设3排4列共12个制梁台座。考虑梁与梁之间的工作空间宽度及预制梁的宽度，最终设计台座与台座中心距离为4m，中间两列的宽度为8m作为工作空间及混凝土运输便道等使用,台座之间设置4℅内侧坡，中间梁端头设置排水沟，使梁场养护水可以循环利用。排与排之间距离按5m 考虑。在本桥的T梁模板设计中，为方便预制主梁，所设计的模板中，均配备不同长度的调节块来调整梁长。台座长度均设计为36。台座结构为2层，最下面为C25砼基础，梁跨中间26m段浇注厚0.2m、宽1m的C25砼, 两端端部各5m范围内浇注厚为0.5m、宽1.5m的C25钢筋砼，基础施工时预埋底座锚固钢筋。基础以上为底座，底座为C30的砼。底座施工时两侧预埋角钢用于固定底模钢板。用φ50的PVC管预留拉杆孔。台座按设计要求设置30mm反拱度，按二次抛物线设置，二次抛物线的曲线方程为：y=4f拱x(L-x)/L2。在穿吊绳位置处留30㎝活动底模，以便起吊时穿钢丝绳。台座两侧钉5㎜厚橡胶条，以防漏浆。
2.3 T梁模板
T梁模板必须具有足够的强度、刚度、稳定性和精确的结构尺寸，模板板面平整光滑不得有凸凹现象。面板采用6㎜厚钢板，骨架采用[14，[12，骨架与翼板等宽，便于竖立。模板以横隔板为界进行分块，T梁共6道横隔板，模板分成14大块，4小块，横隔板侧模与大块模板成一整体，适当加大脱模斜度，交汇线处打磨成圆角，便于脱模。为防止浇注时模板上浮，模板肋板模加高5㎝用来夹扣在台座上，通过拉杆把模板紧固在台座上。根据工期进度要求及梁片数量，模板加工3套，其中2套中梁，1套边梁。翼缘梳型板采用8mm钢板按钢筋间距割制，使用时点焊在侧模竖带上。
2.4 T梁施工工艺
T梁的施工工艺流程图见下：
2.5台座清理
施工前要求先清除底模上面的所有杂物，并擦拭干净，均匀涂刷脱模剂，本桥底模采用涂刷机油与柴油（按7：3配置）做为脱模剂。对于底模钢板的缺损的部位及时进行修补找平，以免影响梁体底板的平整度。
2.6钢筋、波纹管的绑扎及安装
钢筋在加工场加工后，在大梁台座上安装绑扎，先安装绑扎“马蹄”部分的钢筋，“马蹄”部分的箍筋数量多而密，位置不好控制，为此，采取在台座侧面用红色油漆划线定位的方法，用以准确布设箍筋的根数及间距，横隔板钢筋在腹板钢筋完成后再进行安装绑扎；腹板及“马蹄”部分钢筋全部成型后，开始焊接波纹管定位筋，定位筋间距直线段为1m，曲线段加密至50cm。由于波纹管线形为曲线，为准确控制每一处定位筋的位置，施工中采用尺杆刻度定位法，即按照设计图给出的钢绞线的坐标，算出波纹管底部定位筋的坐标，刻于木方尺杆上，用这尺杆在梁肋钢筋上划出定位筋的位置，再焊接定位筋，这样可以有效地保证定位筋的准确性。腹板钢筋绑扎完成后，将波纹管按顺序逐根穿入，用10φ钢筋点焊定位牢固，防止波纹管在施工中产生移位或上浮，最后将加工好的钢绞线两端用电工胶布包好包紧，用自制的钢套筒套住一端，从波纹管一端穿入，从另一端伸出。翼缘板钢筋在模板支好后才进行安装绑扎；为保证钢筋保护层厚度，除在钢筋骨架成型时用架立钢筋控制好间距外，再用水泥垫块加以控制，将按设计要求将垫块呈梅花状绑扎在钢筋的交叉点上,纵横向间距均不得大于1m，梁底不得大于0.5m。（注：水泥垫块绑扎一定要牢固）
2.7模板安装
模板安装采用龙门吊完成，自中间向两端进行，调模时，由于模板比较规则，吊线锤靠模板底角的三角形木楔逐块调整竖直，模内尺寸由两端模板调整好后，中间模板依次对齐。在立模板之前首先应考虑桥梁的横坡度，横坡度确定后再定模板的高低侧以备调换模板的方向。
立模顺序：涂脱模剂 粘接缝止浆双面胶(或橡胶条) 安装侧模 安装端模 模板加固
模板接缝及侧模与底模间填塞双面胶，以防止漏浆现象的发生。横隔板底模必须设置有力支撑，以保证拆除侧模后，横隔板底模仍能起支撑作用，避免横隔板与翼缘，腹板交界处出现因横隔板过早悬空而引起裂纹。
2.8砼浇筑施工
砼浇筑质量的关键从两方面来控制：一是浇筑层的厚度和浇筑顺序，另一方面就是振捣。本桥在生产第一片试验梁时，关键抓住这两个方面，对施工人员进行严格技术交底并加强现场指导控制，从完成的产品看，效果比较理想。砼在拌合站内集中拌制，运输车运输，龙门吊提升浇筑，高频振捣器振捣为主，插入式振捣为辅。砼采用纵向分段、水平分层的浇筑方法，每层厚度不超过30cm。分段长度在4m～6m之间,段与段之间的接缝为斜向,上、下层混凝土接缝互相错开，以保证混凝土浇筑的整体性；为防止漏浆严重，在翼缘板梳型板模板内采用9cm宽光轮皮带止浆（见右图）。
浇注顺序从马蹄部位—马蹄至最上层波纹管范围—腹板—翼缘板。浇筑方向是从梁的一端循序进展至另一端。在将近另一端时，为避免梁端砼产生蜂窝等不密实现象，改从一端向相反方向投料，在距该端4～5m处合拢。
本工程35m预制T梁的腹板宽度只有20cm，下面马蹄宽度为50cm，因此，“马蹄”部分振捣是施工关键，常规的插入式振动器难以达到施工要求，因此主梁混凝土浇筑采用高频振动器与插入式振动器结合使用的振捣工艺，在波纹管以下部分和梁底“马蹄”部分安装2.0KW的高频振动器，每侧模板按间距100cm设4台，两侧跳间布置，形成整梁以50cm的形态分布；在梁端的腰部各增设一台高频振动器，以保证张拉区混凝土振捣密实。在钢筋、波纹管密集区采用高频振动器进行侧模振捣，同时用小型插入式振动器沿波纹管和钢筋间间隙插入振捣，但必须严防振动棒碰触波纹管和钢筋；梁中部及顶部混凝土，则采用插入式振动器振实，振捣时以振捣区混凝土停止下沉，表面呈现平坦、泛浆，不冒气泡为准。
2.9砼的养护
因本工程所处地区气温较高，采用一般的土工布覆盖及喷淋养护均能满足设计要求。根据试块抗压强度及混凝土性质对梁体洒水养护至少7天，梁体与通体试件养护期间，使混凝土外露面始终处于湿润状态。梁体养护采用喷淋循环水系统（见左图）。
2.10模板的拆除
为了不损坏T梁的翼缘板，混凝土强度未达到12.5Mpa时，不得拆模。拆模时，自两端向中间进行，先将法兰螺栓卸掉，然后打掉落模木楔，通过挂于龙门吊上的倒链并用大锤配合将模板拆除，两侧同步进行。拆模时，严防碰撞梁体，并采取支撑措施，以免梁体倾倒。
2.11预应力张拉
2.11.1张拉设备及锚具
本工程T梁张拉采用YCW250型千斤顶、ZB4－500油泵，以及与之配套的压力表和油管，锚具采用广西柳州市生产的OVM15－7、OVM15－8锚具。千斤顶在柳州市产品质量监督检验所标定。
2.11.1张拉力与油表读数
由千斤顶标定的回归曲线方程计算的张拉力与油表读数关系计算见下表：
项目 千斤顶编号 油表编号 控制张拉力(KN) σcon×Ay×n 公称油压P（Mpa） 线性回归方程
10% 20% 100%
7根钢绞线 1# 7919100K 1357.335 3.65 7.39 38.30 y=0.0276X-0.1
2# 7919120K# 1357.335 2.93 6.67 37.46 y=0.0275X-0.8
8根钢绞线 1# 7919100K 1551.24 4.18 8.46 43.48 y=0.0276X-0.1
2# 7919120K# 1551.24 3.47 7.73 42.93 y=0.0275X-0.8
2.11.3张拉程序及顺序
根据设计图纸及规范要求主梁张拉程序为0 σ0（10%σcon） 20%σcon 100%σcon σcon（持荷2min锚固）。采用两端对称、均匀张拉。
张拉顺序为N1束、N2束、N3束、N4束、N5束。（见右图所示）张拉时观察主梁的侧弯情况。如有侧弯，N4钢束先张拉50%的张拉力，待N5钢束张拉完成后，再将N4钢束的张拉力补足。
锚下控制应力：σcon=0.75Rby=0.75*1860=1395Mpa
2.11.4伸长量的计算
张拉吨位下的钢绞线理论伸长值计算式如下：
—预应力筋理论伸长值，mm；
—预应力筋的平均张拉力，N；
X—从张拉端至计算截面的孔道长度,m;
—预应力筋的长度， mm；
—预应力筋截面面积，mm2；
—预应力筋的弹性模量，MPa本批钢绞线取1.95×105Mpa；
—预应力筋张拉端的张拉力，N；
—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，rad；
—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，本桥取0.0015 1/m；
—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，本桥取0.25。
详细计算见下：
例:边跨一片预制主梁钢绞线每束七根（因本梁两端对称,故计算至跨中）
N1束:从张拉端至计算截面的孔道长度(计算至跨中)X=17.37
曲线夹角之和θ=6.468×π/180=0.1129rad
张拉端的张拉力: =σcon• =1395×7×139=1357335N
平均张拉力: = 〔1-e-(Kx+μθ)〕/(Kx+μθ)
=1357335×[1- e-(0.0015*17.37+0.25*0.1129)]/(0.0015*17.37+0.25*0.1129)
=1321157N
理论伸长量：△L= •L/( • )
=1321157×173700/(7×139×1.95×105)
=120.9mm
总伸长值：120.9×2=241.8mm=24.18cm
同理求得 N2束总伸长值：24.19cm
N3束总伸长值：24.24cm
N4束总伸长值：24.26cm
N5束总伸长值：24.34cm
张拉结束后，经检查全部合格后方能割去多余部分钢绞线，留有长度不得小于3cm，采用砂轮切机切断,严禁使用电弧焊切割。在梁体张拉起拱过程中，应随时打紧松动的支撑。
3孔道压浆及封锚
3.1压浆前的准备工作
张拉完成后，立即将锚塞周围预应力钢筋间隙用水泥砂浆封锚，封锚砂浆抗压强度不足10Mpa时，不得压浆。为使孔道压浆流畅，并使浆液与孔壁结合良好，压浆前用压力水冲洗孔道，并清净积水；压浆前将排气孔、压浆孔、排水孔等全面检查，并对压浆设备进行安装检验。
3.2压浆工艺
孔道压浆采用专用的灌浆泵进行，注浆工艺一般分两种： “一次注浆法”和 “二次注浆法”，前者用于不太长的直线形孔道，后者用于较长或曲线孔道。预应力张拉完成后的24h之内即对孔道进行注浆。注浆时，由灌浆泵在梁端将纯水泥浆，经灌浆管从灌浆咀压入孔道内，注浆的压力最少升到0.5Mpa，当注浆达到另一端饱满并排出浓浆（排出浓浆跟进口端浓浆稠度相同）时用水泥浆堵孔，并稳定10s以上后，可拆卸注浆管。对于“二次注浆法”，在第一次注浆间隔不少于30～40min后，可进行二次注浆。
4移梁
本工程主梁采用兜底吊装，移梁时，先检查龙门吊、电机、天车、吊环等状态是否良好，然后由专人组织，各负其责，慢速起吊，匀速移梁。将龙门吊纵向移到在钢轨上标定吊梁孔位置固定，放下吊勾；抽掉活动底模，穿托底钢丝绳，在梁底加设托底1cm钢板和卡瓦，每侧由一根φ44钢丝绳穿好进行吊装。梁体落位后，设置防护支撑后方可卸掉天车吊勾。
5存梁
存梁台座为C25钢筋砼台座，其台座设在梁体支座的横向中心线位置处，以便梁体横移时准确就位。 梁存放好后将梁的横隔板上的钢筋电焊在一起，至少点焊三处，以增加其横向稳定性，待吊梁时再行割断分离，每片梁的两侧加方木斜腿支撑。
6质量控制要点及措施
针对本工程35m预制T梁施工质量控制方面，本人总结出主要从以下几个方面进行过程控制：
6.1波纹管定位
波纹管定位是重中之重，力求精确。先对每种梁型每种波纹管每种编号的管道坐标进行列表交底。采用金属波纹管（满足《预应力混凝土用金属螺旋管》（JG/T3013-94）要求），钢带厚度不得小于0.30mm。波纹管在使用前进行仔细检查，确保波纹管没有锈、油污、泥土、撞击、压痕、裂口等影响使用的问题。波纹管在安装前应通过1KN的径向力作用下不变形的试验，同时作灌水试验，以检查有无渗漏现象，确无变形、渗漏现象的方可使用。波纹管的安装以底模为基准，首先在台座上找出中心位置，设其中心位置为0，向左右两侧每米沿伸，并用油漆标注在台座上。其次，用标杆根据每一束的预应力设计垂直坐标用油漆标注其上。对应与台座上的顺梁向坐标，进行逐一定点，就能准确的进行定位，将预应力钢筋托架焊牢定位在箍筋上，最后根据各点位置，用10φU形筋将预应力束点焊牢固。直线段每1m、曲线段每0.5m间隔须设置定位筋。
6.2混凝土质量的控制
因主梁腹板处厚度只有20cm，而除去波纹管直径8cm ,梁肋钢筋等空间，梁肋处每侧只有3cm左右的空隙，为防止混凝土浇筑时石子过大产生“狗洞”现象，本工程梁C50砼采用粒径4.75～19mm的石子，以保证产品的质量。混凝土运至现场后，必须进行坍落度试验，符合要求后方可浇筑，混凝土严格按程序分层浇筑，振捣工要明确分工，按操作规程进行，确保振捣均匀、密实，不漏振也不过振；混凝土初凝后用土工布覆盖，终凝后进行喷淋养护，以混凝土表面经常处于湿润状态为准，一般连续养护7d左右。
6.3砼外观质量的控制
T梁砼的外观质量主要从以下几个方面来控制：模板的打磨、砼的振捣、浇筑的分层及浇筑顺序、砼保护层的控制。
本工程第一片试验梁施工完毕拆模后，发现马蹄底部漏浆较严重，马蹄上半部分斜面处的气泡较多，腹板处也存在几处蜂窝、麻面等问题。经项目部技术人员的总结及分析，发现主要问题出在振捣方面，高频振动器与插入式振动器配合上存在漏洞，经过认真分析后总结出砼振捣的适当方法：
⑴马蹄部位的施工：砼入模时，相应位置的马蹄、腹板上的振动器全部开动，砼边入模边振动，开动腹板振动器的目的是加快砼下落进入马蹄部位，防止砼集卡在腹板形成狗洞。
⑵待砼全部进入马蹄后，停止腹板部位的振动，只开动马蹄部位振动器，振至砼密实。
⑶振动器开动数量视灌入砼面积决定，严禁空振模板。
⑷马蹄至波纹管范围砼浇筑完毕后，即可拆除高频振动器向梁中移动以节约振动器。
⑸浇筑桥面板、梁中部的腹板和横隔梁部位时，应以插入式振动器为主。
⑹根据经验，每层砼开动振动器的时间采用间断式，每次开动45～60秒，停2分钟后，继续开动，振动时间和振动次数以砼密实状态调整，密实标准是：砼不再下沉，无气泡冒出，出现薄层水泥浆为止。
在浇筑过程中派专人观察模板和漏浆情况，随时打紧由于振动而松动的支立模板的木楔，以保证模板垂直度。有漏浆情况，应及时查找原因，上紧螺栓或塞海绵条；及时观察振动器工作情况，有故障要及时更换、修理，以免发生漏振，并随时上紧振动器的螺栓。砼保护层垫块宜 采用水泥砂浆垫块。
6.4张拉控制
根据设计张拉力的大小选择千斤顶的吨位、行程以及与之配套的高压油泵和油表。由于施加到梁体上的预应力值的准确性对预应力梁的质量至关重要，因此，张拉前，必须将张拉机具送有资格的检定单位进行校验；使用超过200次或6个月，必须重新校核。张拉机具由专职人员操作使用，本工程选择两台YCW250型千斤顶，其张拉力大于控制张拉力的1.5倍以上，满足施工要求。张拉时两端千斤顶同时张拉，由专人指挥，进油速度缓慢均匀，尽量做到同步进行，使升压速度接近相等。
主梁钢绞线张拉由控制张拉力和伸长量双控制，以控制张拉力为主，以伸长量校核；实测伸长量超过理论伸长量的±6％时，应停止张拉，查找原因。预应力筋实际的伸长值与计算值之间存在一定的误差范围，这是不可避免的，主要原因有以下几点：一是预应力筋实际的弹性模量与计算取值不一致；二是千斤顶输出的力不准确；三是孔道摩阻损失有变化；四是预应力筋的截面面积偏差和量测的误差。因此在实际张拉量测过程中，要针对不同的问题采取措施。对于钢绞线弹性模量的取值应经有资质的检测单位进行分批测定，这样才能更准确的计算预应力筋的伸长值。
6.5梁体裂缝控制
梁体裂缝的主要形式有受拉翼缘裂缝、斜裂缝、腹板竖直裂缝、梁体表面龟裂以及梁腹板与横隔板相连接处的竖向裂缝等等。主要原因有三个方面：（1）混凝土浇注后处于塑性阶段，由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸发而产生裂缝。（2）混凝土凝固过程中因收缩而产生裂缝。（3）由于温度变化产生的裂缝，结构随着温度的变化受到约束时，在混凝土内部产生应力，当此应力超过混凝土抗裂强度，混凝土便开裂，即产生温度裂缝。（4）施工不当产生裂缝。在本工程梁体预制过程中，为防止梁体裂缝的产生，采取了一些措施，主要有以下几点：A：控制好混凝土的浇注时间和浇注时的温度，安排在早、晚或温度低的时候进行混凝土浇注。B：及时养护，并用土工布进行覆盖，经常保持混凝土表面湿润。C：及时拆模、及时张拉。当混凝土达到拆模强度时就及时拆模，当混凝土强度达到设计张拉强度时就及时张拉压浆。
裂缝的处置措施：用环氧树脂配固化剂、丙酮以1:0.5:0.25的配合比进行修补。将裂缝周围5厘米内的混凝土用钢刷刷干净，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂环氧树脂，贴玻璃布，之后再涂一层环氧树脂。玻璃布要求经5%浓度的纯碱水煮沸脱脂，能保证日后运营过程中梁体内的钢筋不受大气腐蚀，提高结构的使用寿命。根据以上的控制方案和防治措施，在以后的T梁预制过程中再没有出现裂缝，并通过对裂缝的处治也不影响梁体的正常使用。
7 结束语
35m后张法预应力砼T梁是目前高速公路设计中最普遍的结构型式，本文内容是本人对施工实践的总结，每个施工细节均应严格管理,规范施工,这样才能生产出优质的工程产品，本文希望能给同行们在以后的桥梁施工中提供一些借鉴。
预制T梁施工工艺方法可以说是大同小异，但是要保证其施工质量，尤其对T梁的外观质量控制，还必须做到以下几点；第一：严格把原材料质量关，这是保证施工质量的前提。第二：施工单位要有高度的质量意识，要建立完善的质量保证体系及质量管理组织机构。第三：施工队伍要专业化，施工时注意各工序的紧密衔接，合理安排施工。第四：加强内部施工管理，只有好的管理才能真正的创造效益。
参考文献：
代写公文公路桥涵施工技术规范实施手册 人民交通出版社 2001.10
桥梁施工工程师手册 人民交通出版社 1995.12
桥梁施工标准化指南 福建省高速公路建设总指挥部 2004.2