浅谈T梁预制及架设施工

严振辉

（上海隧道工程有限公司，上海 200000）

1 工程概况

京杭运河大桥（北侧引桥），孔径组合9×30m，交角右偏86°，上部构造采用装配式混凝土T梁，下部结构采用肋式台，柱式墩、桩基础。T梁高度为2.0m，中梁顶宽1.7m，边梁顶宽2.05m，底部马蹄宽度0.5m。共计预制T梁126片。

2 预制场建设

预制场的选址至关重要。我部首先计划在桥跨之间设置预制场、龙门吊，方便预制同时方便后期T梁的安装，但根据现场考察，施工现场有两条高压线穿过，分别为800kV和1000kV，受施工高度影响无法安装大型龙门吊，故将预制场设置于已完成土方填筑的路基上，由于路基填筑已至96顶，故基础稳固，不需特殊处理。预制场长度为200m，宽度26m，总面积5200m2。

2.1 预制区建设

预制场内共设置预制基座12条。底模台座基础采用钢筋混凝土结构，底模基础长度为32m，宽度为1m，正常段厚度为20cm，铺设一层φ10钢筋网；在台座2侧3m范围内基础宽度加宽至2m，厚度加厚至50cm，并铺设2层φ16钢筋，以防止T梁在张拉后两端应力集中压坏台座，所有台座基础均采用C30混凝土。

台座采用钢筋混凝土结构，厚度为40cm，宽度为50m，台座基础施工完毕后，在其上用φ10钢筋铺设一层20cm×20cm钢筋网片，并在2侧8m范围内进行加密，在台座设计顶面底模范围内用L5×5角钢设置框架。在距台座顶面10cm处沿台座方向每50cm设置一道φ30mm的PVC管，以利于横穿拉杆固定侧模，台座采用C40混凝土进行浇筑，台座混凝土达到一定强度后，在台座顶面角钢框架上焊接一层10mm厚不锈钢板作为底模，纵向钢板与钢板之间预留2mm伸缩缝，防止台座混凝土与底模钢板伸缩不同步造成底模起拱。底模设反拱1.5cm。

2.2 预制T梁台座受力计算

预制场区顶层地基为容许承载力取100kPa的粘土，预制T梁最大重量为766kN，模板重量为250kN，其他荷载按照50kN考虑。施工总荷载为1066kN。

2.2.1 底座基础受力计算

考虑地基不均匀性的影响，按最不利地基承载力70kPa计算，底座基础受力σ=N/A=1066/（32×1）=35.3kPa＜[σ]=70kPa。

2.2.2 T梁张拉后起拱，两端受力，按简支计算

箱梁端部3m范围内加厚，基础特别加强处理，地基容许承载力按100kPa计算。

端部简支底座基础受力计算：

σ=N/A=766/（2×3×2）63.8kPa＜[σ]=100kPa。经计算，底座基础满足受力要求。

2.3 桁车布设

预制场地内设80t大桁车2台，5t小桁车1台。大桁车轨道跨径为26m，净高为12m，负责预制场内的提梁、运梁，轨道全长200m；小桁车跨径15m，负责T梁钢筋、模板安装、混凝土浇筑等作业。

大桁车基础采用倒T型钢筋混凝土基础，底宽b1=90cm，顶宽b2=50cm，高度H=70cm，上层高度h1=30cm，下层高度h2=40cm，采用C30混凝土。配筋方面，底层布设6φ12钢筋，顶层布设4φ12钢筋，箍筋采用φ12钢筋，间距25cm，桁车基础示意图如图1所示。

图1 龙门吊混凝土基础

龙门吊轨道基础混凝土承载力验算，最大梁重76.6t，取80t计算，每架龙门吊自重按50t，单台龙门吊自重加梁重为90t。考虑到龙门吊行走等其他方面增加的荷载设安全系数1.5，则单侧轨道基础总承重为90×1.5×10/2=675kN。龙门吊滚轮间距为8m，轨道宽0.25m，则混凝土受力面积为8×0.25=2m2，则轨道基础承受应力σ=675/2=337.5kPa，远小于轨道基础混凝土承载力。

龙门吊由具有相应资质的专业厂家进行生产、安装，安装结束后，按照吴江区相关要求，进行验收及备案工作，相关手续合格后，方可投入使用。

2.4 存梁区建设

T梁存放位于预制区前方，存梁区域全长100m，分三排存放，每排存放T梁10片，单层存放，总共存梁数30片。存梁区枕梁枕梁长20m，倒T型结构，底部宽度1m，厚度0.2m，上部宽度0.3m，厚度0.35m，采用C30混凝土浇筑，内设钢筋骨架。钢筋骨架与枕梁同长，钢筋主筋直径16mm，间距10cm；箍筋直径8mm，间距30cm。

地基承载力计算：

地基承载力 f=（G1+G2）/A

式中：G1-T梁重量；G2-枕梁自重；A-枕梁底面积；取钢筋混凝土比重26kN/m3。

G1=80×10=800kN；

G2=（20×1×0.2+20×0.3×0.35）×26×2=317.2kN；

A=20×1×2=40m2

得到：f=（800+317.2）/40=279.3kPa，小于枕梁基础承载力。

整个预制场建设完成后，通过了指挥部、监理组及第三方验收单位验收后投入使用。

3 T梁预制施工

3.1 钢筋、钢绞线安装

钢筋按照图纸加工尺寸加工，由于目前标准化施工对钢筋保护层要求非常高，故施工时采用拉线及支架固定等方式确保钢筋的定位准确及牢固，以保证施工成品质量。对于支立筋位置，在底模上预先弹线予以确定。顶板钢筋在模板安装完成后进行绑扎。

波纹管定位以坐标为准，现场可根据相对位置通过测量长及高位置予以确定。但是应该注意，波纹管现场安装必须以整体平顺为最基本原则。

注意的是，在钢筋施工时，需要预先固定两端预埋钢板，预埋钢板位置须准确，方能保证后期T梁架设施工质量。

3.2 模板施工

两侧模板由专业厂家按照图纸尺寸定制加工完成，运至施工现场试拼合格后使用。面板采用6mm厚不锈钢板。两侧模板外侧，间隔2m安装附着式振捣器，便于后期混凝土浇筑施工。本项目考虑实际情况，现场预备2套半模板，用于预制施工。模板依靠底座预留孔及上部对拉孔，用对拉螺杆予以固定。在钢筋及钢绞线及波纹管定位完成检查合格后安装模板，模板安装前后均需要相关验收工序。

3.3 混凝土施工

由项目自拌混凝土进行施工。T梁振捣使用附着式高频振捣器与插入式振捣棒组结合的振捣工艺，附着振捣器安装在侧模两侧，其相对位置互相错开，每侧呈梅花型布置，以便使振捣均匀。浇筑马蹄部位时，两侧附着式振捣器同时开启，每次每侧开启两只，顺序振捣，单次振捣时间为10-15s。上翼缘板混凝土及腹板上部混凝土可用插入式振捣器振捣密实，再用平板式振动器及时整平、收浆，终凝前梁顶面拉毛，以利梁顶面与桥面铺装层连接成整体。

在混凝土浇注过程中应随机取样制作试件，试件中至少二组随梁体同等条件养护，以测定张拉时强度。

3.4 混凝土养护

预制场建设时，设置自动喷淋系统，在拆模后对梁体进行24h不间断喷淋养护，使梁体在养护期内始终保持湿润。

3.5 张拉、压浆

根据相关标准化施工要求，预制场内内预应力施工均采用自动化方式进行，即智能张拉压降系统，本项目张拉设备采用柳州豪姆机械有限公司生产的YDC2500-250型预应力智能张拉系统，进场前进行标定。所有数据均有专业技术人员输入电脑，由电脑控制预应力施工全过程。智能张拉系统在本工程中应用良好。

张拉须在强度、弹性模量均达到要求，龄期达到七天后进行。在张拉时，特别注意三束预应力的张拉顺序。我部在现场施工时采用如下张拉顺序：50%N2（中束）→100%N3（下束）→100%N2（中束）→100%N1（上束）。

3.6 移梁、存梁

当孔道压浆水泥浆强度达到设计规定值后方可移运和吊装，或水泥浆强度至少达到设计强度的90%（根据试块确定）、混凝土强度达到设计值90%后才可移运吊装。同时注意：

（1）T梁预制完成后，及时对T梁喷涂统一标识和编号，编号内容包括预制时间、施工单位、梁体编号、部位名称等。

（2）T梁预制完成后，除加强养护外，要保证稳固、安全存放，存放区设置存梁枕梁，并对每片T梁进行斜撑支护。

（3）存梁区周边排水设施完好，通道顺畅。

（4）存梁期限不超过设计要求，在条件许可情况下，尽快完成架梁施工。

（5）用龙门吊吊梁时，采用钢丝绳全包裹，在与梁体接触位置设置保护三角垫块，防止梁体混凝土被损坏。

4 T梁架设

根据本工程实际情况，T梁安装采用架桥机自第一跨开始逐跨进行。

4.1 架设顺序

采用逐跨架设，安装完一跨后架桥机过孔安装下一跨。

4.2 架桥机

根据T梁重量、跨度和现场环境，我部采用SDLB120t/30m双导梁架桥机进行T梁安装，为保证高压线下施工安全，架桥机整体高度为5m。

SDLB120/30型双导梁架桥机为轮轨式过孔新型架桥机，过孔时沿桥面钢轨一次连续走行到位。主结构之间采用销轴和法兰连接。该架桥机在结构上可分为主梁、提升小车前支腿、中支腿、行走轨道、运梁平车、液压和电气等几部分，构成一个完整的结构体系。

4.3 T梁运输机械

预制T梁位于预制场存梁区内，由专门运梁车运至安装现场。运梁采用轮胎式运梁车进行，其技术参数如下：高1.2m，轮距1.8m，前后各三轴线桥，110-20轮胎规格，承载量120t。在预制场内，由两台80t龙门吊将T梁吊装至运梁车上。

（1）运梁平车必须由专门的司机负责驾驶。

（2）运梁平车运梁时应设专人沿途监护，严禁非作业人员靠近。

（3）运梁平车运梁应慢速行驶，行驶速度不宜大于5m/min，并应及时纠偏。

（4）运梁平车司机要经常注意检查车辆的刹车、离合器、大梁、轮胎等关键部位，发现异常情况要及时处理。

（5）要经常注意运梁平车的维修、保养，要保持良好的车况，严禁车辆带病运输。

（6）T梁吊放到运梁平车上后，要及时将T梁捆绑好，并在两侧加设斜撑加固。

4.4 技术准备

（1）T梁的检查：检查T梁预埋件位置、尺寸等是否符合设计图纸要求；校正湿接缝位置、中横梁的钢筋；同时应核对编号，保证正确就位。

（2）测量放样：用全站仪对本桥跨距进行认真复核，提供架梁前的第一手资料；在盖梁上弹出每片T梁安装边线。

（3）临时支座：根据我标实际情况，T梁安装过程中，T梁先安装在临时支座上，临时支座顶标高须经严格推算。T梁架设完成，浇筑横向链接，安装永久支座，浇筑墩顶现浇连续段，并按图纸规定完成相应负弯矩钢绞线张拉，浇筑完混凝土桥面铺装后，再将临时支座拆除，将梁体重量由永久支座承受。

临时支座采用双砂筒结构，外钢管内径φ115mm，壁厚6mm，内钢管外径φ110mm，壁厚6mm，砂筒顶心内用C50混凝土浇注成整体，每个砂筒底口位置开一个活动的门。砂筒在使用之前，先用60t的压力现行预压，以消除砂桶内砂的沉降值，临时支座砂筒示意图如图2所示。

图2 砂桶

砂筒内采用优质石英砂，用1.25mm筛子筛出大颗粒，烘干后放入砂筒中，砂筒中的数量根据砂筒高度，需卸荷高度等综合考虑。内塞与外筒之间浇热沥青封水，使砂稳定，同时保证使用过程中砂不受潮出现徐变和引起卸荷困难。

5 施工总结

在T梁施工中，应注意几点：①由于T梁张拉时起拱，重量转移至底座两端，所以在其底座安装时，一定要在两端范围内加厚加大，增加承载力；②T梁中梁严格意义上为对称性结构，存梁时可由自身保持稳定性，但考虑施工因素，所以存梁时必须进行两侧斜向支撑，以保证存梁安全，特别是在两层堆放时；③T梁吊装建议采用钢丝绳全包裹的方式，在吊装时，两台机械应保持同步性，使T梁在整个吊装过程中保持稳定，防止倾斜影响成品质量甚至损坏梁体。