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1、公路桥梁后张预应力T形梁预制工法工法编号：GGG（中企）C3-2011中冶交通工程技术有限公司1、前言随着公路工程施工领域的不断发展，公路桥梁施工，特别是桥梁上部预制梁的制作与施工显得 愈来愈重要。“T”型预制梁，这种在桥梁建设中十分普遍的梁型也越来越多地被我们所接触、认识。 在后张法连续预应力“T”梁桥的施工过程中，从预制梁场的选址、梁场规模的定位、施工场地布置、 模板结构设计，到预应力孔道的留设、混凝土浇筑、钢绞线的加工安装、张拉注浆、养生等，经过 施工中不断的探索和总结，形成了一套较为成熟的预制梁施工工法，取得了较明显的经济效益和社 会效益。2、工法特点2.1合理布设预制梁厂以创造较好的
2、经济效益。2.2能加快制梁进度，确保施工按工艺流程进行。2.3多工序密切配合，实现工序作业程序化、平行流水化和规范化，使施工过程易控制、易管 理。2.4合理布设底模台座和其它相关设施，利于施工和操作。2.5针对作业工序多的特点，对各作业工序采取有效的控制和质量检查，使工序作业忙中不乱， 井井有条，使“T”梁成品质量均能达到设计要求。2.6混凝土施工一次浇筑成型，无施工缝、气泡少、整体性好，外表光洁，无漏浆。2.7模板制作轻便，安装简单，可操作性强，循环快，成本低。3、适用范围3.1 适用于各种长度的后张法预应力“T”梁预制。3.2 其它预制梁可借鉴本工法的相关技术。4、工艺原理及关键技术4.1
3、工艺原理4.1.1施工工艺：以人工和相应的配套机具在底模上绑扎钢筋，安装锚垫板、安装波纹管孔道， 立侧模、端模、检查、浇筑混凝土、养护，混凝土达到设计张拉强度后，施加预应力、注浆、封锚， 切除多余钢绞线、移梁架设。4.1.2施工时，根据现场的工程环境、工期及工程规模，确定经济的底模台座数量。4.2关键技术4.2.1侧模板的安装与调校技术；4.2.2预应力孔道的设置及张拉控制技术；4.2.3混凝土的振捣技术；4.2.4混凝土外表裂纹与气泡的预防；1在现场派工程师对混凝土施工进行全过程监控值班，严格按配合比用料进行计量，检查混 凝土坍落度是否符合要求，使混凝土的拌合质量处于可控状态。2混凝土浇筑时
4、的温度从降低原材的温度（洒水、遮盖等）和选择合理的时间进行浇筑混凝 土来控制。3合理掌握混凝土洒水养护的时间和次数（过早洒水会将水泥浆冲走，过晚会造成温度过高 而开裂）。当混凝土浇筑完毕后直接洒水冲模板，降低混凝土早期温度。4严格混凝土的张拉程序，严格计算和控制混凝土的张拉应力，避免张拉应力过大而产生裂 纹。4.2.5反向预拱度和侧向挠度控制技术。1混凝土张拉时的张力大小控制；2张拉时间控制；3张拉时的温度控制；4张拉顺序控制；5结构尺寸的准确性和对称性控制；6每束钢纹线张拉力的大小控制；7底模台座及两端调平块的平整度控制等。5、施工工艺流程施工工艺流程见图5.1。图5.1施工工艺流程6、施工
5、方法6.1梁厂布置根据工期要求、地形条件、施工条件、道路运输条件、工程规模及预制梁型号等，本着经济实 用、方便施工的原则，合理选择预制梁场位置，尽可能将梁厂布设在桥头或距桥位较近处，且施工 用水、用电、运输道路较为方便的平整场地上。根据预制梁场平面位置尺寸，结合模板安装、加固、 调校、拆除、出梁移梁等因素的易操作性，合理设计梁场规模、台座分布范围和各型台座数量。6.2 “T”梁模板的设计与制作（40m）：6.2.1 T梁断面与尺寸（见图6.2.1-1）梁端横断面跨中横断面图6.2.1-1T梁断面与尺寸图6.2.2模板模板采用5mm厚的钢板，用100mm的槽钢及4mm钢板作肋进行加固，确保每节钢
6、模有足够 的强度和刚度。每节模板长度控制在11.5米，3节装配成一块，便于安装和吊装，在每节间用定 位销和连接螺栓进行固定。为保证其混凝土外表美观，要求模板线棱一致，平整度要求在2mm以 内。再在模板外表面安装足够的附着式振动器，分上下两排交错布置，间距控制在70cm以内。6.2.3底模台座采用与梁宽度、长度一致的混凝土台座，基础深30cm，两端头2.0米范围内加深20cm。地面 以上台座混凝土高度30cm，混凝土等级用C20。混凝土表面铺一块4mm厚的钢板。在浇筑混凝土 台座前预埋两排木桩，再在木桩上钉上木条，木条的表面与混凝土面平齐，并用埋头螺栓牢固固定 钢板。台座底模则根据设计要求预留反
7、向预拱度（本工程的设计值为35mm）。底模台座顺线路布设， 使T梁与线路方向一致进行加工预f预制梁于出梁座移梁图架设。底模台座立面示意见图6.2.3-1。ii梁底预埋钢板槽及活动板预留吊梁槽.预留拉杆孔fem . . 4mm钢板.支座中心线 J 死地面木冬地面|木桩木条图6.2.3-1预制梁底模台座立面示意图6.2.4端模及隔板端模端模及隔板端模采用4mm的钢模板与侧模一起加工制作，并用螺栓与侧模一起连接。6.2.5模板安装模板在安装使用前经过检查验收合格后才使用。模板拼装时在节间夹一层1cm厚的海棉，并用 螺栓拧紧，防止漏浆。在安装吊运时，用5T龙门吊，每块长度4.8m（横隔板间距离），用M
8、8mm 的对拉螺杆进行模板固定，保持模板空间宽度。由于地面局部高低不平，安装模板时的高度由模板 底的调节螺丝进行高度控制。模板的垂直度由地面预埋的花蓝螺丝进行调节，确保模板安装质量。6.3.1钢筋制安钢筋到场后按设计规范要求进行抽检，抽检合格的才使用。钢筋加工与弯折的环境温度控制在 +5C以上，并按设计尺寸进行下料、弯制。钢筋在安装前先准确的在底模台座上定出底板钢筋的位置，并用红油漆标作记号。钢筋的绑扎 做到牢固可靠，必要时每隔11.5m用电焊点焊牢固，敲去焊渣。钢筋接头在梁内按小于规范允许 的百分数交错布置。6.3.2波纹管制安波纹管制作尽量由厂家现场加工，每节长度应根据梁长与现场操作方便决
9、定（一般1015m）。 波纹管在安装前用6mm的钢筋制作成“井哼架按设计要求准确的定出波纹管的坐标。波纹管在 安装连接时，用连接器紧密接连，其连接处用胶带密封，达到不漏浆要求。相邻制孔波纹管接头相 互错开至少30cm。此外，安装前还应检查有无开缝或透光。为防止波纹管漏浆堵塞孔道，在波纹管内预先穿入PVC管（直径比波纹管小5mm），在混凝土 浇筑过程中抽动几次，以确保孔道畅通。混凝土浇筑结束后24小时，拔出PVC管。张拉前才穿 入钢绞线。6.4混凝土施工6.4.1材料及配合比“T”梁混凝土设计强度一般比较高。为保证混凝土强度和缩短张拉时间，在进行混凝土配合比 选料时，严格按规范要求进行，合理选择
10、配合比，必要时应参加适量的外加剂。6.4.2混凝土施工过程控制1混凝土的拌制混凝土拌合采用自动计量系统进行配料，人工添加袋装水泥，水量采用时间继电器进行计量控 制，外加剂用小型台称计量。混凝土搅拌采用JS-500L搅拌机，混凝土的搅拌时间按规范要求进行，认真做到混凝土搅拌均 匀、颜色一致。混凝土在拌制过程中随时检查混凝土的拌合质量和坍落度，直至达到设计要求。2 混凝土浇筑混凝土开盘后连续不断的进行浇筑，由龙门吊提升料斗进行入模，混凝土的浇筑由一端向另一 端并分台阶进行浇筑，每个台阶长度宜为23m左右。混凝土的浇筑分三层进行，第一层浇筑60cm， 第二层浇筑100cm，第三层浇筑完毕。合理的安排
11、混凝土浇筑时间，当气温高于32C时，不进行混凝土浇筑作业。3 混凝土的振捣混凝土在浇筑过程中，每层混凝土入模满足要求后，先开动附着式振动器进行振捣。附着式振 动器的开动时间不宜过长，一般控制在1520秒钟之内，其他边角再由人工用插入式振动器振捣。 振动棒的移动间距做到不超过振动器作用半径的1.5倍，与模板保持50100mm的距离，并插入下 层混凝土 5010mm。每一处振动完毕后边振边徐徐提出振动棒，避免振动棒碰撞模板、波纹管、 钢筋及其他预埋件。对每一振动部位，以振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是使混凝土停止下沉，不再冒 出气泡，表面呈现平坦与泛浆现象。6.4.3混凝土的养护及模板拆除
12、1混凝土的养护：在顶层混凝土浇筑完毕1小时后，表面用湿麻袋覆盖，避免阳光直射。混凝土初凝后开始洒水养护，养护洒水的间隔时间以保持混凝土表面潮湿为宜。根据相对湿度， 连续洒水养护714天。当气温低于5C时，禁用洒水养护，改用冬季施工法进行施工和养护。2模板的拆除：当混凝土浇筑完6小时后，根据现场气温来决定拆除模板最佳时间。模 板的拆除由梁的一端向另一端进行，先拆除模板上的附着式振动器及对拉螺杆，然后逐块拆除模板 上的螺栓，用龙门吊将模板吊住，以防倾倒。然后再收紧花蓝螺栓，使模板绕底脚线旋转，将模板 与混凝土分开，再将每块模板吊至安装地点。严禁用大锤敲打模板（防止模板变形）也不得用撬棍 将板体与混
13、凝土撬坏。3模板在吊运过程中，防止碰撞混凝土和其它构件而变形。模板拆除后及时检校，清除不 合格的模板，将灰浆和铁锈清理干净，待用的模板均匀的涂上脱模剂。6.5预应力系统预应力所用的材料：钢绞线、锚具、夹片、锚垫板等先通过有关试验室试验，合格后才使用。6.5.1钢绞线的制作与切除1钢绞线使用时采用内抽头法，将钢绞线由中间拉出。钢绞线在下料前先准确计算并实测 每个孔道的长度，以确定钢绞线的准确有效长度，然后两端各加上千斤顶的工作长度，作为钢绞线 的下料长度，以免造成浪费。2钢绞线的切断采用4）300的砂轮切割机，在离切断处35cm用细铁丝绑扎牢固。3钢绞线的编束标示在两端部各1m处，用红油漆点上记
14、号（一点表示1#、两点表示 2#）。4钢绞线锚固后，用直径230mm的手持砂轮切割机将多余部分切除，不能使用电弧焊和 氧焊切割，防止因温度过高使钢绞线脱锚。切除时，用湿毛巾盖住锚具和钢绞线，使切割时产生的 热量不传到钢绞线的受力部分。一般切口至锚具端部控制在50mm，砂轮片厚度选用3mm，且是加 筋的。6.5.2施加预应力前的准备工作1压梁体混凝土试块，检查梁体混凝土是否达到设计张拉强度。2千斤顶校正系数应不大于1.05级，其校正有效期不超过一个月。油压表精度不低于1.0 级，其校正有效期不超过一周。3先用高压水冲洗预应力孔道，再用高压风清除孔道内的积水和污物，然后穿钢绞线。4对所用的钢绞线、
15、锚具、夹片在使用前先进行外观检查，确保无损伤、无扭结或未粘有污物。5布设梁体上拱度、侧向挠度和梁体端部弹性压缩的量测点。6.5.3梁体张拉顺序梁体的张拉顺序见图6.5.3-1。6.5.4张拉程序0一初始应力（10%ok）ok （持荷2min锚固）注：。k =0.75Rby （Rby为标准强度）6.5.5T梁张拉张拉前，首先检查预应力筋的外露长度，并对其进行调整；对锚垫板进行清理，重点是波纹管 及注浆孔的清理，并应做好以下准备工作：1孔道摩阻测定张拉顺序2理论伸长值计算，后张法预应力束张拉时理论伸长值AL （cm）计算公式如下：A L=PL/A E式中L：钢绞线长度（cm）； 9Eg：钢绞线弹性
16、模量（N/mm2）Ay：钢绞线截面面积（mm2）；P-：钢绞线平均张拉力（N），其计算公式如下：P-=PL1-e （kx+口。） / （kx+ uQ）式中P：钢绞线张拉端的张拉力（N）；x：从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；Q：从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）；k：孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，波纹管孔道一般为0.00060.001 ；u：钢绞线与孔道壁的摩擦系数，一般为0.160.19。3除去锚垫板、喇叭口内、波绞管内的残余混凝土，装上YM工作锚圈、夹片，锚圈锥孔、 夹片必须清洁，钢绞线、锚圈及夹片上不允许有浮锈、油污及混凝土等杂物。4安装限位垫板，吊装YCL千斤
17、顶，安装工具锚（工具夹片锥面涂上退锚油：石墨或石蜡 50%+机油 50%）。5开动高压油泵，使千斤顶张拉油缸进油一一张拉。分级张拉时记录每级张拉油压和钢绞线 伸长值。6达到设计应力后持荷2分钟，缓慢释放油缸压力至零，钢绞线则自行整齐地锚固在YM锚 具内。7移走张拉设备，切除多余钢绞线，24小时内完成管道压浆工作。6.5.6张拉过程中应注意的问题1张拉过程中出现下列情况之一者，需更换锚具或钢绞线束重新张拉：锚具内夹片错牙在 10mm以上者；锚具内夹片断裂在两片以上者（含有错牙的两片断裂）一束中的滑丝量（含断丝及 引起的滑丝）达到2根钢丝者；一片中滑丝量超过1%的；锚环断裂损坏者；切割钢绞线或压浆
18、时 以发生滑丝者。2锚具和工具夹片都应有标识，以免安装时同工作锚夹片混淆而误用。安装时必须将锚垫 板及钢绞线上的混凝土清理干净。3每束钢绞线应在两端作上标记，以便穿束后观测是否扭结，无扭结时再使千斤顶与孔道 对中。4张拉加力时不得敲击或碰撞张拉设备，要妥善保护好油压表，避免受震。未压浆或水泥 浆未凝固硬结前不得敲击锚具。5张拉控制：采用应力应变双控制，以应力为主控，应变超出计算伸长值的6%时立即停 止张拉，查明原因后重新张拉。张拉结束后，抽查钢绞线的回缩量，若超出5%的伸长量，则应查明 原因后重新张拉。6滑丝处理：采用YCL30千斤顶和卸荷座，将卸荷座支承在锚具上，用30T千斤顶张拉 滑丝钢绞
19、线，直至将滑丝夹片取出。换上新夹片，张拉至设计应力即可。6.6压浆6.6.1张拉完毕后要尽快压浆。压浆前应清除孔道内的积水。6.6.2水泥浆水灰比不能大于0.45，浆体最大自由膨胀量不能大于10%。6.6.3灰浆中宜掺用起缓凝、减水作用的外加剂，但不得掺加氯盐或其它对钢筋有腐蚀作用的外 加剂，外加剂的掺量由试验确定。6.6.4温度低于0C时，孔道内不得有积水；温度低于+5C时或高于+32r时，不得进行孔道压 浆。气温较高时，可给拌合料的水降温或梁体降温。6.6.5水泥浆应搅拌均匀，先加水后加水泥，机械拌合时间不能少于2分钟。水泥浆放入压浆罐 时应进行过滤，过滤网孔格不得大于2.5X2.5mm。
20、6.6.6压浆顺序先下后上，如有串孔现象时，所有串浆孔应同时压浆。6.6.7由一端进行压浆，压力控制在0.50.7Mpa之间，当水泥浆从另一端流出，且与规定的稠 度相同时，立即封堵排气孔并关闭远端的阀门，继续持压10秒，再继续持压不少于2分钟，关闭注 浆端阀门，停止注浆。6.6.8压浆中途若发生故障不能连续压满时，应立即用高压水将孔道冲洗干净，查明原因处理后 再重新进行压浆。6.7封锚压浆完毕后，将锚具周围冲洗干净，并对梁端混凝土作凿毛处理，然后按设计要求设置钢筋网 浇筑封锚混凝土。随后对封锚混凝土进行良好的养护，以减少收缩，防止与梁体间出现裂缝。6.8移梁6.8.1梁片在压浆和封锚24小时后
21、便可进行梁的移运。在移运前应对梁的长度、梁高、梁宽、 外观等进行最终检验，并作好原始记录。6.8.2在距梁端1.5m处，紧贴腹板两侧的翼板上，预留吊装预留孔，每片梁4个。采用90T分 离式起重机，将梁起吊横移至运梁小车上运至架梁地点。6.8.3移梁工作应由专人指挥，明确信号或手势，并先预演熟练，以防出错。6.9 模具数量与梁体的生产能力6.9.1底模台座循环时间制用调平块0.5h-绑扎钢筋6 h -安装波纹管2 h -立模5 h -混凝土浇筑6 h -养护5天- 穿束、张拉4 h -注浆3 h -封锚0.5 h -停留移梁38天6.9.2模板循环时间立模10 h -混凝土浇筑8 h -养护8
22、h -拆模6 h -拼装、清理打油3 h -吊运2 h -结束。7、机具配备（见表7.1）主要施工机具配备表表7.1序号机械名称规格、型号数量序号机械名称规格、型号w.曰数量1强制式砼搅拌机JS-500L1台10张拉千斤顶2套2配料机（自动计量）PD8001套11电动油泵23变压器S9-315/101台12装载机ZL5014发电机50kw1台13龙门吊5T25钢筋切断机1台14自制吊斗0.5m316钢筋弯曲机1台15附着式振动器507钢筋调直机1台16插入式振动器D50108钢筋对焊机1台17混凝土运输车49注浆机1台18波纹管加工机1合计82 （台套）8、劳动力组织合理配备梁厂施工劳动力是加
23、快梁场施工进度的关键，本工程项目的梁场劳动力配备见表8.1。劳动人员配备表 表8.1施工管理生产工人1场 长1人1模板工42人2技术负责1人2钢筋班45人3模板工程师1人3混凝土班36人4钢筋工程师1人4机械班6人5混凝土圬工1人5波纹管制作班2人6张拉注浆1人6张拉注浆班10人7机电物质1人10工程试验1人合计8人141人总计149人注：梁场底模台座21个，劳动力149人，月生产T梁45片。9、质量要求本工法质量要求除执行公路桥涵施工规范、公路桥涵工程质量评定验收标准、公路桥梁 工程师手册和后张预应力混凝土施工手册夕卜，还必须满足以下要求：9.0.1电子称、配料机、千斤顶及压力表等计量设备必
24、须经过定期标定。9.0.2钢绞线必须检测其抗拉强度、弹性模量、伸长率等；夹片应检测其硬度及锚固力等；锚垫 板应检测其硬度。9.0.3混凝土材料计量必须准确，误差在允许范围内，混凝土拌合质量良好。9.0.4所有原材料、半成品设专人负责，严格按质量标准进行验收、堆放，并定期按批量进行抽 样检验，使材料在使用之前100%合格。9.0.5模板安装完毕后通知质检员和质检工程师严格检查钢筋数量、位置、结构尺寸、倾斜度等， 完全符合要求并签认后才浇筑混凝土。10、安全保证措施首先，须严格按照公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）中的规定执行。此外，还需采 取如下措施：10.0.1所有施工操作机械应编
25、制安全操作规程，分发到班组并认真组织学习；10.0.2按要求定期发放个人劳保用品，并加强工作中的个人防护；10.0.3重点施工工艺在施工前编制安全施工手册并组织所有工作人员学习，使大家熟悉所施工 项目的各种情况，做到心中有数。10.0.4专业工序必须由对应专业工作人员进行施工，无证人员不得操作。10.0.5设专职安全员，负责日常生产中的安全检查和评比。10.0.6合理布设安全防护设施和统一的安全警示标志。10.0.7张拉作业时，应严禁任何人站在千斤顶的正前方，以防夹片飞出伤人。10.0.8张拉、起重、吊装应设专人指挥，严格按程序施工作业。10.0.9夹片与锚圈锥孔不应粘附脏物和锈蚀（若有轻微浮
26、锈，应彻底清除）。对表面有锈的钢绞 线，张拉前应彻底清除干净，以防止夹片飞出伤人。11、效益分析本工法较好地解决了后张法预应力T梁施工中的控制问题，按程序多工作面开展流水化作业， 有效提高了作业人员工作效率，保证了预制T梁的施工进度，保证了施工安全。通过本工法的开发 与应用，预制的全部T梁内在质量和外观质量均良好，实现了较好的经济效益和社会效益。12、应用实例实例1：辽宁省阜新一朝阳高速公路工程第10标段山咀大桥为5X30m、1跨5X35m和2跨 5X25预应力T梁结构，为左右幅上下行车道，梁高2.45米。于2006年4月开工，至2008年10 月完工。实例2：辽宁省本辽辽高速公路工程辽阳段横跨辽鞍路的5X40m预应力T梁结构，为左右幅 上下行车道，梁高2.5米。于2005年10月开工，至2008年9月27日完工。在辽宁省高速公路工程施工中，较普遍地采用了后张法预应力T梁先简支后连续的施工设计， 均采用了本文上述工法组织施工，有效的保证了工程质量，在施工过程中未出现安全质量事故，各 分项工程检验合格率100%，整个桥梁工程被评定为优良工程，取得了较好的经济和社会效益。总之，要生产出优质的“T”梁需参与制作的全体人员都要具有高度的质量意识（百年大计、质 量第一）、强烈的责任心和集体荣誉感。
