大跨度桥梁施工技术的要点分析刘永杰

大跨度桥梁施工技术的要点分析刘永杰

刘永杰

重庆建工第一市政工程有限责任公司重庆400000

摘要：随着交通需求额的发展，大跨度桥梁越来越多，新兴的结构形式也日新月异，大跨度预应力桥梁是当前使用的形式之一，预制T梁是其关键技术。本文结合大跨度预应力桥梁实例，总结了大跨度预应力混凝土预制T梁施工的关键技术。

关键词：大跨度桥梁；施工技术；T梁

1工程概况

某特大桥位某高速公路K60+057.188处。桥梁跨越水库，全长664.58m，上部构造为13X50m后张法预应力混凝土T形梁。T形梁主要尺寸有7处横隔板、板厚18cm，跨中马蹄宽50cm、腹板20cm，翼板宽160cm。T梁按部分预应力A类构件设计，预应力束为美标250级高强度、低松弛钢绞线，，标准强度1725MPa，采用XM张拉锚固体系，后张法施工。梁体混凝土标号50MPa。

2台座与底模

大跨度T粱设计时，一般腹板部较薄，梁较高，横向刚度差，混凝土浇筑、张拉控制难度较大，因此，预制T梁浇筑及预应力张拉为施工控制重点。另外，由于预制T梁自重较大，张拉后台座两端压力大，台座设计也需要严格控制。一般梁场设置在挖石方段路基上，地基承载力能够满足要求。若梁场地基承载力不满足要求，需考虑在台座两端做扩大基础，并对扩大基础进行受力及沉降检算，并根据混凝土刚性角设计扩大基础厚度。

本工程预制制梁台座设置在有3%纵坡的路床上，用C20混凝土浇筑成型，标准段厚40cm，两端加厚段为100cm，内设钢筋网以保证有足够的承载力，台座宽度为T梁底面宽度，两侧粘海绵条，防止钢模板与台座结合处漏浆。为保证T梁外观质量，台座表面铺设4cm水磨石并用40号角钢包边。水磨石表面光洁、平整，并按二次抛物线（Y=2PX2）设置反拱度，即按设计要求跨中向下设2cm反拱值。为便于吊装和固定模板，在距台座两端185cm的位置各设一吊装槽（20cmX20cm）；整个台座5cm以下顺长度方向每隔100cm设侧模对拉螺栓穿孔，孔径为50mm，材料为PVC管。

3侧模、端模的制作与安拆

3.1侧模

采用厂制分片拼装式钢模板。沿梁长方向分成14个单元片，每个单元片由钢模面板、水平肋、竖向胁、直撑、斜撑以及振捣器固定架组成。侧模面板甩δ=6mm钢板、水平肋用l2cm槽钢、竖向肋、直撑、斜撑采用Ll0角钢。

3.2端模

与每套梁体侧模配套的端模采用2套，一套是与梁体侧模同时支立的端模，其形状接设计张拉用锚固板的位置做成锯齿状；另一套是在梁体预应力施加后，预应力筋孔道压浆后封端用的，其形状为直板状。端模钢板用δ=4m钢板，两种端模均由工厂加工制作。

3.3侧模、端模的安拆

侧模、端模的安装、支立应与粱体钢筋的绑扎配合进行。梁底、腹板和横隔板钢筋完成后即可先安装一侧模板，尔后安装、固定预应力筋孔道金属波纹管和两端端模板，再安装另一侧模板，最后绑扎上翼缘板钢筋及两侧间的连接拉杆，检查调整直至符合表1精度。

3.3.1波纹管穿束：采用人工穿束，穿束前要将波纹管和钢束编号。穿束时要将钢绞线表面的铁锈、杂物清除干净，波纹管要放平、摆直，钢绞线穿入端要包扎好，以防水或杂物进入孔内；两根波纹管的接头采用大一号的波纹管，接头长度不小于250mm，接头处采用内包黑胶布，外包塑料胶带。穿束后设专人对波纹管进行检查，防止穿束时碰坏波纹管，漏浆。施工过程中波纹管内插PVC管，并安排专人定时进行抽拔，避免管道堵塞。

3.3.2波纹管定位：波纹管定位严格按照设计图纸中定位钢筋设置，定位钢筋网与梁肋钢筋点焊固定，保证定位钢筋网间距。波纹管安装调整好位置后，当普通钢筋与预应力筋位置相抵触时，适当移动普通钢筋位置。预应力管道应位置正确、线形圆顺。端部预埋件采用固定螺丝固定在梁端模板上，并保证其端面与孔道中心线垂直。

4震动器的安装

由于大跨度公路T梁梁体高度在2m以上，且腹板薄，其内钢筋密集，预应力筋孔道多，粱体砼施工时，腹板及底部均采用附着式振捣器，上部配合以插入式振捣器来完成振捣任务。附着式振捣器安装的数量和位置根据梁高、梁长及振捣功率来确定，并应在加工模板时就予以考虑。附着式振捣器安装要牢固，以防振捣时松动或脱落，并要经常检查。

5混凝土施工

T梁为高而薄的构件，故振捣混凝土也是容易出问题的。在预制T梁中，采用了两种方式振捣：上部主要靠人工用振动棒，下部则用机械振动钢模板。本工程T梁属于大体积混凝土构件。大体积混凝土有一共性的问题，即水化热较大。针对该T梁的情况，极容易在截面变化较大处产生拉应力，而出现裂缝。根据测量的气温、水温，白天在18℃，到晚上就降到12℃，凌晨4点时，只有10℃。第37片T梁浇筑完到拆模这段时间内，用低温水浇筑养护，使混凝土内外温差达25℃，甚至更高，故这点是最有可能导致T梁开裂的。于是，浇筑完第37-1梁在养护时，采取措施控制浇筑水温，最后拆模时发现裂缝没有出现。在剩下的梁预制过程中，在养护阶段严格控制水温，没有再出现裂缝。

通过上述的工程实践表明，混凝土内外温差不超过25℃，一般来说混凝土体内的温度应力不会导致混凝土产生裂缝，因此，控制大体积混凝土温度裂缝通常有以下几种方法：

5.1降低混凝土体内的水化热：选用低热微膨胀水泥配制混凝土。在水泥中掺入木钙减水剂或加适量粉煤灰可降低水化热。对于大体积混凝土基础可抛入适量片石来降低水化热。

5.2控制

混凝土体内外温差：浇筑前，在大体积混凝土内合理布置冷却水管，通过排水带走混凝土体内的热量；分层浇筑大体积混凝土是控制混凝土体内水化热升温的一种有效的方法，降低混凝土入模的温度；适当选用混凝土保温材料并加厚混凝土保温层的厚度，可降低混凝土体的内外温差，减少温度应力。

5.3改善混凝土的约束条件：适当设置胀缩缝，合理地分块或埋置温度钢筋。

5.4采用合理的施工工艺：加强混凝土的早期养生，防止表面干缩裂缝。

6张拉

张拉设备在第一次张拉前，要标定张拉力与油表的对应关系，以后要定期进行检查校核。当梁体砼强度达设计的张拉强度时，即可张拉。张拉前清洗预应力筋孔道，用高压水和高压风将孔道冲洗干净。张拉控制采用张拉应力和伸长值双控，应力控制为主，以伸长值进行校核，当实际伸长值与理论伸长值差超过6%时，应停止张拉，等查明原因并采取措施后再进行施工。

梁体正弯矩钢束张拉步骤：

初始张拉力P0（P0=0.15P）→（持荷3min）→测引伸量δ1→张拉到总吨位P（持荷3min）→测引伸量δ2→锚固。初始拉力一般为张拉力的15%，把钢束拉紧后将千斤顶充分固定；并在钢束的两端精确地标以记号，以便量测钢束的伸长量及回缩量，其读数在张拉过程中分阶段读出。张拉后，还必须测定钢束的回缩与锚具的变形，其值不得超过规定的范围。若如超过，按要求重新施工预应力。

参考文献：

[1]周文辉.重阳水库特大桥50m预应力混凝土T型连续梁的施工技术[J].黑龙江交通科技，2012（10）.

[2]林沂银.论桥梁中预制T梁的施工技术探讨[J].大科技，2012（10）.