折线先张法标准梁体预制施工方案

尹 山

(四川交投建设工程股份有限公司，四川成都 610041)

折线先张法标准梁体预制施工方案

尹 山

(四川交投建设工程股份有限公司，四川成都 610041)

为实现30 m跨折线先张法预应力混凝土T形截面简支梁的预制，文章提出了一个由重力式台座、钢结构反力架和水平支撑梁等组成的张拉反力系统，并介绍了折线先张法标准梁预制的施工要点。实践表明，该施工方案能够满足先张法施工过程的安全性和预应力施工工艺等方面的要求，可为同类型公路桥梁结构的预制施工提供参考。

公路桥梁； 折线先张法； 施工

预制预应力梁体的预应力施工工艺包括先张法和后张法，两者在预应力筋张拉顺序和传力机理等方面均存在明显差异。目前我国中大跨径预制梁结构的施工普遍采用后张法预应力工艺，但是，后张法施工容易产生预应力管道堵孔、压浆不密实、乱束等系列隐患，而且，后张法工序复杂，需消耗波纹管、锚具等。近年来，随着业主和设计单位对桥梁结构的耐久性和传力可靠性要求的不断提高，后张法的应用和发展开始受到一定限制。

先张法预应力工艺的工序少、节约材料、钢筋定位精准、粘结可靠，构件的耐久性好，适合工厂化。折线先张法能改善梁端和腹板应力状态、减小构件反拱值，有利于长期变形控制，进一步扩大了先张法工艺的适用范围[1-3]。折线先张法预应力施工是实现预制梁体各项设计指标和耐久性的关键环节，对于构件质量控制、施工安全等均具有重要意义。为完善中大跨径预制梁桥结构施工工艺和扩大折线先张法预应力工艺的应用范围，本文结合实际工程对折线先张法标准梁体预制的施工方案和关键技术问题进行了研究。

1 工程概况

遂宁至广安高速公路某桥采用10×30 m预应力混凝土简支T梁，为提高预制梁体耐久性和传力可靠性、降低工程造价，该桥其中一跨各梁体的设计采用了折线先张法预应力混凝土T形截面简支梁，包括4片中梁和2片边梁，均按照全预应力构件设计，其中，边梁截面尺寸及预应力束的布置情况如图1所示，T梁预应力筋包括20根直线束和14根折线束，采用低松弛高强度标准钢绞线，抗拉强度标准值为1 860 MPa，混凝土强度等级C50。

图1 T梁截面尺寸及预应力束布置

2 预制T梁施工方案

折线先张法预制梁施工包括直线束和折线束预应力筋的张拉、普通钢筋绑扎、模板制作及安装、混凝土浇筑和养生、预应力筋放张等重要环节，其中预应力筋张拉反力系统直接承担全部预应力筋的作用，因此其设计和施工是整个施工过程的关键节点。

2.1 张拉反力系统

由于直线束和折线束钢绞线的总张拉控制力均较大，同时考虑预应力钢束张拉施工期间昼夜温差的不利影响以及反力台座抗倾覆、抗滑移需要，为完成简支T梁的预制，提出了一种由重力式台座、钢结构反力架和水平支撑梁组成的技术方案，其中，钢支架作为张拉台座的一部分，通过预埋钢箱柱与混凝土台座连接，拆装方便、可重复利用，有利于节约成本。跨中弯起器基础采用重力式基础，张拉反力系统的总体布置情况见图2所示。

2.2 预应力筋张拉程序

直线束和折线束预应力筋的张拉过程均实行应力和伸长量双控，即以张拉应力控制为主，同时将伸长量与理论伸长值进行校核，张拉程序为：0→10 %σk→20 %σk→50 %σk→100 %σk，其中，0～10 %σk采用单根张拉，10 %～100 %σk全部用整体双向张拉。具体张拉程序分为以下几个阶段：

图2 张拉系统总体布置

(1)预应力束初调。直线束：用YC60A型千斤顶单端逐根初调至10 %σk(先中间后两边)。折线束：用YC60A型千斤顶单端逐根初调至10 %σk(先上后下)，绑扎横隔板及腹板钢筋。

(2)折线束采用4台YCW250型自锁千斤顶两端整体张拉至20 %σk。

(3)直线束采用4台YCW400型自锁千斤顶两端整体张拉至20 %σk。

(4)直线束两端整体张拉至50 %σk，持荷2 min。

(5)折线束两端整体张拉至50 %σk，持荷2 min，安装T梁模板，绑扎顶板钢筋。

(6)直线束两端整体张拉至100 %σk，持荷5 min，锚固。

(7)折线束两端整体张拉至100 %σk，持荷5 min，锚固。

直线束和折线束预应力筋张拉完成后的效果如图3所示。

图3 预应力筋张拉完成

2.3 普通钢筋施工

预应力束张拉完成后进行普通钢筋的施工，其中，腹板部分的钢筋在预应力筋初张拉之后、正式张拉之前进行安装(图4)，而翼缘板分布钢筋则在模板拼装完成后进行绑扎施工。

2.4 模板的制作和安装和混凝土施工

模板系统的制作和安装以及混凝土浇筑和养生等与一般后张法预制梁相同，不再赘述。

2.5 预应力束放张

当同期养生的混凝土试块强度达到设计强度的90 %且龄期不少于7 d后，方进行预应力束的放张。

图4 绑扎腹板普通钢筋

在预应力束放张前，首先释放弯起器基础底部的螺栓，以满足梁体变形要求，然后按照先折线束、后直线束的顺序两端对称、分级、整体放松钢绞线，具体放张过程采用四阶段整体放张，第一阶段用4台YCW250型千斤顶同步回油放张50 %σk折线束，第二阶段用4台YCW400型千斤顶同步回油放张50 %σk直线束，第三阶段折线束放张至零，第四阶段直线束放张至零。

预应力筋全部放张后经现场量测预拱度符合设计要求，使用龙门吊设备移梁出坑，将梁体统一编号，堆放整齐。

3 结论

本文结合折线先张法预应力混凝土30 m简支T梁的预制施工，所提出的由重力式台座、钢结构反力架和水平支撑梁组成的反力系统方案以及预应力束的张拉、放张程序充分保障了的预制施工过程安全，梁体外观质量完好，预拱度符合设计要求，验证了该施工方案的有效性。

[1] 王艳，赵志有，章建平. 先张法折线配筋预应力混凝土箱梁施工技术[J]. 铁道科学与工程学报，2013，10(4)：100-105.

[2] 王亚辉. 折线配束的先张预应力混凝土50 m T梁的施工技术[J]. 公路，2007(5)：61-65.

[3] 李振田，王中仓. 折线配筋预应力混凝土50m先张T 梁施工技术探讨[J]. 公路交通科技：应用技术版，2009(4)：94-98.

TU757.1+3

B

[定稿日期]2017-03-11

尹山(1976～)，男，硕士，高级工程师，主要从事高速公路施工和技术管理工作。