保龙后张T梁.docx

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保龙后张T梁

后张预应力梁关键技术

⑴侧模板的安装与调校技术；

⑵预应力孔道的设置及张拉控制技术；

⑶混凝土的振捣技术；

⑷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C50砼配合比（C:

S:

G:

W:

FDN高效减水剂＝1:

1.31:

2.54:

0.38:

0.01）用料进行计量,检查混凝土土坍落度是否符合要求（设计要求为70～90mm）,使混凝土的拌合质量处于可控状态；

②混凝土浇筑时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可直接洒水冲模板,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。

⑸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张拉时间的控制；

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施工方法

5.1梁场选址

该标段线路前进方向左幅全为桥隧相连，右幅虽局部有路基，但路基长度较短，且挖方边坡较高，最高边坡达105m，最低边坡也超过50m，梁场建设严重受制约，结合现场实际情况，多个方案比选后将预制场布置在潮田隧道龙陵端左幅K567+187～K567+498段（桥梁改路基）分离式填方路段上，其中制梁区158m，存梁区131m，位于反向曲线上，R1曲线半径821m，R2曲线半径264m。

线路纵坡5.5%，为保证龙门吊行走，将该段路基保山端超填、龙陵端超挖使线路纵坡降至3%，宽度22.5m。

5.2梁场布置建设

轨道布置：

龙门吊行走轨道沿K567+187～K567+498左侧线路中线对称布置，跨度为20m，轨道纵坡为3.0%。

图2梁场平面布置示意图

如上图2所示：

制梁区分别设置A、B、C、D四个制梁台座区，每区分别设1＃、2＃、3＃、4＃四个制梁台座，每个台座横向间距4m，纵向长35m，共16个预制梁台座（台座与梁模比例为7:

1）。

存梁区设置1＃、2＃、3＃、4＃四个存梁区。

在每个存梁区的两端分别设置1.5m宽0.8m厚的钢筋混凝土枕梁用于支撑待存的T梁，由于每片梁的长度不一致，因此其支撑点的位置也不一样，可在枕梁上前后移动便可找到合理的支撑位置，T梁与枕梁之间用枕木做支撑。

存梁时间不超过2个月。

钢筋加工场地、钢绞线加工场地、模板修理场地、线状材料堆放场地、小型机具修理库设置于两分离式路基之间（K567+187～K567+348段）。

预制场设两台跨径为20米，净高约7米的50T门架式龙门吊（北戴河通联），主要负责T型梁预制施工和移梁存放等工作；设置一台自制的5T小型龙门吊，主要负责立模、浇筑砼、拆模等工作。

临时设施设计：

由于原设计线路纵坡大（5.5％纵坡），为减少挖填土石方，制梁区随纵坡分台阶设计，路基填筑完毕后采用C15片石混凝土进行场地硬化，沿线路方向布置4个台座间距4m，制梁基座顶面以下5cm处以纵向间距0.5m预埋PVC管作为固定模板的对拉螺栓孔道。

在梁体的吊点处采用钢板设活动底板，钢板长50cm与梁底同宽，相邻台座的中心距离4m。

台座纵向设置二次抛物线反拱，最大反拱度30mT梁按25mm设置，其抛物线方程为y=x2/36000-0.025。

建设梁场时，一定要考虑好梁场的排水，尤其是该梁场建在填方路基上，应避免台座地基因被水浸泡使得地基承载力下降导致梁体开裂现象发生。

5.3“T”梁模板的设计与制作

5.3.1T梁断面与尺寸见图3（单位：

cm）

图3T梁断面与尺寸图

5.3.2模板设计

由于每一片梁的长度及宽度不一致，但梁的中部结构尺寸相同，相同部分可用标准节，两端采用调节块，上下纵坡梁靴的不同厚度采用螺栓调节，模板采用5mm厚的钢板，用100mm的槽钢及4mm厚的钢板作肋进行加固，确保每节钢板有足够的强度和刚度。

每节模板长度控制在2～4m之间，便于安装和拆模，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，要求模板棱线一致，平整度控制在2mm以内。

再在模板外表面安装附着式振动器，分上下两排交错布置，间距控制在70cm。

5.3.3底模台座

采用与梁宽度、长度一致的混凝土台座，基础深50cm，两端头3.7m范围内加深30cm。

地面以上台座混凝土高度20cm，混凝土等级用C20。

为了防止台座因预制梁张拉起拱后挤压台座两纵端造成破坏，在梁端台座加入Φ16主筋（间距20cm）和φ8箍筋；为了防止因台座基底承载力不够而出现不均匀沉降导致预制梁体底部出现裂缝，台座中间部分可根据实际情况加入φ8钢筋网。

在浇注混凝土台座前预埋两排角钢，待台座混凝土浇筑完成且达到一定的强度后，再在角钢上铺一层5mm厚的钢板，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向预拱度。

底模台座顺线路布设，使T梁与线路方向一致进行加工预制，便于出梁、移梁、架设。

LAi、LBi分别为每片梁小里程和大里程端调节箱的长度，底模台座立面示意见图4（单位：

cm）。

图4预制梁底模台座立面示意图

5.3.4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。

5.3.5模板安装

模板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厚的橡胶海绵，并用螺栓拧紧防止漏浆。

在安装吊运时，人工配合5T龙门吊进行，用φ20mm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楔型木块板来调节。

模板的垂直度由地面预埋的花篮螺丝进行调节，确保模板安装质量。

安装端模时，必须保证锚垫板垂直于管道轴线，位置正确。

5.4钢筋及波纹管的制安

5.4.1钢筋制安

钢筋到场后按设计规范要求进行抽检，抽检合格后才能使用。

钢筋加工与弯折的环境温度控制在+5°C以上，并按设计尺寸进行下料、弯制。

钢筋安装前先准确的在底模台座上定出底板钢筋的位置，并用红油漆作记号。

钢筋的绑扎做到牢固可靠，必要时每隔1～1.5m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。

5.4.2波纹管制安

波纹管制作由厂家现场加工，每节长度根据梁长与现场操作方便决定（一般10～15m）。

安装波纹管前用φ8mm的钢筋制作成“井”字架按设计要求准确的定出波纹管的坐标。

安装连接波纹管时，用连接器紧密连接，连接处用比使用波纹管外径大3mm的波纹管连接，且用胶带密封，防止浇筑混凝土时漏浆堵塞预应力孔道。

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抽拔橡胶管（φ55mm，壁厚7mm），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2～4小时，拔出橡胶管。

5.5混凝土施工

5.5.1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，合理选择配合比，该预制梁体C50砼施工配合比为水泥:

砂:

碎石:

水:

FDN高效减水剂＝1:

1.31:

2.54:

0.38:

0.01＝470:

615:

1195:

180:

4.7（1m3砼所需材料），必要时可掺加适量的早强剂。

5.5.2混凝土施工过程控制

⑴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，采用时间继电器进行水量计量控制，外加剂用小型台秤计量。

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。

混凝土在搅拌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。

⑵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，每个台阶长度宜控制为2～3m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。

浇筑砼的顺序为先浇筑底板和腹板根部，再浇筑顶、腹板。

混凝土浇筑应保证混凝土密实，不得出现蜂窝、空洞等，应特别注意保证锚垫板位置处混凝土密实。

合理的安排混凝土浇筑时间，当气温高于32℃时，不进行混凝土浇筑作业。

⑶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15～20秒种之内，其他边角再由人工用插入式振动器振捣。

振动棒的移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍，与模板保持50～100mm的距离，并插入下层混凝土50～10cm。

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。

T梁顶面收浆后及时进行凿毛处理以利于桥面铺装工序的施工。

5.5.3混凝土的养护及模板拆除

⑴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7～14天。

当气温低于5℃时，禁用洒水养护，改用冬季施工法进行施工和养护。

⑵模板的拆除：

当混凝土浇筑完14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凝土撬坏。

⑶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。

5.6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。

5.6.1钢绞线的制作与切除

⑴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（1m），作为钢绞线的下料长度，以免造成浪费。

⑵钢绞线的切断采用φ300的砂轮切割机，在离切断处3～5cm用细铁丝绑扎牢固。

⑶钢绞线的编束标示在两端部各1m处，用红油漆点上记号（一点表示1#、两点表示2#……）。

⑷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。

5.6.2施加预应力前的准备工作

⑴压梁体混凝土试块，检查梁体混凝土是否达到设计强度的85%。

⑵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。

⑶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。

⑷对所用的钢绞线、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。

⑸布设梁体上拱度、侧向挠度和梁体端部弹性压缩的量测点。

5.6.3梁体张拉顺序

为保证梁体预应力钢束张拉质量，采用张拉应力和伸长值双控制，张拉控制应力σK＝0.75Ryb＝1395MPa,当预制T梁混凝土强度达到85%设计强度后方可张拉，且需两端同时张拉，张拉顺序为：

1号钢束→2号钢束控制力的60%→3号钢束→2号钢束至控制力

梁体的张拉顺序见图5（单位：

cm）。

图5张拉顺序图

5.6.4张拉程序

0→初始应力（10%σK）→σK（持荷2min锚固）

注：

σK＝0.75Ryb＝1395MPa（Ryb为标准强度，Ryb＝1860MPa）

5.6.5T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：

⑴孔道摩阻测定。

⑵理论伸长值计算，后张法预应力束张拉时理论伸长值△L（cm）计算公式如下：

△L=PPL/APEP

式中L:

钢绞线的长度（mm）；

AP:

钢绞线的截面面积（mm2）；

EP:

钢绞线的弹性模量（N/mm2）；

PP:

钢绞线的平均张拉力（N），其计算公式如下：

PP=PL[1-e-（kx+μθ）]/（kx+μθ）

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）；

θ:

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力的影响系数，波纹管孔道一般为0.0006～0.001；

μ:

钢绞线与孔道壁的摩擦系数，一般为0.16～0.19；

⑶除去锚垫板、喇叭口内、波纹管内的残余混凝土，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绣、油污及混凝土等杂物。

⑷安装限位垫板，吊装YCQ250Q千斤顶，安装OVM15V型锚具（工具夹片锥面涂上退锚油；石墨或石蜡50%+机油50%）。

⑸开动高压油泵，使千斤顶张拉油缸进油—张拉。

分级张拉时记录每级张拉油压和钢绞线伸长值。

⑹达到设计应力后持荷2分钟，缓慢释放油缸压力至零，钢绞线则自行整齐的锚固在YM锚具内。

⑺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。

5.6.6张拉过程中应注意的问题

⑴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；切割钢绞线或压浆时已发生滑丝者。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸张拉控制：

由于预制梁张拉是采用张拉应力和伸长值双控制，张拉应力可以通过油表直接读数，所以伸长值的计算就相当重要。

30m预制T梁中1＃、2＃、3＃孔束钢绞线理论每端伸长值分别为：

107.5mm、106.5mm、105mm。

实际伸长值与理论伸长值误差不得超过6％，若超过6％，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。

⑹滑丝处理：

采用YCQ250Q千斤顶和卸荷座，将卸荷座支承在锚具上，用千斤顶张拉滑丝钢绞线，直至将滑丝夹片取出，换上新夹片，张拉至设计应力即可。

5.7压浆

⑴张拉完毕后要尽快压浆。

压浆前应清除孔道内的积水。

⑵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%。

T梁M50注浆配合比为水泥:

膨胀剂:

水:

减水剂＝1:

0.1:

0.4:

0.007。

⑶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。

⑷温度低于0℃时，孔道内不得有积水；温度低于+5℃时或高于+32℃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。

⑸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2.5×2.5mm。

⑹压浆顺序先下后上，如有串孔现象时，所有串孔应同时压浆。

⑺由一端进行压浆，压力控制在0.5～0.7MPa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。

⑻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。

5.8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。

5.9移梁

⑴梁片在压浆和封锚24小时后便可进行梁的移运。

在移运前应对梁的长度、梁高、梁宽、外观等进行最终检验，并做好原始记录。

⑵在梁的吊环位置端处，紧贴腹板两侧的翼板上，预留吊装预留孔，每片梁4个。

采用2台50T大龙门吊将梁起吊横移至存梁区。

⑶移梁工作应有专人指挥，明确信号或手势，并先预演熟练，以防出错。

5.10模具数量与梁体的生产能力

5.10.1底模台座循环时间

制用调平块0.5h--绑扎钢筋2.5h-安装波纹管0.5h-立模3h-混凝土浇筑3h-养护5天-穿束、张拉2h-注浆1h-封锚0.5h-停留移梁3～8天

5.10.2模板循环时间

立模3h-混凝土浇筑3h-养护20h-拆模2.5h-拼装、清理打油3h-吊运1h-结束。

益。