维普资讯 http://www.cqvip.com ３８ 【摘要】 介绍预应力Ｔ型梁预制后张法施工方案，具 体讲述底模制作、模板工程、钢筋骨架的质量控制和制 作、混凝土浇筑、预应力钢绞线的计算和施工，并指出该 方案的优缺点，提出建议。 【关键词】预应力Ｔ型梁预制 后张法施工方案 目前，随着社会的进步，科技的发展，我国交通公路建设 也日新月异、突飞猛进。一批设计新颖、结构合理、美观大方 的桥梁构筑物如绚丽多姿的彩虹，遍布祖国大江南北。我单 位在山东境内国道２０６线第一标段施工的８＋１０９大桥就是 其中的一抹彩虹，该桥所采用的Ｃ５０、２５ｍ预应力后张法Ｔ型 梁是施工工艺比较先进且简单易行的一种施工方案。下面就 此方案进行简要的论述。 ８＋１０９大桥上部为Ｔ型梁，共９６架，均在预制厂集中预 制。预制厂设在本桥东边，占地约１３亩。预应力Ｔ型梁每梁 做一台座，底模为水磨石面，侧模板采用钢制定型模板。钢筋 采用机械加工，人工现场绑扎，混凝土浇筑采用机械运输、附 着式和插入式振捣器配合进行振捣。预制厂配备ＪＳ５００混凝 土拌和站，混凝土生料采用ＺＬ一３０装载机上料，通过自动计 量配料机配料，混凝土熟料采用自动翻斗车运输。 １ 底模制作 该工程Ｔ梁共９６架。其中，中梁为６４架，每架自重为 ４６．０ｔ；边梁为３２架，每架自重为４６．５ｔ。按边梁计算底模受 力。当浇注时，边梁混凝土重量和模板重量全部以均布荷载 水利建设与管理・２００２年第５期 的形式压在台座上，根据公式 Ｐ＝Ｇ／Ｓ 式中 Ｐ＿底模承受的压强值； Ｇ——底模承受重量； ｓ——Ｔ型梁底模受力面积。 台座的压强值为 ４６５０００Ｎ（梁体自重）＋１２００００Ｎ（模板重量）＋１０００００Ｎ（活动荷载） ４５ｃｍ（宽）×２５００ｃｍ（长）×１０ ＝０．０６１ＭＰａ 待张拉完成后，荷载只有梁体自重，着力点可以看作距梁头 １ｍ范围以内，取１．２５保险系数计算，台座承受的压强值应 力 ４６５０００Ｎ（梁体自重）×１．２５（保险系数） ——＝０．５８ｌＭＰａ ２×５０×１００×１０ 根据以上计算，台座底模基础用ＴＹ１６０型推土机推平压 实。上面用ＭＵ１０三层烧结普通砖（单块最小抗压强度值 ｆｍ ｔ＞７．５ＭＰａ）砌垒，砖台上面浇５～８ｃｍ厚、Ｃ３０混凝土并抹 平压光，并用水磨石机磨光。距梁头１．５ｍ以内，挖槽深 ０．５ｍ，宽度为１．００ｍ，做５０ｃｍ厚灰土，用打夯机夯实，上面砌 筑红砖，在红砖顶面浇５～８ｃｍ厚混凝土，以防张拉时承力台 下沉。根据力的传递，取３０。的扩散角，则在灰土以下，根据公 式Ｐ＝Ｇ／Ｓ，地基的承载力应为：４６５０００×１．２５／（２× １０７．７×１５７．７×１０）＝０．１７ＭＰａ。张拉完成后，应注意保持梁 端部位的地基干燥，如此则地基承载力没有问题。浇筑底模 面层时，利用６×６角钢作为底模侧模板，以保证底模的顺直 度，当底模不顺直时，利用混凝土切割机对底模侧面混凝土 进行切割，保证底模的顺直度。底膜表面水磨石应磨光平 滑。底模按照设计图纸的要求设置２．５ｃｍ的反拱。主梁横隔 板的底模采用定型钢底模。底模的尺寸及位置严格按设计图 纸及规范进行施工。详见图１和图２。 ２ 模板工程 ａ．模板采用３号钢定型组合钢模板。钢模板加工严格按 照设计图纸和现行国家标准《组合钢模板技术规范》（ＧＢ２１４） 的规定进行，成品经监理工程师验收合格后方可使用。 ｂ．因该工程的桥面坡度在Ｔ梁上直接体现，立模板时， 注意Ｔ梁模板的坡度控制及高程控制，利用水准仪对模板进 行检查，发现有不合格的点次及时改正，保证模板工程的准 确性。 ｃ．模板的安装与钢筋安装应配合进行，妨碍绑扎钢筋的 模板待钢筋安装完成后安设。底模及侧模与混凝土接触的部 位均涂刷脱模剂。安装侧模时，防止模板移位和凹出，模板相 邻两板表面高差控制在２ｍｍ以内，模板表面平整度控制在 ５ｍｍ以内，在模板外设立撑加固，两侧钢模板底部用通过底 模预留孔的 ２０螺栓对拉加固。模板安装完毕后，对平面位 置、顶部标高、接缝和纵横向稳定性进行认真检查，并特别注 意对堵头模板安装的位置、角度和稳定性的检查，保证锚垫 板垂直于钢绞线。经现场监理工程师及有关技术人员检验合 格后再进行下一道工序。 ３ 钢筋骨架的质量控制和制作 ａ．该工程使用的钢筋符合现行的国家规范规定的要求， 维普资讯 http://www.cqvip.com 孟庆元等／预应力Ｔ型梁预制后张法施工方案论述 ３９ 图１ Ｔ型梁底模放样图 图２ 底模砌筑剖面示意图 具有出厂质量证明书和试验报告单，并抽取试样做力学性能 实验，经检验合格后进行钢筋加工。 ｂ，钢筋的表面保持洁净、平直。成盘钢筋采用冷拉的方 砂、石、水泥的质量及各项技术指标无误后，确定集料的用量 及水泥初、终凝结时间。并认真检查模板尺寸与形状的准确 性及清洁、光滑和紧密程度，以及侧模支撑是否稳固，其结构 与设计是否相符，钢筋数量、尺寸、位置和形状是否符合设计 要求，位置固定是否准确。检查混凝土的拌和、运输及浇筑系 表１ 钢筋安装的允许偏差值 检查项目 受力钢筋间距 允许偏差（ｍｍ） ±１Ｏ 法进行调直，冷拉伸长率不超过２％。 ｃ．对使用的样板、样架，认真进行校核，钢筋的加工、绑 扎或焊接按图纸设计和规范规定进行，焊接后的钢筋表面无 裂纹和明显的烧伤。为保证钢筋保护层的厚度，在模板就位 前绑扎高标号砂浆垫块。预埋钢筋的位置正确，并对其进行 焊接来保证其位置的准确性。波纹管的埋设严格按设计图纸 所给的坐标及规范要求控制，并焊接管道箍筋、架立筋，以保 证波纹管位置准确无误。波纹管的接头对接要严密，采取相 应措施保证不漏浆。还应特别注意锚垫板位置的安装正确。 钢筋安装的允许偏差值见表１。 箍筋、横向水平间距、螺旋筋间距 长 ０．一２Ｏ ±１Ｏ 钢筋骨架尺寸 宽、高或直径 弯起钢筋位置 梁 ±５ ±２Ｏ ±５ ４ 混凝土浇筑 ａ，混凝土浇筑前应进行下列各项检查工作。根据项目部 试验室提供的Ｃ５０混凝土配合比通知单，经监理工程师核查 保护层厚度 板 ±３ 维普资讯 http://www.cqvip.com 统所需的机械机具是否齐全完好，并进行试运转。检查劳力 分配是否合理。参加浇筑人员对各道工序施工方法、质量要 求、安全注意事项要提前进行交底，做到心中有数。 ｂ．根据项目部试验室提供的Ｃ５０混凝土配合比通知 单，采用ＪＳ５００拌和站拌和混凝土。在混凝土的拌制过程中， 严格控制各用料的计量，保证混凝土的内在质量。配料数量 的允许偏差见表２。因该工程混凝土运距较近，混凝土的运输 采用自动翻斗车和装载机进行。混凝土在浇筑时，严格按照 施工规范的有关要求进行作业，分层浇筑。浇筑Ｔ型梁下层 时，因波纹管和钢筋的间距较小，插入式振捣器不能插入，采 用附着式振动器进行振动，在浇筑前确定振动点，并把振动 器用螺栓固定在钢模板上，根据浇筑混凝土的位置和速度， 进行相应部位的振动。当浇筑上层混凝土时，用插入式振捣 器振捣，确保不漏振、过振，严禁碰触波纹管。在浇筑时，采用 连续浇筑的施工方法，一次完成。为避免混凝土产生蜂窝等 不密实现象，在下层混凝土振捣密实后再浇筑上层，确保混 凝土良好的密实度。混凝土浇筑时，下料要均匀、连续，不能 不集中猛投，以免发生挤塞。随时检查预埋件和波纹管的位 置，避免在强烈震动下发生位移。在浇筑时，为保护波纹管， 防止因波纹管的破裂产生管道堵塞的现象，波纹管中插入 ５．２ｃｍ壁厚的聚乙烯塑料管，浇筑完成后拔出。在浇筑过程 中，随时检查混凝土的坍落度，严格控制水灰比，以保证混凝 土的质量。浇筑完毕后，及时整平、收浆。 表２ 配料数量的允许偏差值 材料类别 允许偏差（％） 水泥、混合材料 土１ 粗、细骨料 土２ 水、外加剂 土１ ｃ．每片板梁留有标准试件３组，养护２８天龄期进行抗 压试验，作为混凝土质量检验的依据，要认真填写混凝土浇 筑记录和其他原始资料的记录。对浇筑完成的Ｔ型梁，根据 气温高低，随即采取草帘覆盖并不断喷洒洁净水进行养生， 养生期在一般情况下控制在１４天（因为Ｔ型梁施工期在７～ ９月）。 ５ 预应力钢绞线施工 Ｔ型梁混凝土在养生期达到１００％的强度后进行穿束张 拉，预应力张拉采取伸长与应力双控制。张拉程序为 Ｏ一初应力一１０３％仃一 梁体张拉严格遵守设计图中张拉顺序，同时注意防止边梁张 拉时梁体侧弯。张拉过程随时注意上拱度的变化。为防止预 制Ｔ型梁上拱过大，密切注意Ｔ型梁的累计上拱度，若超过 设计值ｌｃｍ，马上采取相应的措施。存梁期按６Ｏ天控制。 ５．１ 锚具、钢绞线等的检验 该工程所用的钢绞线完全符合设计图纸及《预应力混凝 土钢绞线》（ＧＢ／Ｔ５２２４）的要求，预应力锚具、夹具等具有可 靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适应性，能充分发 挥钢绞线的强度，安全地实现预应力张拉作业，符合设计图 纸和现行的《预应力筋锚具、夹具和连接器》（ＧＢ／Ｔ１４３０７）的 孟庆元等／预应力Ｔ型梁预制后张法施工方案论述 要求。并首先对进场的锚具进行检验，锚具必须具有质量检 验合格证书，并经有关部门检验。合格后才能使用。锚具用钢 符合ＧＢ／Ｔ６９９－－１９９８中４５号钢的要求，锚具垫钢板用钢符 合ＧＢ／Ｔ７００－－１９８８的Ａ３级钢的要求。所进场的钢绞线应分 批进行验收，对其质量证明书、包装、标志和规格进行检查， 并从每批钢绞线中任取３盘，从端部正常位置截取一段试样 进行力学性能实验，经检验合格后使用。 ５．２施加预应力 ａ．预应力钢绞线按照设计图纸和规范的要求下料，逐根 理顺，绑扎牢固，进行编束，防止互相缠绕。利用空压机对孔 道进行清孔，将编成束的钢绞线穿人孔道内。安装锚环和夹 片，进行张拉。 ｂ．认真检查锚具安装是否正确，混凝土强度是否达到设 计和规范要求的强度。确保千斤顶的张拉力作用线与预应力 筋的轴线重合一致。现场必须有具备预应力施工知识和正确 操作的人员，并有确保全体施工人员和设备安全的预防措 施。 ｃ．张拉采用两台２００ｔ千斤顶张拉机具对Ｔ型梁两端同 时施加张拉力，张拉力的施加顺序为 Ｏ一初应力ｏ＂ｏ－－－＊１０３％ …（锚固） 预应力钢绞线控制张拉应力 …＝０．７５ Ｒ ｂｙ＝１３９５ＭＰａ， ｏ＝ ０．１５ 。 ＝２０９．２５ＭＰａ。采取张拉应力与伸长值双控的施工 质量保证措施，预应力钢绞线的理论伸长值按公式△Ｌ＝ ￡／Ａ 计算，计算过程如下： 预应力钢绞线采用ＡＳＴＭ４１６—８７标准２７０级，西ｑ５．２４ 钢绞线，标准抗拉强度 ｂｙ＝１８６０ＭＰａ，松弛率为３．５％，预应 力钢绞线控制张拉应力 ★：０．７５×１８６０＝１３９５ＭＰａ，公称面 积Ａ ：１４０．００ｍｍ ，钢绞线共４束，每束５根，弹性模量 ＝ １．９５×１０ ＭＰａ。 孔道采用预埋波纹管成型，通过查表可知： ＝０．２５， ＝ ０．００１５。 预应力张拉应力按下式计算： Ｄ（１一ｅ一（ｋｔ ） Ｚ＋ｕ０ 式中Ｐ ——预应力钢绞线平均张拉应力； ｐ——预应力钢绞线张拉端张拉力； 孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数； 卜一从张拉端至计算截面的孔道长度； ｔ一预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数； 一从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角 之和。 如图纸设计所示：将钢绞线编号为①②③④号。 ①②号钢绞线平面位置、尺寸、角度相同。伸长值的计算方法 完全相同。 因钢绞线左右对称，取其一半对其进行计算，将半个曲 线预应力钢绞线分为三段，从梁端头分别为ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ段。 各段数据见表３。 将表中数据分别代人公式： 一 Ａ，． Ａ 维普资讯 http://www.cqvip.com 盂庆元等／预应力Ｔ型梁预制后张法施工方案论述 表３ ①②号钢绞线各段数据 线段 Ｚ（ｍ） ０（ｒａｄ） ＋ ｅ－（ｋ／＋ ） 终点应力（ＭＰａ： ＡＢ １．Ｏ Ｏ Ｏ．ｏｏｌ５ ０．９９８５ ｌ３９３ ＢＣ １．７３３５ Ｏ．１３９６ ０．０３７５ ０．９６３１９４ ｌ３４ｌ ＣＤ ９．５８２８ Ｏ Ｏ．０１４３７４２ ０．９８５７２９ ｌ３２２ 式中 △ｚ——预应力钢绞线的伸长值； Ｐ。——预应力钢绞线的平均张拉力； 卜一预应力钢绞线的长度； Ａ。——预应力钢绞线的截面面积； ￡ ——预应力钢绞线的弹性模量。 得 Ａｌ １＝１３９３×Ａ ｐ×１．Ｏ／（Ａ ｐ×１．９５×１０ ）＝７．１ｍｍ △ｌ ２＝１３４１×Ａ ｐ×１．７３３５／（Ａ ｐ×１．９５×１０ ）＝１１．９ｒａｍ Ａｌ ３＝１３２２×Ａ。×９．５８２８／（Ａ。×１．９５×１０ ）＝６５．Ｏｍｍ Ａｌ＝２×（Ａｌ １＋Ａｌ ２＋Ａｌ ３）＝１６８．Ｏｍｍ 同理：③号钢绞线左右对称，取其一半对其进行计算，将 半个曲线预应力钢绞线分为三段，从梁端头分别为ＡＢ、ＢＣ、 ＣＤ段。各段数据见表４。 表４ ③号钢绞线各段数据 线段 Ｚ（ｍ） ０（ｒａｄ） Ｚ＋￡￡ ｅ－（Ｈ＋ ） 终点应力（ＭＰａ： ＡＢ １．Ｏ Ｏ Ｏ．ＯＯｌ５ ０．９９８５ ｌ３９３ ＢＣ ６．４７０２ Ｏ．１９２ ０．０５７７ ０．９４３９３３ ｌ３１４ ＣＤ ４．９ｌ８８ Ｏ ０．００７３７８２ Ｏ．９９２６４９ ｌ３０４ 将表中数据分别代入公式： 得 △Ｚ １＝１３９３×Ａ ｐ×１．Ｏ／（Ａ ｐ×１．９５×１０ ）＝７．１ｍｍ △Ｚ ２＝１３１４×Ａ ｐ×６．４７０２／（Ａ ｐ×１．９５×１０ ）＝４３．６ｒａｍ △Ｚ ３＝１３０４×Ａ ｐ×４．９１８８／（Ａ ｐ×１．９５×１０ ）＝３２．９ｒａｍ △Ｚ＝２×（Ａ Ｚ １＋△Ｚ ２＋△Ｚ ３）＝１６７．２ｍｍ 同理：④号钢绞线左右对称，取其一半对其进行计算，将 半个曲线预应力钢绞线分为三段，从梁端头分别为ＡＢ、ＢＣ、 ＣＤ段。各段数据见表５。 表５ ④号钢绞线各段数据 线段 Ｚ（ｍ） ０（ｒａｄ） ＋ ｅ－（Ｈ＋ ） 终点应力（ＭＰａ ＡＢ １．Ｏ Ｏ Ｏ．ＯＯｌ５ ０．９９８５ ｌ３９３ ＢＣ ９．９ｌ８５ Ｏ．１９２ ０．０６２９ ０．９３９ ｌ３０７ ＣＤ １．４０４７ Ｏ ０．００２ｌ ０．９９７９ ｌ３ｏ４ ４ｌ 得 Ａｌ １＝１３９３×Ａ ｐ×１．Ｏ／（Ａ ｐ×１．９５×１０ ）＝７．１ｍｍ Ａｌ ２＝１３０７×Ａ ｐ×９．９１８５／（Ａ ｐ×１．９５×１０ ）＝６６．５ｍｍ Ａｌ ３＝１３０４×Ａ ｐ×１．４０４７／（Ａ ｐ×１．９５×１０ ）＝９．４ｒａｍ Ａｌ＝２×（Ａｌ １＋Ａｌ ２＋Ａｌ ３）＝１６６ｍｍ 根据以上计算得出各项数据见表６。 表６ 钢绞线的各项数据 钢绞 ｌ５％初应力伸 ｌ００％ ｌＯ３％ 允许偏差（ｍｍ） 线束 长值（ｍｍ） 伸长值（ｈｉｍ） 伸长值（ｍｍ） 一６％ ＋６％ ①② ２５．３ ｌ６８．４ ｌ７３．５ ｌ５８．３ ｌ７８．５ ③ ２５．１ ｌ６７．２ ｌ７２．２ ｌ５７．２ ｌ７７．２ ④ ２４．９ ｌ６６ ｌ７ｌ ｌ５６ ｌ７６ ｄ．预应力钢绞线的实际伸长值Ａｌ（ｈｉｍ）＝Ａｌ ＋Ａｌ ｚ 式中 △ｚ ——从初应力至最大张拉应力的实测伸长值，ａｒｍ； Ａｌ ——初应力以下的推算伸长值，ｍｍ。 实际伸长值与理论伸长值的偏差控制在±６％以内，如 果偏差过大，则应立即停止张拉，对伸长值计算和张拉过程 重新进行检查，找出问题并解决以后再开始张拉。 ｅ．张拉完毕后，检查钢绞线的成品质量，每束钢绞线断、 滑丝不得超过１丝，同一构件每一端面内，断、滑丝数量不得 超过钢丝数量的１％。 ５．３孔道压浆 孔道压浆在预应力钢绞线张拉完成后，应尽早进行，最 迟在７２ｈ以内完成。严格按照试验室提供的水泥浆配合比通 知单拌制水泥浆，有关参数严格按照设计和规范规定的要求 进行控制。压浆前对孔道进行清洁处理。水泥浆自拌制至压 入孔道的延续时间控制在３０ｍｉｎ以内，水泥浆在使用前和压 注过程中连续搅拌。压浆顺序按照从下至上的顺序缓慢均匀 的进行，不得中断。压浆采用活塞式压浆泵压浆，压浆的最大 压力控制在０．５～０．７ＭＰａ，待孔道另一端有饱满的原水泥浆 流出，堵塞出浆孔，保持压力的时间控制为２ｒａｉｎ。采用二次压 浆的方式进行压浆，待一次压浆完成３０—４５ｒａｉｎ内，进行二 次压浆。压浆时注意如实填写压浆施工记录，并留取３组水 泥浆试件。 ５．４ 清理梁端 Ｔ型梁孔道压浆完成后，清理梁端，梁端头必须进行混凝 土凿毛，按设计要求的混凝土进行封端。到此整个Ｔ型梁的 预制工作全部完成。 ６ 结语 该施工方案适用于后张法预应力Ｔ型梁的施工，其优点 为施工方便、形式灵活，成本低，能充分利用施工场地的边边 角角，少占用耕地，施工周期短，其缺点是底模为一次性水磨 石底模，底模制作较为复杂，为此我们认为在投资允许的情 况下，将水磨石底模改为钢制底模。金