50米预应力简支T梁施工难点控制

【摘要】以湖北竹山县田家坝大桥50米T梁施工为例，阐述具体施工控制，为以后相关工程项目提供参考。

【关键词】50米简支T梁；高标号混凝土；施工控制

【中图分类号】TU147【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0027-01

一、工程概况

湖北竹山县田家坝镇田家坝大桥，是我公司承建的一座墩身较高、梁体较大的大桥，该桥共7跨，全长为357.36米。墩身为渐变性薄壁空心墩，其中三个墩身高度均超过70米，最高墩身为76.944米。由于该桥梁体施工设计与以往桥梁结构设计有所不同，工程规模虽不大，但施工难度不小。其中梁体结构设计为50米简支T梁，每跨4片，共28片，混凝土标号C55，每片梁梁高2.8米，跨中腹板厚0.2m，支座处腹板厚0.6m，马蹄形底宽0.6m，中梁预制翼缘板宽1.6m，边梁预制翼缘板宽1.9m。单片中梁预制混凝土59.43m3，吊重151.55t；单片边梁预制混凝土62.29m3，吊重158.84t。

二、T梁预制难点环节分析

梁体断面图形如图1所示：与以往施工同类型的T梁结构相比较，该桥梁设计主要为简支型T梁，预制施工难点环节分析如下：①钢筋和波纹管安装施工难度较大：单片梁预制钢筋设计为9.2t，波纹管设计为8根，这样在施工中，钢筋和波纹管相互干扰较多；②混凝土施工难度较大；一个是混凝土标号较高；另外是由于梁体钢筋和波纹管过密，混凝土浇注十分困难；③张拉施工难度较大：梁体较大，钢绞线管束较多，发生侧弯等不良情况系数较大。

图150米T梁断面图

三、难点环节施工技术质量控制

1、钢筋和波纹管的施工

因梁体波纹管根数设计为8束，每根直径为80mm，钢筋与波纹管不可避免交叉的地方，钢筋必须进行特殊加工，满足波纹管的位置不受影响，同时钢筋不能断开；

质量控制：钢筋采用的Ⅰ、Ⅱ级，其技术条件符合国家标准GB13013-91«钢筋混凝土用热轧光圆钢筋»中R235、GB1499-98«钢筋混凝土用热轧带肋钢筋»中HRB335的规定。在安装钢筋和波纹管时，底座上用笔标记钢筋的位置，波纹管必须按照设计的尺寸安装，为保证波纹管位置的准确性，加工U型钢筋进行固定，确保在混凝土浇筑和钢绞线施工中，波纹管位置不能扰动。波纹管采用SBG70型高强塑料波纹管，其内径为70mm，外径为80mm，壁厚2mm，质量符合交通部相关规定。每片钢筋和波纹管安装完成后，质检工程师必须严格检验其尺寸和施工质量；在安装模板前，要对绑扎成型的钢筋笼进行安全加固，防止钢筋笼侧翻。

2、C55混凝土的施工

因梁体内钢筋和波纹管较密，钢筋间的间隙和梁体的保护层数据偏小，再加上混凝土要求的标号较高，所以混凝土的拌制和浇注难度较大。对于高强度等级混凝土既要求满足设计规定的高抗压强度，又要使混凝土具有良好的流动性、粘聚性；同时要求早期强度增长较快，以满足现场张拉等后续工序的施工，又要防止混凝土因水化热过大而产生开裂，大大增加了混凝土配合比设计难度。

（1）混凝土原材料选择

水泥：因工地附近水泥标号较低，性能不稳，通过调查，采用武汉洋房P.052.5普通硅酸盐水泥，各项技术指标符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）标准要求；

粗骨料：5-19.0mm石灰岩碎石，连续继配，干燥抗压强度131.9MPa，饱水抗压强度117.9MPa，软化系数0.89，压碎指标3.7，含泥量0.4~0.6，其它各项技术指标符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2001）标准要求。

细骨料：中砂，Ⅱ区继配，细度模数2.5~2.9，含泥量1.5~1.8，其它各项技术指标符合《建筑用砂》（GB/T 14684-2001）标准要求；

粉煤灰：南阳粉煤灰综合利用有限公司Ⅱ级粉煤灰，各项技术指标符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 14684-2001）要求；

外加剂：高效减水剂（FDN-1），按水泥重量的1.1%掺入，各项技术指标符合标准(GB 8076-1997)要求；

（2）混凝土配合比设计及结果

①坍落度的选择

坍落度是混凝土施工和强度的重要指标。坍落度过小，无法满足施工需求，钢筋和波纹管过密，混凝土难以饱满，容易形成空洞；坍落度过大，混凝土的质量难以保证。为保证混凝土质量和满足实际施工，坍落度宜控制在14 2cm范围内。

②砂率的确定

如果砂率过小，影响混凝土的和易性，不便施工；如果砂率过大，将大幅度降低混凝土的强度，无法确保工程质量，所以，砂率的选择特别重要。由于在混凝土中掺入了粉煤灰，砂率又可以适当降低，通过试验本次C55混凝土的砂率确定为30%。

③粉煤灰、外加剂的掺量与水胶比的确定。

通过实验，本次C55混凝土的粉煤灰掺入量为10.0%，高效减水剂的掺量为水泥重量的1.1%，水胶比为0.3。

④理论配合比的选定

结合多次实验、多种配合比的混凝土坍落度、粘聚性、保水性等性能，以及混凝土标准养护7天28天抗压强度，最终确定本次C55混凝土每立方理论配合比为485：504：1233：160：48.5：5.34（水泥：细骨料：粗骨料：水：粉煤灰：高效减水剂）单位kg，其标准养护28天的抗压强度为64.8MPa，超过试配强度；混凝土坍落度为140mm，满足施工要求。

（3）混凝土施工与控制

混凝土采用1台JS-500型电子计量强制式拌合机拌合，采用混凝土罐车运输，严格控制混凝土拌合出仓至入模时间，一般不应超过30min。为了方便施工、保证工程质量，在施工过程中的控制相当重要。必须严格控制原材料质量、搅拌时的计量、混凝土搅拌时间、运输时间、以及混凝土中粉煤灰、外加剂的掺入，必须有专人负责。混凝土入模后采用附着式振动器和30型插入式相配合进行振捣。

3、张拉压浆施工控制

该T梁设计中梁和边梁均采用8束钢绞线组成，如图1所示， N1至N5每束钢绞线共7根，N6至N8每束钢绞线共8根，单片梁钢绞线设计为59根，预应力张拉采用两端对称同时张拉，设计张拉顺序为（N1、N2）、N8、N7 、(N3、N4)、 N6、N5，并且要求（N1和N2）、(N3和N4)分别进行同时张拉；而实际N1和N2、N3和N4锚具间不能同时安放两个千斤顶；

张拉施工控制：钢绞线控制应力σcon=0.72Ryb（Ryb为钢绞线Φ15.20的标准强度），预制梁体混凝土的强度以同条件养护的标准试件强度达到设计砼强度等级的90%以上，且砼的龄期不少于7天，进行施加预应力；为达到设计张拉效果，又结合实际情况，N1和N2、N3和N4不能同时进行张拉，实际张拉操作顺序为：N1张拉50%，N2张拉50%，N1张拉80%，N2张拉100%，N1张拉100%，N8张拉100%，N7张拉100%，N3张拉50%，N4张拉50%，N3张拉80%，N4张拉100%，N3张拉100%，N6张拉100%，N5张拉100%，这样分部张拉，既能满足设计要求，还能有效防止梁体侧弯过大造成侧翻等不良的后果；预应力钢束的张拉采用应力控制，伸长值校核的双控措施，其张拉程序为：0初应力（0.15σcon）σcon(持荷3分钟后锚固；其余操作和其他梁体张拉要求相同；

压浆控制采用真空压浆施工：使孔道内的真空度达到80%以上，使之产生-0.06至0.1Mpa的真空度，然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌入,并加以≥0.7Mpa的正压力。从而保证了浆体的可施工性、充盈孔道的密实性和提高硬化浆体的强度。