浅谈50 m先张法折线配筋预应力钢筋混凝土T梁施工技术

王邦贵

(贵州省六盘水路桥发展总公司)

1 前言

目前，国外广泛采用折线配筋预应力钢筋混凝土施工工艺，相比后张法具有节约材料，无压浆工艺，工艺简单、工序少、制造速度快、成本低、施工质量更容易得到保证等优点，但在国内尚处于摸索及试验阶段。在山东鄄城黄河公路大桥采用先张法折线配筋的预应力钢筋混凝土T梁，跨径为50 m，在国内尚属首次实际应用。

2 T梁设计概况

山东鄄城黄河公路大桥50 m先张法折线配筋预应力钢筋混凝土T梁单榀中梁翼宽160 cm，梁高270 cm，翼板厚度18～30 cm，肋板厚20 cm(支点处加宽至50 cm)，翼板挑出长70 cm，下缘马蹄宽60 cm(支点处加宽到70 cm)，马蹄高25 cm(支点处加高至80 cm)，每榀T梁设两道端横梁、7道中横梁，两榀梁横向翼间55 cm宽现浇混凝土连续，单榀边梁翼宽217.5 cm，外侧翼挑出总长127.5 cm，其余尺寸与中梁相同。

50 m先张法折线配筋预应力钢筋混凝土T梁单榀中梁预应力直线束为36根，弯起束为18根，单榀边梁直线束42根，弯起束18根，预应力束采用15.24钢绞线，抗拉强度标准fpk=1 860 MPa，张拉控制力为1 395 MPa。预应力束布置如图1。

图1 预应力钢束布置

3 50 m先张T梁施工技术

3.1 钢筋安装

T梁钢筋分4节段预扎成型，使用龙门吊吊运至台座上进行拼装。绑扎时严格按照设计图纸要求进行，绑扎在预扎台座上进行，为保证钢筋位置准确，在预扎台座上事先放出大样线，钢筋按线绑扎。钢筋安装过程中T梁普通钢筋与预应力钢绞线发生冲突时，优先保证预应力钢绞线坐标位置。

3.2 预应力筋张拉

3.2.1 预应力钢绞线

预应力钢绞线采用GB/T5224-2003标准钢绞线，标准强度 Ryb=1 860 MPa，公称直径 15.24 mm，公称面积140 mm2。钢绞线进场后经检验合格后方可使用，且在现场存放时应防止污染、锈蚀等。钢绞线按梁体内长度下料，梁体两端钢绞线安装YM15L-JX型钢绞线连接器，用于连接梁体外重复使用的钢绞线工作段。连接器构造见图2。

图2 YM15L-JX型钢绞线连接器构造图

钢绞线分折线束与直线束分别安装，部分预应力钢绞线两端中设有失效长度，失效段采用PVC管包裹，PVC管两端用封口胶固定在钢绞线上。

3.2.2 钢绞线张拉

钢绞线的预应力施加是先张法预应力T梁制作的关键工序，钢绞线张拉采用单孔工具锚张拉体系，预应力钢绞线张拉顺序原则为:首先张拉弯起束钢绞线，再张拉直线束钢绞线。首先分别单根初调弯起束和直线束钢绞线，再分别整体推张弯起束和直线束钢绞线至控制应力。

(1)弯起束钢绞线采用两端张拉。张拉工艺为:0→单根初调30%σcon，持荷2 min→单根张拉60%σcon→单根张拉90%σcon，持荷2 min→整体推张至100%σcon，持荷2 min→锚固。

(2)直线束钢绞线采用初调单端张拉，两端整体推张。张拉工艺为:0→单根初调30%σcon，持荷2 min→单根张拉60%σcon→单根张拉90%σcon，持荷2 min→整体推张至100%σcon，持荷2 min→锚固。

3.2.3 钢绞线实际张拉伸长值的计算

式中:Δl1为初应力以下的推算伸长值，采用相邻级30%σcon～60%σcon阶段的实测伸长值，mm;Δl2为 30%σcon～60%σcon阶段的实测伸长值，mm;Δl3为 60%σcon～90%σcon阶段的实测伸长值，mm;Δl4为90%σcon～100%σcon阶段顶推千斤顶的实测伸长值，mm。由下式确定其中 Δl、Δl和 Δl、Δl分别为同侧顶推千斤顶abcd实测伸长值。

4.3 钢绞线放张

当T梁混凝土强度达到设计强度要求的强度和混凝土龄期不少于3 d时，在台座上采用液压千斤顶放松钢绞线，完成对预制梁施加预应力。

钢绞线放张的顺序为:先放弯起束后放直线直线束。放张前首先拆除弯起器连接件，使用气割割断梁体外弯起器拉板，再将全部液压千斤顶放置在原张拉位置，并对千斤顶主缸充油，使油缸顶着张拉横梁钢板，然后分别进行弯起束、直线束支撑体系转换;即操作液压千斤顶紧张拉横梁，同时松动机械顶螺杆，直至将螺杆回车至最小长度。

5 混凝土浇注及养护

5.1 混凝土配合比

混凝土的施工质量好坏直接影响梁体的施工质量和外观，T梁混凝土设计强度等级为C50，配制的混凝土工作性能须满足设计及规范要求。

为确保拌制的混凝土具有较好的工作性能，胶凝材料总量为512 kg，水胶比为0.35，混凝土坍落度控制在130～170 mm之间;同时为提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能，混凝土中适量掺加了优质的粉煤灰，其中粉煤灰掺量为水泥重量的16%。混凝土中掺加适量具有高减水性、高流动度性、高性能的LQ-Ⅱ聚羧酸盐高效减水剂，掺量为水泥材料的1%。

5.2 混凝土浇注

混凝土浇筑工艺直接影响混凝土密实度，而密实度与混凝土强度和耐久性有关。混凝土的浇筑质量主要从两方面控制，一是浇筑方法;二是良好的振捣，两个方面互为影响。

50 m先张法T梁梁高2.7 m，跨度50 m，梁体混凝土浇筑顺序为先底板，后腹板，最后顶板;采用水平分段、斜向分层的方法从梁一端向另一端推进。混凝土分层下料、振捣，每层厚度不宜超过30 cm，上下层浇筑时间相隔不宜超过1 h(当气温在30℃以上时)或1.5 h(当气温在30℃以下时)。上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方能浇筑，以保证混凝土有良好的密实度。为避免腹板、翼板交界处因腹板混凝土沉落而造成纵向裂纹，在一段腹板混凝土浇筑完后继续向前浇筑马蹄部分，水平分段长度取6～8 m，待前一段腹板混凝土能有时间充分沉落，然后再浇筑翼板混凝土。但必须保证在腹板混凝土初凝前将翼板混凝土浇筑完毕，并及时整平、收浆。

混凝土施工质量的好坏则直接影响了T梁外观质量和结构质量，因此混凝土施工过程中应设有专人负责严格控制。混凝土的施工稳定性，安排专职试验人员随时检查混凝土的坍落度和和易性。

在混凝土灌注完成初凝后，用无纺土工布覆盖T梁表面并洒水养生或在冬季气温较低时搭设暖棚采取保温保湿养护。

6 施工注意事项

(1)T梁钢绞线数量多且尺寸长，在钢绞线穿束及张拉的过程中，需避免钢绞线穿错交叉，尤其是在折线弯起处，注意钢绞线、折线弯起器以及骨架钢筋之间定位准确，避免与钢绞线碰触摩擦增大摩阻。

(2)在施工过程中，应经常对张拉横梁的位移进行观测，以避免横梁在长期使用后的偏移，造成T梁预应力偏心等问题。

(3)台座端部必须设置活动底模，并在拆模时一并拆除，防止T梁放张后由于梁体起拱变形而使梁端底部切角。

(4)张拉横梁由于刚度要求，自重大，在首次张拉前应测定张拉横梁与支架之间的摩阻，张拉时应考虑摩阻对张拉力的影响，确保钢绞线张拉力达到设计要求。

7 结语

张拉横梁也可采用钢结构张拉横梁，钢横梁需经过严格的抗弯抗剪强度计算，其优点是自重较预应力后张法张拉横梁轻、操作方便，但钢横梁在疲劳荷载作用下的稳定性较差且先期成本投入高。在钢绞线间距较大的情况下，梁体两端钢绞线工作段也可选用精轧螺纹钢以杆线连接器连接钢绞线，此方法可节约施工成本、安全性好，但操作复杂，采取此方案应提前编制详细的预应力施工方案。

大跨径先张法折线配筋预应力T梁具有较好的发展前景，山东鄄城黄河大桥50 m先张法折线配筋预应力钢筋混凝土T梁填补了国内相关空白，也为今后的大跨径先张法折线配筋预应力钢筋混凝土T梁施工提供参考和借鉴。

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[2]宋新安，刘东旭，李宏瑾.跨径50 m装配式连续T型梁的设计与施工[J］. 交通标准化，2009，(11).

[3]李涛，冯海涛，宋洪国.50 m后张法预应力混凝土T型梁预制技术[J］.黑龙江科技信息，2008，(20).