斜坡码头大跨度预应力T梁施工技术

陈建军

【摘 要】 随着当前社会经济的快速发展，我国大部分地区对于基础设施的投资建设力度不断在加大，并且随着交通运输工程建设的有效发展，对于码头工程的建设也在扩大。在斜坡码头的设计当中，通常我们常见的主要结构就是预应力“T”型梁。在施工当中，由于受到施工环境以及T型梁自身在体积以及重量上的制约，在进行斜坡码头的施工中，通常施工方法多采用现场制作安装法。因此，对于施工现场的制作场地的加固处理要求也非常的高，并且在施工前期还需要加强T梁场地的合理布置。本文主要就结合相关的实际案例对斜坡码头大跨度预应力T梁施工技术进行有效的阐述和分析。

【关键词】 斜坡码头；大跨度预应力；T梁施工技术

一、工程概况

该市某个码头属于典型的斜坡道码头，斜坡道坡度比例为1：1.8，整条坡长度为105m，码头下部是桩柱承台构造，其上部构造是（1*11.2m+5*17.7m）的预应力T型梁结构。如下图1所示。该斜坡道码头的坡度大，水平面倾斜角度约为30度，属于长江内河斜坡码头之最，这个码头T型梁施工第一次采取预应力构造。

二、制定T梁施工方案

按照原来设计的施工方案，T型梁施工利用的是在场地进行预制并在现场进行吊装。然而因为现场的地形的限制（地形主要表现在：起伏比较大，原先的地面横坡比较大，架空斜坡道墩柱比较高），在施工现场很难利用吊装工艺进行T梁的安装。因此现场的施工条件是不适合利用T梁施工的预制吊装方案。

按照当前的现场地形条件并将项目的设计特点与之结合，参考道路桥梁T型梁的施工工艺，在进行施工前初步确定出两种T梁施工方案。

方案一：进行满堂脚手架支撑的搭设，进行就地现浇T梁。这种施工特点主要表现在：

（1）支架对于地基的承载力的要求非常高，该码头的地基比较软弱以及土层比较厚，主要是回填的粘土层和自然沉积的粉质砂土，地基的承载力比较低，因此一定要对地基进行有效的硬化处理，工作量也很大，对其投资比较高。另外，其原来的地面坡度很大，在处理中也是非常的困难。

（2）架空斜坡道净空比较高，最高能够达到30m，在脚手架的搭设中由于高度较高，自重非常大，支撑体系的稳定性非常的差。

（3）在进行脚手架的架设中其工程量太大，成本比较高。

（4）因为跨度比较大，原地面的起伏很大，单跨支架搭设高度变化大，非常容易导致支架的变形不均匀。

（5）支架搭设工艺简单，易操作。

方案二：利用两副加强型的单层贝雷片以及盖梁进行铰接，使之形成施工支架，进行T型梁的现场预制以及横移的安装施工。其施工特点主要表现在：

（1）对两端非标准支承三角钢架施工要求较高，结构焊缝质量要求高，同时要求预埋件等定位准确。

（2）该方案实施全部为高空作业，工作面小，危险性大，对安全防范措施要求高。

（3）钢桁架整体性较强，支架变形均匀，结构安全、可靠。

（4）工程投入经济，技术经济指标合理。经过多次方案评估和优化，最终确定采用实施方案二。

三、施工方法

（一）预制台座施工

（1）贝雷片桁架安装。贝雷片纵梁通过结构验算，采用2副单层加强型贝雷片连接成空间桁架结构，形成T梁预制支承体系。由于斜坡道坡度大的特点（上下盖梁高差达11m），贝雷片上下弦杆与两端盖梁的铰接，分别采用2种方式进行连接：

1）上盖梁端贝雷片上弦杆与盖梁上预埋钢板焊接的牛耳通过精密加工的三角形钢架，用φ50钢棒销接；下弦杆则通过φ32钢棒加工的吊具连接（吊具穿入盖梁上的预留孔，钢棒上端用高强螺柱锚固在盖梁顶面）。

2）下盖梁端上弦杆直接搁置固定于盖梁上。贝雷片下弦杆同样用三角钢架与盖梁预埋钢板上焊接的牛耳进行销接。贝雷片安装好后，下弦杆用b=90cm贝雷连接片连接固定，加强桁架整体受力性能。

（2）安装分配梁与台座，当安装完毕贝雷片桁架以后，下一步实施分配梁安装，及支架系统的预压工作，以消除支架体系的非弹性变形，检测跨中弹性变形量。分配梁固定在贝雷架子上面，其中分配槽钢长度约为3m，组成施工平台，注意在分配梁双侧搭设脚手架安全护栏。此外在分配梁上面安装垫高支架之前需要依据测量结果、预压弹性变形量设计T梁预拱度的高度，计算出底模立模与安装垫高支架的高度，组成预制台座。如下图1所示。

（二）钢筋与模板工程

（1）要根据设计要求加工制作钢筋，并且按照钢筋编号分类摆放，进行挂牌标识。再依照设计图纸在底模上面绑扎钢筋骨架，依据图纸规定的钢筋间距进行牵线绑扎，处于纵横向的钢筋要保持垂直状态，用扎丝绑扎牢固结实。因为安装钢筋主要在傾斜的底模上面实施，故定位钢筋比较困难，如果架立钢筋极易导致下滑变性，故分段增加设立劲架，确保钢筋架立，并用花篮螺丝将其固定与分配梁上面。当完成T梁钢筋的安装之后，依照设计图纸预应力筋坐标，在钢筋上面划线安装预应力定位筋，然后安装预应力管道、力筋，确保预应力筋的定位精准。

（2）T梁侧模板依照设计图定制加工的组合钢模板。当整个钢筋工程通过检查验收合格以后，再依次安装下端模、上端模等，从上到下安装侧模，同时由于下端模板在T梁混凝土浇注过程中承受的负荷量较大，因此需要确保其有一定的刚度、强度，用高强度的螺栓连接端模和侧模。

（三）波纹管安装

1、波纹管穿束：采用人工穿束，穿束前要将波纹管和钢束编号。穿束时要将钢绞线表面的铁锈、杂物清除干净，波纹管要放平、摆直，钢绞线穿入端要包扎好，以防水或杂物进入孔内；两根波纹管的接头采用大一号的波纹管，接头长度不小于250mm，接头处采用内包黑胶布，外包塑料胶带。穿束后设专人对波纹管进行检查，防止穿束时碰坏波纹管，漏浆。施工过程中波纹管内插PVC管，并安排专人定时进行抽拔，避免管道堵塞。

2、波纹管定位：波纹管定位严格按照设计图纸中定位钢筋设置，定位钢筋网与梁肋钢筋点焊固定，保证定位钢筋网间距。波纹管安装调整好位置后，当普通钢筋与预应力筋位置相抵触时，适当移动普通钢筋位置。预应力管道应位置正确、线形圆顺。端部预埋件采用固定螺丝固定在梁端模板上，并保证其端面与孔道中心线垂直。

波纹管铺完后，检查接口是否牢靠，合格后，方可使用。安装梁端支座钢垫板、锚垫板、螺旋筋、绑扎梁端钢筋、预留封锚钢筋，锚端截面锚口尺寸须精心施工，保证钢束和锚垫板垂直。

（四）T型混凝土浇筑

用砼拌集中进行搅拌，同时用电子配料机计量，用装料机上料，用门吊来输送入模。注意严格选用混凝土集料，依照一定流程选取材料样品检验质量。混凝土理应依照配合比例进行计量搅拌，搅拌时间需要符合相关规定的要求，确保搅拌均匀。由于T梁施工时间很长，可以掺入一定数量的高效缓凝减水剂，适当延长砼初步凝结时间，确保砼具有良好的外观质量。浇注混凝土从一端向另一端开始浇筑，在具体浇筑过程中进行水平分层，两侧对称匀速进行，且每个层之间的厚度≤30mm。腹板混凝土捣固主要以附着式振捣器捣固为主要方式，在侧模上方分为上下两层错开分布，其水平距离可以按照振动器功率保持在（1.5～2.0）m之间，并且辅之以插入式振捣棒捣固。如下图2所示。注：1为混凝土构件，2为预留孔道，3为预应力筋，4为千斤顶，5为锚具。

锚垫板锚头因孔道、钢筋处于紧密分布状态，需要合理降低混凝土浇注的速度，并减少混凝土的浇注厚度，强化捣固波纹管。定期检查波纹管有无漏浆情形，模板是否出现移位，锚固端钢板与预埋件是否和设计位置相吻合，一旦发现错位，需要立刻调整。当整个浇注流程完成以后，拉毛T梁顶部表层。此外还要依照制梁气温的不一样，采用低温蒸汽养生法、高温洒水覆盖法等，保证蒸汽养护依据相关要求实施。

（四）预应力施工与安装T型梁

斜坡道T梁预应力在施工中，通常需要混凝土的强度要达到设计强度的100%以上时才能够进行。

（1）预应力筋张拉利用单根双向张拉。对于大跨度箱梁纵向钢束，其张拉前后对箱梁起拱度的影响非常明显，纵向钢绞线一定要对称进行，应坚持先底板后顶板，左右对称、两端对称的原则进行；合拢段的底板上弯束应按照左右对称，由远及近的顺序进行，以最大限度的减少预应力因砼弹性变形因素的损失。对于竖向精轧螺纹钢，必须要进行二次张拉，通过大量的张拉数据显示二次张拉可以至少补偿其预应力损失的10—15%，其效果相当的明显。对于长大的纵向钢束，当实际伸长值与理论伸长值的误差不能控制在6%的范围内或始终偏小时，最好也应采取二次张拉进行补偿，其时间的间隔可以根据工期的要求而定。（2）在张拉完成后，观察力筋、锚具，待稳定后即可进行压浆。压浆水泥浆掺水泥用量万分之一的铅粉。压浆泵利用活塞式浆泵，水泥浆从下端压入，上端排出，加压至规定压力值，保持3min，再从压浆处拔出喷嘴，关闭阀门，压浆完成。

當压浆试块的强度满足设计强度要求以后，安装T型梁，具体步骤：安装横移轨道，起梁，横移直至落梁。移梁轨道需要焊接固定在盖梁上面，上轨道和下轨道之间的高度值和设计数值相比保持在5mm范围之内。然后用千斤顶升起凹型托架，顶起梁，在梁的梁端设置横向滚移设备，装设于拉葫芦，将T梁横移至设计位置，确保上下端同步拉移。在起落梁过程中，需要区分千斤顶的先后顺序，轮换使用，首先顶起一端，然后再顶开另一端，轮流进行顶开、下落，直到T梁就位，注意每次顶开/下落高度≤5cm，由于斜坡道T梁上下支撑面高度差很大，可能引起T梁出现纵向位移，重则引起千斤顶翻倒。加之T梁存在很大斜度，故十分有必要对其实施特殊化处理，确保支座处于水平放置状态，确保整个梁体处于稳定状态。

四、结语

随着现代码头建设技术的不断进步，大跨度预应力T梁施工技术得到普遍应用，其中的制作技术、张拉技术与吊装技术是整个施工过程的关键技术。从一定程度上说，预应力T梁施工较复杂，通过对该施工技术的研究分析，进一步保证斜坡码头大跨度预应力T梁施工过程中安装T梁的安全系数及精确度。

参考文献：

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