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摘要：介绍后张法预应力砼T型梁施工工艺、施工方法、施工设备
关键词：后张法预应力砼T型梁施工技术 对于砼简支梁桥，当跨度跨径大于20m时，往往采用后张法预应力砼T梁作为主要承力构件。国内目前的高速公路大桥，大都采用后张法预应力砼T型梁作为引桥的主要受力结构，跨度有20m、25m、30m、35m、45m多种，梁高1.5~2.8m；其中以30mT型梁最为常见，而且还出现了30米T梁的通用设计图，证明该施工工艺已日趋成熟。
我自己参与施工的数座大桥都采用这种梁型。下面就施工的30米T梁施工技术做些介绍。1、施工工艺流程 自广泛采用金属波纹管与高强钢绞线以来，后张法预应力砼构件施工工艺大都采用同一种施工工艺。其施工工艺流程如下：施工前准备（设预制场、做预制台座、安装吊具、加工模板等）→制作安装钢筋→制做安装预应力钢绞线、波纹管和锚头→安装外模模板及槽口模板→浇筑砼→拆模板并养护→砼达到龄期及设计张拉强度后张拉钢绞线→张拉24h以内孔道压浆→浇筑梁体封锚砼→砼强度达到设计强度、梁体经检验合格吊装使用。2、施工方法
2.1 T梁预制施工
2.1.1 台座施工
台座施工前，要对包括台座的几何尺寸、配筋、砼标号及预拱度设置等内容进行严格设计，以确保台座和T梁的施工质量。
底座采用C50砼，厚度为50cm，底面配Ø16@20钢筋网。底座预留拉杆孔，上铺10mm钢板。
台座顶面预留0.3%的横坡以利于排水，并按施工设计设置反拱，确保台座不积水和施工的正常进行。
2.1.2模板制作与安装
T梁模板采用分片拼装式钢模板，模板应有足够的刚度，边角整齐，内表面平滑。面板采用δ6mmQ235钢板，竖肋采用80×6mm扁钢，水平纵肋采用80mm槽钢，斜撑及立柱均采用75×75×6mm角钢。模板下部用φ25mm对拉螺杆固定。
模板在加工场加工成型，运至预制场后，在吊具的配合下进行组装。翼板模板的精确定位靠设置在上、下面的调节螺栓微调。预制T型模板底部和上部可采用对拉螺杆固定，侧模外侧安设附着式震动器。各块模板之间由螺栓连接，胶带紧接。
2.1.3 钢筋的加工和安装 预制T型梁钢筋在加工场内加工成型后，搬运到预制台座位置按图纸设计绑扎安装就位。钢筋骨架下底和外侧加垫保护层垫块。为防止绑扎好的T梁钢筋骨架倾覆，在其两侧增加必要的支撑。需要注意边梁钢筋和中梁钢筋有所不同。
2.1.4预应力管道施工
金属波纹管按设计束长加一定余长备料，用砂轮切割机下料，不得使用电焊切割。波纹管孔道一般按每50cm采用定位钢筋卡子固定（设计图纸有规定时以设计为准），以避免孔道在浇筑砼过程中移位。波纹管安装完成后用密封胶带封口，以免砼浇筑时水泥浆流入管内造成管道堵塞。在管道定位操作时要注意保护管道，防止邻近电焊火花烧伤管道。管道安装完成后要进行统一检查，如管道上出现意外孔洞要及时进行处理，防止漏浆。
钢绞线下料长度按设计束长加张拉工作长度备料，用砂轮切割机下料，不得使用电焊切割。为防止穿束时钢绞线在管道内扭结，对钢束要进行编束，每隔1~1.5m绑扎一道铅丝。钢束采用人工穿束，穿束前应仔细检查预应力管道位置是否正确，孔道是否畅通、无积水和杂物。穿束结束后，布置锚下钢筋，并将锚具通过端头模板准确定位于设计位置。
2.1.5 砼浇筑 砼浇筑前检查砼拌制质量和塌落度，符合施工要求后才可浇筑入模。T梁砼浇筑采用分层振捣一次浇筑的方法进行，每层浇筑高度不大于30cm。砼振捣利用模板外侧的附着式振动器进行，如有必要也可用插入式振动器进行辅助振动。浇筑过程中适当双向抽拔钢绞线，保证预应力束的自由移动。
2.1.6砼拆模及养护
为了不损坏T梁的翼缘，在砼强度未达到12.5mpa时，不得拆模。拆模时不得用力撬动与敲打而损伤梁体表面，影响T型梁的外观质量和内在质量。梁体拆模后，在梁端标明制作日期和安装方向，并用麻袋覆盖，洒水养护，在养护期要保证砼表面处于湿润状态。2.2预应力束张拉施工
2.2.1预应力张拉工艺流程
待T梁砼强度达到设计强度80%以上方可进行张拉施工。预应力的束张拉要严格按照设计规定的张拉顺序进行，不得随意更换。预应力束张拉采用两端同时张拉，采用张拉应力和伸长量双控制。预应力锚下张拉控制应力均为0.75fpk，实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6％以内。张拉的施工程序如下：
0初应力（10%δk） 测量张拉伸长量初应力（20%δk） 测量张拉伸长量张拉吨位δk（100%δk，持荷3～5min） 测量张拉伸长量锚固
实际伸长值的计算方法为：
△L＝△L1＋△L2
△L1一从初应力至控制张拉应力间的实测伸长值（cm）；
△L2一初应力时的推算伸长值（cm），可采用相邻级的伸长度。
理论伸长值的计算：
△L＝（P×L）/（Ag×Eg）
P一预应力束的平均张拉力（N）；
L一预应力钢材长度（cm）；
Ag一预应力束截面面积（mm2）；
Eg一预应力束弹性模量（N／mm2）；
需分别计算理论伸长值以复核设计图纸中给出的伸长值。
2.2.2预应力张拉
张拉前先用无油污染的压缩空气对孔道、锚具与钢绞线端部进行清洗，检查调整两端钢绞线位置，并用油漆做标记，套上工作锚、夹片和限位板。张拉时，两端千斤顶升压降压、画线标记、伸长量读取等工作要基本保持一致，钢绞线宜渐进匀速张拉。
先将钢绞线稍加张拉，以消除松弛状态，并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上，当钢绞线初始应力达到设计张拉控制应力的10%时，可在钢丝上作记号，作为量测伸长量的参考，并检查钢絞线有无滑动；逐步将张拉力增加到张拉吨位并持荷3-5min，若伸长量符合要求则可回油锚固并拆除千斤顶，如果实测伸长量与理论伸长量相差较大，暂停张拉，查清原因并解决后方可继续张拉；如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏，应立即停止作业，进行检查更换，当滑丝、断丝数量超过规定，应抽换整束钢绞线。张拉结束后，锚具外多余钢绞线使用手动式砂轮切割机切除，严禁采用电弧焊切割。
2.3 压浆
管道压浆在预应力钢束张拉后要及时进行，一般不超过24小时。孔道压浆用水泥浆的技术条件符合以下规定：
（1）水泥采用普通水泥，水灰比不大于0.40，掺入适量减水剂时，水灰比可减小到0.35，水及减水剂对预应力钢材无腐蚀作用；
（2）水泥浆的泌水率不超过4%，水泥浆稠度控制在14-18s之间；（3）水泥浆中掺入膨胀剂通过实验确定用量。
2.4封锚
孔道压浆完成后，进行封锚。封锚前，对梁端凿毛并清洗干净，并在预应力张拉槽口处补焊设计采用的钢筋。封锚砼标号与梁体标号一致。封锚完成后，应对该梁体进行位移观测。由测量人员实施并记录数据。3、主要施工设备3.1 张拉设备 常使用的张拉设备是穿心式油压千斤顶，千斤顶大小根据张拉力大小选用。施加预应力所用的张拉千斤顶设备及仪表要有专人使用和管理，在使用前先校验，在使用过程中定期维护和校验。施加预应力值的测定方法，普遍是事先标定千斤顶-油压表液压系统的相互关系，再利用读油压表压力来确定张拉应力。千斤顶及油压表一般使用超过6个月或200次、以及在使用过程中出现异常时，应重新校准。校正千斤顶的测力环或测力计的读数精度要求为±2%。
张拉油泵要选用与张拉千斤顶相匹配的型号，避免供油不足影响张拉工作的进行。
锚具要使用正规预应力生产厂家提供的产品，并要经过有资质的质量检测机构检测合格后才能在施工中使用。3．2 压浆设备 1、常规灰浆搅拌机可以拌出胶状稠度的水泥浆。水泥浆泵可连续操作，对于纵向预应力孔道能以0.7mPa的常压连续作业。水泥浆泵一般为柱塞式电动灰浆泵，完全密封，能在灌浆完成的孔道上保持压力。灰浆泵的压力表在使用前要校正。灌浆作业结束后要将机械和压浆管清洗干净。
2、特大型桥梁有时也采用真空压浆技术，其原理是：压浆前先用真空泵抽吸孔道中的空气，使孔道内的真空度达到负压0.08MPa左右，然后在孔道另一端用压浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道并产生一定的压力。
参考文献：1、交通部.公路桥涵施工技术规范.JTJ041-2000；2、冯大斌.栾贵臣主编.后张法预应力砼施工手册.中国建筑工业出版社1999年第1版；3、朱建华编著.预拌砼和预制构件生产质量控制.中国建筑工业出版社2001年12月第1版。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：后张法预应力砼T型梁施工技术 对于砼简支梁桥，当跨度跨径大于20m时，往往采用后张法预应力砼T梁作为主要承力构件。国内目前的高速公路大桥，大都采用后张法预应力砼T型梁作为引桥的主要受力结构，跨度有20m、25m、30m、35m、45m多种，梁高1.5~2.8m；其中以30mT型梁最为常见，而且还出现了30米T梁的通用设计图，证明该施工工艺已日趋成熟。
我自己参与施工的数座大桥都采用这种梁型。下面就施工的30米T梁施工技术做些介绍。1、施工工艺流程 自广泛采用金属波纹管与高强钢绞线以来，后张法预应力砼构件施工工艺大都采用同一种施工工艺。其施工工艺流程如下：施工前准备（设预制场、做预制台座、安装吊具、加工模板等）→制作安装钢筋→制做安装预应力钢绞线、波纹管和锚头→安装外模模板及槽口模板→浇筑砼→拆模板并养护→砼达到龄期及设计张拉强度后张拉钢绞线→张拉24h以内孔道压浆→浇筑梁体封锚砼→砼强度达到设计强度、梁体经检验合格吊装使用。2、施工方法
2.1 T梁预制施工
2.1.1 台座施工
台座施工前，要对包括台座的几何尺寸、配筋、砼标号及预拱度设置等内容进行严格设计，以确保台座和T梁的施工质量。
底座采用C50砼，厚度为50cm，底面配Ø16@20钢筋网。底座预留拉杆孔，上铺10mm钢板。
台座顶面预留0.3%的横坡以利于排水，并按施工设计设置反拱，确保台座不积水和施工的正常进行。
2.1.2模板制作与安装
T梁模板采用分片拼装式钢模板，模板应有足够的刚度，边角整齐，内表面平滑。面板采用δ6mmQ235钢板，竖肋采用80×6mm扁钢，水平纵肋采用80mm槽钢，斜撑及立柱均采用75×75×6mm角钢。模板下部用φ25mm对拉螺杆固定。
模板在加工场加工成型，运至预制场后，在吊具的配合下进行组装。翼板模板的精确定位靠设置在上、下面的调节螺栓微调。预制T型模板底部和上部可采用对拉螺杆固定，侧模外侧安设附着式震动器。各块模板之间由螺栓连接，胶带紧接。
2.1.3 钢筋的加工和安装 预制T型梁钢筋在加工场内加工成型后，搬运到预制台座位置按图纸设计绑扎安装就位。钢筋骨架下底和外侧加垫保护层垫块。为防止绑扎好的T梁钢筋骨架倾覆，在其两侧增加必要的支撑。需要注意边梁钢筋和中梁钢筋有所不同。
2.1.4预应力管道施工
金属波纹管按设计束长加一定余长备料，用砂轮切割机下料，不得使用电焊切割。波纹管孔道一般按每50cm采用定位钢筋卡子固定（设计图纸有规定时以设计为准），以避免孔道在浇筑砼过程中移位。波纹管安装完成后用密封胶带封口，以免砼浇筑时水泥浆流入管内造成管道堵塞。在管道定位操作时要注意保护管道，防止邻近电焊火花烧伤管道。管道安装完成后要进行统一检查，如管道上出现意外孔洞要及时进行处理，防止漏浆。
钢绞线下料长度按设计束长加张拉工作长度备料，用砂轮切割机下料，不得使用电焊切割。为防止穿束时钢绞线在管道内扭结，对钢束要进行编束，每隔1~1.5m绑扎一道铅丝。钢束采用人工穿束，穿束前应仔细检查预应力管道位置是否正确，孔道是否畅通、无积水和杂物。穿束结束后，布置锚下钢筋，并将锚具通过端头模板准确定位于设计位置。
2.1.5 砼浇筑 砼浇筑前检查砼拌制质量和塌落度，符合施工要求后才可浇筑入模。T梁砼浇筑采用分层振捣一次浇筑的方法进行，每层浇筑高度不大于30cm。砼振捣利用模板外侧的附着式振动器进行，如有必要也可用插入式振动器进行辅助振动。浇筑过程中适当双向抽拔钢绞线，保证预应力束的自由移动。
2.1.6砼拆模及养护
为了不损坏T梁的翼缘，在砼强度未达到12.5mpa时，不得拆模。拆模时不得用力撬动与敲打而损伤梁体表面，影响T型梁的外观质量和内在质量。梁体拆模后，在梁端标明制作日期和安装方向，并用麻袋覆盖，洒水养护，在养护期要保证砼表面处于湿润状态。2.2预应力束张拉施工
2.2.1预应力张拉工艺流程
待T梁砼强度达到设计强度80%以上方可进行张拉施工。预应力的束张拉要严格按照设计规定的张拉顺序进行，不得随意更换。预应力束张拉采用两端同时张拉，采用张拉应力和伸长量双控制。预应力锚下张拉控制应力均为0.75fpk，实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6％以内。张拉的施工程序如下：
0初应力（10%δk） 测量张拉伸长量初应力（20%δk） 测量张拉伸长量张拉吨位δk（100%δk，持荷3～5min） 测量张拉伸长量锚固
实际伸长值的计算方法为：
△L＝△L1＋△L2
△L1一从初应力至控制张拉应力间的实测伸长值（cm）；
△L2一初应力时的推算伸长值（cm），可采用相邻级的伸长度。
理论伸长值的计算：
△L＝（P×L）/（Ag×Eg）
P一预应力束的平均张拉力（N）；
L一预应力钢材长度（cm）；
Ag一预应力束截面面积（mm2）；
Eg一预应力束弹性模量（N／mm2）；
需分别计算理论伸长值以复核设计图纸中给出的伸长值。
2.2.2预应力张拉
张拉前先用无油污染的压缩空气对孔道、锚具与钢绞线端部进行清洗，检查调整两端钢绞线位置，并用油漆做标记，套上工作锚、夹片和限位板。张拉时，两端千斤顶升压降压、画线标记、伸长量读取等工作要基本保持一致，钢绞线宜渐进匀速张拉。
先将钢绞线稍加张拉，以消除松弛状态，并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上，当钢绞线初始应力达到设计张拉控制应力的10%时，可在钢丝上作记号，作为量测伸长量的参考，并检查钢絞线有无滑动；逐步将张拉力增加到张拉吨位并持荷3-5min，若伸长量符合要求则可回油锚固并拆除千斤顶，如果实测伸长量与理论伸长量相差较大，暂停张拉，查清原因并解决后方可继续张拉；如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏，应立即停止作业，进行检查更换，当滑丝、断丝数量超过规定，应抽换整束钢绞线。张拉结束后，锚具外多余钢绞线使用手动式砂轮切割机切除，严禁采用电弧焊切割。
2.3 压浆
管道压浆在预应力钢束张拉后要及时进行，一般不超过24小时。孔道压浆用水泥浆的技术条件符合以下规定：
（1）水泥采用普通水泥，水灰比不大于0.40，掺入适量减水剂时，水灰比可减小到0.35，水及减水剂对预应力钢材无腐蚀作用；
（2）水泥浆的泌水率不超过4%，水泥浆稠度控制在14-18s之间；（3）水泥浆中掺入膨胀剂通过实验确定用量。
2.4封锚
孔道压浆完成后，进行封锚。封锚前，对梁端凿毛并清洗干净，并在预应力张拉槽口处补焊设计采用的钢筋。封锚砼标号与梁体标号一致。封锚完成后，应对该梁体进行位移观测。由测量人员实施并记录数据。3、主要施工设备3.1 张拉设备 常使用的张拉设备是穿心式油压千斤顶，千斤顶大小根据张拉力大小选用。施加预应力所用的张拉千斤顶设备及仪表要有专人使用和管理，在使用前先校验，在使用过程中定期维护和校验。施加预应力值的测定方法，普遍是事先标定千斤顶-油压表液压系统的相互关系，再利用读油压表压力来确定张拉应力。千斤顶及油压表一般使用超过6个月或200次、以及在使用过程中出现异常时，应重新校准。校正千斤顶的测力环或测力计的读数精度要求为±2%。
张拉油泵要选用与张拉千斤顶相匹配的型号，避免供油不足影响张拉工作的进行。
锚具要使用正规预应力生产厂家提供的产品，并要经过有资质的质量检测机构检测合格后才能在施工中使用。3．2 压浆设备 1、常规灰浆搅拌机可以拌出胶状稠度的水泥浆。水泥浆泵可连续操作，对于纵向预应力孔道能以0.7mPa的常压连续作业。水泥浆泵一般为柱塞式电动灰浆泵，完全密封，能在灌浆完成的孔道上保持压力。灰浆泵的压力表在使用前要校正。灌浆作业结束后要将机械和压浆管清洗干净。
2、特大型桥梁有时也采用真空压浆技术，其原理是：压浆前先用真空泵抽吸孔道中的空气，使孔道内的真空度达到负压0.08MPa左右，然后在孔道另一端用压浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道并产生一定的压力。
参考文献：1、交通部.公路桥涵施工技术规范.JTJ041-2000；2、冯大斌.栾贵臣主编.后张法预应力砼施工手册.中国建筑工业出版社1999年第1版；3、朱建华编著.预拌砼和预制构件生产质量控制.中国建筑工业出版社2001年12月第1版。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。