预应力T梁预制工艺及质量控制

　　摘要：在目前的桥梁设计中，中等跨度(跨径30m～50m)的桥梁，普遍采用的结构形式为简支或多孔连续T梁，其构件的质量直接关系到桥梁的使用性能。作为主体结构的T梁，其构件的质量直接关系到桥梁的使用性能及使用寿命，因此，开展T梁预制工艺及混凝土质量的研究与探讨具有重要的意义。本文结合工程实际，就T梁预制工艺及质量控制谈一些体会。
　　
　　关键词：T梁,预制,工艺,质量,控制
　　
　　在目前的桥梁设计中，中等跨度(跨径30m～50m)的桥梁，普遍采用的结构形式为简支或多孔连续T梁，其构件的质量直接关系到桥梁的使用性能。作为主体结构的T梁，其构件的质量直接关系到桥梁的使用性能及使用寿命，因此，开展T梁预制工艺及混凝土质量的研究与探讨具有重要的意义。本文结合工程实际，就T梁预制工艺及质量控制谈一些体会。
　　一、主梁预制工艺
　　主梁预制的施工工艺流程如下：施工准备（设预制场、做预制台座、定制模板等）→制作安装钢筋和波纹管→在固定好的波纹管中穿钢绞线→安装模板→浇灌混凝土、养护→拆模板并继续养护→混凝土达到要求龄期及强度张拉钢绞线→张拉24h以内孔道压浆→梁体封端→水泥浆达到要求强度、梁体经检验合格可吊装使用。
　　1、预制场的布置
　　预制场的选择既要方便运梁，又要有较广阔的场地，地台的构造等，同时地台应设在压实的路基上，不宜跨过填挖交界处，以避免沉降差导致地台断裂。本工程预制场设在两桥之间的路基上，重型压路机将原地面压实，确保土基密实度满足要求，然后铺设20cm厚的6％水泥稳定石屑层，最后浇注厚度为20cmC30混凝土，保证预制场符合要求。
　　2、主梁预制施工
　　（1）模板制作、安装和拆卸。T梁采用定型钢模板，安装时，先将模板清理干净，涂刷隔离剂，保持模板正确的线形，每节模板接缝间、模板与台座结合部，用乳胶粘贴薄海绵以防止漏浆，拆模后，如海绵破坏，则要重新粘贴；考虑模板拆卸方便，每节模板留有一小块活口板，拆除模板时，先卸去夹脚Ф16螺栓，再拆除各段的活板，向外下方将模板拆卸，以防止模板变形及损坏主梁混凝土。
　　（2）钢筋、波纹管的绑扎、安装。钢筋在加工场加工后，在主梁台座上安装绑扎，先安装绑扎“马蹄形”部分的钢筋，“马蹄形”部分的箍筋数量多而密，位置不好控制，为此，采取在台座侧面划线定位的方法，用以准确无误地掌握箍筋的根数及间距，横隔板在腹板钢筋完成后再进行安装绑扎；腹板及“马蹄形”部分钢筋全部成型后，开始焊接波纹管定位筋，定位筋间距为0.8m，由于波纹管线形为曲线，为准确控制每一根定位筋的位置，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，用这尺杆在腹板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。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，再用垫块加以控制，将按设计要求厚度的垫块呈梅花状绑在钢筋的交叉点上。腹板钢筋绑扎完成后，将波纹管按顺序逐根穿入，用20～22＃铅丝与定位筋绑扎牢固，防止波纹管在施工中产生移位或上浮，最后将加工好的钢纹线两端用电工胶布包好包紧，从波纹管一端穿入，从另一端伸出。
　　预制T型梁可采用C25混凝土底座，厚度为25～40cm，底面配钢筋网。底座预留拉杆孔，上铺5～6mm钢板。钢筋在加工场开料加工后，搬运到预制台座位置安装就位，钢筋骨架下底和外侧垫保护层垫块，错开布置。金属波纹管宜应用手提式砂轮切割机，不得使用电焊切割。波纹管孔道一般按每50cm采用钢筋卡子以铁丝绑扎固定，避免孔道在浇筑混凝土过程中移位。孔道上若出现意外孔洞则在浇筑混凝土前修补好。波纹管连接后用密封胶带封口，避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成孔道堵塞，在操作时防止管壁破裂，防止邻近电焊火花烧伤孔道。钢绞线的安装选用预埋波纹管后再穿束，一般采用人工穿束，对钢绞线可将一孔筋束中的全部钢绞线编束后整体装入孔道中。穿束前应检查，锚垫板位置正确，孔道内畅通、无水分和杂物。钢绞线下料长度一般为孔道长度加上锚固及张拉工作长度。为防止钢丝扭结宜进行编束，每隔1～1.5m绑扎一道铅丝，铅丝扣弯入钢束内。钢绞线切割时，在每端离切口30～50mm处用铁丝绑扎。绑扎好的钢绞线束应编号挂牌堆放。预制T型梁模板一般采用定型钢模板，按梁体尺寸准确定制。模板应有足够的刚度，边角整齐，内表面平滑，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。
　　（3）主梁混凝土的浇筑。混凝土拌和料可掺适量的外加剂。混凝土搅拌时，检查拌制质量和塌落度，符合要求才可浇筑。T梁采用水平分层浇筑，每层厚度不大于30cm，浇筑顺序为“马蹄形”部分—→腹板—→翼缘板，混凝土输送泵车将混凝土直接泵入模内，混凝土以45度倾斜角由两端向中间浇筑，要求连续浇筑，一次成型。
　　（4）主梁混凝土的养护。梁体混凝土浇筑后，在梁端标明制作日期和安装方向。为了不损坏T型梁的翼缘，在混凝土强度未达到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影响T型梁的外观质量。在混凝土初凝后，用麻袋覆盖，并洒水养护，在养护期宜保证混凝土表面处于湿润状态。
　　3、预应力施工
　　（1）张拉设备及锚具。主梁张拉采用YC250B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建筑机械厂生产的OVM15－7、OVM15－9锚具。
　　（2）张拉前的准备。标定张拉设备，确定每台千斤顶的各级张拉力与对应油表的实际读数。检查混凝土强度是否达到设计标号的80％以上。检查锚垫板是否与孔道垂直。
　　（3）T型梁混凝土龄期宜大于5d，同时梁体混凝土宜达到设计强度的70～90%时，方可张拉钢绞线。当跨径大于或等于25m时，宜采用两端同时张拉。如两端张拉时，则两端千斤顶升降压、画线标记、伸长测量、插垫等工作宜保持一致。在张拉前，采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。
　　4、孔道压浆
　　（1）张拉完成后，应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。
　　（2）水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般不超过30～45min，水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。压浆应缓慢、均匀地进行，比较集中和邻近的孔道，先连续压浆完成，以免串到邻孔的水泥浆凝固堵塞孔道；不能连续压浆时，后压的孔道应在压浆前压力水冲洗通畅。压浆采用一端压浆，当另一端排水孔冒浓浆后，封排水孔加压，持压5分钟，关闭压浆阀，转到另一束，全梁压浆。
　　5、主梁存放与安装
　　（1）主梁的编号、转移、存放问题，吊梁时注意稳定，避免侧倒，编号清晰准确，存放要按照梁的安装顺序来堆放，避免翻梁（即事先要安装的梁被压在底层）。
　　（2）主梁的起吊、运输、装卸和安装时的混凝土强度应该达到设计要求，且预应力混凝土梁还应至少达到一定龄期，才能装运。同时预应力孔道内的水泥浆强度应符合图纸规定，压浆强度达到设计要求，设计未规定时，不低于构件混凝土等级的55%，且不低于20MPa。
　　（3）先简支后连续桥梁的T梁安装，由于在梁板间现浇接头段，对应T梁管道仍需连接成为一束。因此，梁T安装时必须对支座位置、支座标高、梁板轴线、顶板预留孔进行严格检查，以便保证现浇段的钢筋、管道连接、预应力张拉等工序的顺利进行。
　　二、质量控制要点
　　1、张拉机具的选择和使用
　　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次或半年后，必须重新校验。张拉机具由专职人员操作使用。
　　2、钢筋及预应力钢材、锚具的质量控制
　　所有钢筋及预应力钢材进场必须有出厂合格证，并进行外观检查；钢绞线逐盘进行外观检查，表面不得有裂缝、毛刺、机械损伤、油污、锈蚀、死弯等缺陷；钢筋、预应力钢材以同炉号不超过60T为一个取样单位，经检验合格后方可使用，其机械性能分别按GB13013、GB1499和GB/T5224执行。锚具、夹片必须有出厂合格证，进场时按规定进行外观检查、硬度检验，经检验合格后方可使用。
　　3、混凝土质量控制
　　混凝土到现场后，必须进行坍落试验，符合要求后方可浇筑，混凝土严格按程序分层浇筑主梁混凝土连续浇筑，一次完成；振捣手明确分工，按操作规程进行，确保振捣均匀、密实，不漏振也不过振；混凝土初凝后用麻袋覆盖，终凝后再洒水养护，洒水频率以混凝土表面经常处于湿润状态为准，连续养护7d。
　　4、预应力施工过程质量控制
　　①张拉设备采用同一型号千斤顶、油表、油泵和压力表，油泵和压力表一一对应。
　　②两端千斤顶同时张拉，由专人指挥，油速度缓慢均匀，每增加5Mpa,挥旗为号，尽量做到同步进行，使升压速度接近相等。
　　③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。
　　5、压浆质量控制
　　①鉴于40米预应力T梁孔道较长，孔道为曲线，且采用波纹管成孔特点，若按规范要求采用0.5～0.7Mpa压力，难以达到压浆饱满和密实的要求，考虑压浆过程中压力的损失，将压浆压力提高到0.8～1.0Mpa。
　　②施工过程必须计量准确，严格控制水灰比。
　　③持压时间必须充分保证，考虑仅压注一次，水泥浆有泌水和凝结收缩，会使孔道上部产生空隙，所以，对孔道进行二次压浆，可使水泥浆充满孔道，二次压浆的间隔时间以先压注的水泥浆充分泌水又未初凝为度。
　　三、结束语
　　由此可见，预应力T梁预制施工只要采用科学合理的技术方案和施工控制措施，切实把握施工要点，严格执行设计规范，才能预制预制出内实外美，质量优良的T梁。