曲线桥预制T梁纵向线形及同跨安装偏差控制施工技术探析

雒 通，程宝康，管秀洋，薛睿琦

（中国建筑土木建设有限公司，北京 100000）

目前，在JX省内以及全省的公路建设中，上层构架采取前简支后连续的T梁形式，占据了比较大的比例。尽管后张法外部预应力混凝土T桥的制造和架设工艺技术已经完善，但在实际施工时还有不少细节性的提问亟须克服。例如：曲线桥梁线形不圆顺、T桥在施工吊装后，大桥顶面处标高较大、湿接缝宽狭不一和横隔柱错位现象严重以及伸缩形不顺直等，影响了建筑外观品质。现阶段，在大桥工程建设中，各种科学技术的不断引入和运用充分保证了路桥施工的品质，其中预制T梁施工技术的有效运用，不但减少了T桥的蜂窝、麻面等各种质量不良问题的发生率，同时还为后期的路桥改造工作节省了不小的时间花费。由于现在高速公路面对桥的需求量比较多，因此有关施工在进行桥梁工程之前就必须进行预制T桥的施工工作，并在项目施工的处理中优化技术，加大施工管理力量，以保证项目施工的顺利开展，同时提升项目施工品质，为日后大规模推进T桥施工奠定了坚实基础[1]。

1 工程概述

1.1 工程概况

JX省某高速桥型布置为7-30 m/5-30 m，中心桩编号为K387+635（左）/K387+685（右），有效长度为289 m/209 m，单幅长度为11.9 m。在S曲线上，横向坡度最大为3%，侧向坡度为2.9%。T桥总高2 m，与主桥间距为2.475 m，中桥的预先准备长度为1.7 m，与翼子板之间留出了0.775 m的现浇湿焊缝。通常该桥支坐使用常规橡胶座GJZ450 mm×500 mm×84 mm型支座，桥台或有伸缩缝的桥墩则使用四氟滑板橡皮支座或GJZ450 mm×350 mm×65mm型支座。样板必须在工厂订做，并现场拼装。

1.2 方案选定

常规曲线桥预制中T梁的线形管理、同跨误差控制及架设管理，都常常忽视了建筑细部，T梁在搭建之后，线形并非很平稳，因此视觉效果也并非很完美。为了克服这一难题，在本桥建设中制定了对T梁模板的细部调换，以及对墩顶垫石、临时支坐和预埋钢板的测量校正与调节等，使T梁架设的施工偏差限制在一个相对较小的范围内的措施方法，从而得到了很好的施工效益。

2 施工方法及要点

2.1 曲线桥预制T梁线形控制

按照线路曲线半径和T梁的设计横径，可以估算出跨中相交于两端需调整的预制式长度（曲线内侧短边梁需变窄，外侧长边梁需变宽）。调整长度的方法，应该使用设计线上的坐标系在CAD中以5 m间隔描绘线路线形，但起点要正好是墩台的设计里程处。之后，于各跨墩台里程数部位以线连接成横径线。这样一来，5 m间隔线与跨径线之间将会形成渐变的距离，而后再以对齐标注法标示出5 m间隔线与垂直于跨径线的距离，此距离也是边梁外悬臂结构长需要调节的长度。可以根据这个办法，测算出所有T梁的调节长度[2]。

加工边梁模板时，根据边梁标准长度乘以最大加宽之后再增加5 cm开始制造。边梁翼板侧模选用约1 cm厚度的钢材作为活动模具，设置模块时，应先在翼板底模板上标示出经调节后的翼子板高度，然后再将翼子板底侧模按所标示的高度位置紧固，最后再确定防撞栏预埋工作筋和泄量孔的位置。各笔侧模尺寸均不能过长，以利于调节边梁曲线。

防撞护栏外侧翼子板宽度为5 cm，内防撞护栏底板宽度为45 cm，泄水洞口径为11.4 cm。根据最大调整高度27 cm计算法，若泄量孔距腹层的间距约为100-10-5-45-11.4-27=1.6 cm，则在此情形下应结合道路肩墙与防撞护栏的设计形式加以解决，将泄量孔设置于防撞护栏内，并采用直角形弯管方式让水流直接引入。

2.1.1 垫石高程控制

因为T梁张拉建成后将会产生上拱，从而导致跨中比两端都要高，按照工程规范要求，即便施加2期恒载后，在T梁跨中也不会产生下挠。这就规定了，墩台处桥顶需要比设计高度低，才能确定下跨中的路面所摊铺的厚度。而对该高度的控制则必须由垫石的高度进行限制，即垫石碇高度要比设计高度要低，其中数值必须根据T梁预制台座设置的反拱度和起拱值综合分析[3]。

2.1.2 临时支座控制

硫磺砂浆的（内含电阻丝）临时性支座生产成本较高，且点燃后臭味难闻，容易污染室内空气，加温熔化后，拆卸时砂浆会流在盖梁上，强烈影响建筑外观。但临时性支座在完工后，其顶高度早已决定，无法改变。如果高度过低，只需要垫上一定厚度的钢材就可以调节高度；如果过高，则必须挖除并进行制作。这种过程不但费时，还会延长施工时间。在实际工地中，有的施工单位为节约劳力、赶工期，并不加以管理，这也就间接导致了T梁顶面高度差过高的状况发生。

砂砾桶状物（砂罐）的临时支座则制造简易、调节简易。不过在10 cm以上标高的砂罐拆卸时相当吃力，同时调节标高的适用范围亦受限。这样，就必须把垫石做短：将临时性支座下部的垫石部分省去了，也就是参照标准临时性支座建造。这样，就能够更大区域地调节标高，使得梁顶面标高不会过大[4]。

2.2 T梁预制控制

2.2.1 梁顶横坡控制

T梁横坡限制并不严格，是梁顶面高落差过大的主要因素。T梁模板制作后，要根据一般路基的最大横坡2%进行制作。调整横坡时，使用水准仪确定模板上升与降低的间距，调节时要在梁肋中自由旋转。左右模板上下调整幅度要按照悬臂结构长短比例来计算，对中梁，由于内悬臂结构的长短比例左右相同，而在边梁外悬臂结构调整幅度要略微大一些，其比例也和悬臂结构长短的比例相同。

2.2.2 横隔板间距控制

由于模板的影响，横隔梁本身可以垂直柱体，但同横5片横梁的方向却是平行的，一旦相邻2块柱的横隔柱间距不相同，就必然造成横隔柱错位。而要求的梁长调节高度，便大大增加了横隔梁可能发生交错的比例。在将梁长调节高度更改为腹层加厚工程结束后与端横隔梁连接时，则理论上只要端横隔梁具有交错的可能性，仅对端横隔梁进行定位调节的困难度则大大减小。

在加工T柱模板时，首先需要根据柱长度差来加工，然后再使用一个调整块来调节模板长度。调整块按照最大的柱长差和柱长改变幅度来限定。例如，应该重新机械加工成一些5、10、20 cm乃至50 cm长度的调节块若干。而对于端梁位置，应该采用不同时调整T梁两端模板的长度来完成，如相邻2片梁梁长差距较小，通过调整T梁一头就能够调整出来；而相反，如果梁长差距很大，则需要将T梁两头一起调整来完成[5]。

2.2.3 梁底反拱控制

梁底反拱值的设置原理为使梁体在第二期恒载浇筑时后上方拱度不大于2 cm，在桥梁浇筑期结束时也不形成下挠。

确定好反拱后，再根据实测的T梁起拱值乘以反拱f，再乘以二次恒载所形成的下挠值，就是T梁跨中比两端高的数值，通过此值可以判断垫石实际浇筑高度比设计高程低很多。

2.3 T梁架设控制

2.3.1 架梁架设前控制

首先要对垫石以及预埋工作钢板的方位和高度进行校正，而此道程序切不可忽略，这也是所有一切工作的前提条件。一旦垫石位置错误或高程误差过大，其他所有的一切因素都将是无法调节的。依据测试取样的结论，要在垫石上用墨线弹出垫石中心点及其支座定位上（伸缩缝端）或梁底钢板（墩梁固结端）的4个边条，和一般焊接端或临时支座的定位。

对于伸缩缝端：为了使预制的T梁沉降裂缝槽边线与路台背墙线形保持一致，在T梁制造前，已通过线路曲线半径测算出的沉降裂缝槽相对于T梁梁肋需偏转的高度为θ，亦即从翼板外缘至梁肋中心的高度所求得的数值即为从翼板外缘对T梁纵向方向需调整的高度。架梁体时，根据所设计的适当位置首先把横梁试着放好，然后再检查T梁伸缩缝槽边线和横隔柱之间是否相对平整，3者可以交替调节，直至达到最佳位置为止。

对于普通连续端：若用尺，则预压的大垫石高、小运营里程侧的标高h，h+橡胶丝条厚+梁底的楔片厚-（实测垫石标高-垫石控制高程）即为临时支座（砂罐）的标高。每两端安装了2个砂罐，在砂罐的顶部应用水平尺反复校正，保持水平。当砂罐调整好后，还可在砂罐顶部放一橡胶条，以防止因砂罐钢板与墩基的直接碰撞，引起T梁破裂而产生质量问题。

对于墩梁固结端：调整线路纵坡由T墩底板的预埋工作梁底板楔块完成，而固结墩顶预埋工作的型钢在顶面处则成为水平。四角高度差异过大的，就必须用薄钢板把较低的一角垫起，以保证T梁能水平安装。

2.3.2 架梁顺序控制

架桥时要根据测量放样的实际情况进行架设，这是保证横隔墩不错位、干湿接缝高度一致的前提条件。只有在这样大前提下，才能对架梁中发生的大小问题做出细微的调节，从而获得最佳效益。

架梁时，首先要根据设计位置搭建两侧汴梁，其间还要实行临时支撑。在架设汴梁时，应该贯彻一条准则：宁宽勿狭。接着，再架设最中间的1片中梁，此时，首先要按照摆样部位和这2块边梁所连接中心线处的实际情况，结合加以架设。最后就要架设其他2块边梁，在架设时不仅仅要兼顾上述2种因素，同时还要充分考虑横隔柱错位、湿接缝长度和柱顶高度等。

2.4 T梁中的台座和钢绞线的制备

预制T梁的具体浇筑过程中，主要包括了对T梁台座的设计以及对钢绞线的分割管理工作。由于现阶段预制T梁底座和侧模中渗浆存在的几率也相应较高，这一现象的存在会影响T梁的品质，因此在具体情况施工中施工单位通常都会通过在台座的两端嵌入硬度相应较低的橡胶棒来解决该问题。由于预制的T梁在规格上并没有全部都能够适应现实的工地搭建要求，所以在实际运用时需要对规格比较偏大的T梁用切割机进行裁剪，以适应实际应用的需要。

2.5 完善预制T梁模板设计

预制T梁是必须在大桥建设前后同时进行的工作，这就必须设计出具体的T粱模板，而由于大桥建设时使用的模板大多是钢模板，因此在施工之前施工人员就必须认真检查钢模板的稳定性，并确保其可以完全适应T梁的浇筑要求。此外，在预制T梁浇筑工作方面，工作人员还必须了解端模和侧模间的挠度关系，并核对所采用的模具是否出现了扭曲的迹象。在进行底部细胞外膜浇筑工作时，还必须保证枪机和细胞外膜之间的牢固效果，并把胶条填充到模板的焊接缝里。在进行的T梁模板设计工作中，曾建议采用组合式钢模板进行施工，这一工艺模式主要是对拉螺栓与支架之间进行组合式工艺加工，以完成T梁模板，并最后实现了加固的功能。

2.6 钢筋绑扎技术与混凝土应用

在对预制T梁开展施工时，钢筋直径绑扎也是至关重要的环节。在进行这种施工时，施工人员必须先将腹层绑扎作为骨架，而后再使之连接得紧密；此外，由于本次重点工程建设中还必须对腹层的骨架构件进行固定，因此还可通过斜支撑的方法进行此项加固工作。在拼装腹层和钢板钢筋工作全部进行之后，还必须根据项目施工现场的实际状况对定位筋的选取方法进行确认，待其确定出来之后，再开展装配波纹管以及穿钢绞线的工作。

T梁内所用到的砼通常会采取边拌和边运输的方法，然后将砼运送到施工现场，使之浇注到要求的部位上。对T梁内所用到的砼，必须实行分级施工，每一级砼浇注工作应待其初凝方可进行下一级。针对于模具内的浇筑工作，施工人员应该把控好材料的温度控制，而实际的温度控制范围规定最高温度不能达到30℃，而对其材料中所包含的气量则应该限制在4%以内。在实际的浇筑过程中，为更好地掌控进模时的温度控制，工作人员通常会针对现场浇筑状况采用每浇筑前一段距离测量一次温度控制范围的方法，并由此来达到对温度控制范围的把控。

2.7 预制T梁预应力和压浆工作

预制T梁的内外预应力必须同时进行张拉方式浇筑，这么做的主要目的就是减小浇筑时所形成的应力差。内张拉的钢筋轴线与外预应力的钢筋轴线必须在同一水平线上，当张拉稳定后才能进行钢筋的锚固浇筑工作。但在具体的浇筑流程中，必须等待砼的抗拉强度超过90%后方能够完成上述预应力的浇筑作业，并快速投入挤压混凝土施工，需要进行清洗T梁底板的通气口。此外，通过双控相互监督的方法，能够良好地改善T梁张拉过程。

2.8 做好T梁的拆卸工作

T梁的模板拆除工作对整个浇筑流程来说起着关键性的作用，如果在此过程不能得到很好地管控，将无法取得预想的效益。所以，在实际的模板拆除工作中，必须等其使用的砼强度超过国家标准后才能够实施，防止模板表面和突棱的区域出现任何破坏。至于具体的拆除工作上，则必须对拉螺栓动作加以放松，防止在模板与梁面板棱角之间发生冲击。此外，在实际的T梁拆卸工作上，工作人员还必须严格地按照各种施工规定完成工作，并按照安装的先后顺序逐个拆除，以此来减少施工人员对柱体内混凝土结构的破坏。

3 T梁施工技术中的质量控制

对预先准备T梁的工程质量管理，应当包含了对T梁的张拉施工、砼的浇筑和墩片维护质量的管理等。在具体的过程中，还需要对昆岛及其锚圈的摩阻状况加以检测，并按照检测结论做出适当调节，使张拉方式浇筑的硬度和弹力模量充分地达到项目设计要求。此外，在保证砼品质的工作上，施工者还必须对砼实行连续施工并且一次完成，同时不得对波纹管实施直接振动试验，并必须严格地按照T梁中混凝土的施工规范开展检查作业，以有效保证砼的品质。为防止结构裂纹的发生，工作人员必须在水泥全部初凝前先对T梁顶部做好收光和拉毛等处理过程，在水泥充分凝固后再用白色土工布对T梁加以遮盖，并通过自动喷淋等保养方法完成至少10 d的维护工作，以实现砼构件表层保持湿润的目的，从而避免砼发生结构裂纹。

4 结束语

在该桥梁的施工中严格遵照了上述技术标准进行，桥面线形圆顺、过渡自然，摊铺层厚薄一致，伸缩缝平整，达到了良好的效果。在不提高投资和生产成本、不拖延工期的情况下，采用一些精密的计量和微小的调整来提高建筑形象、改进建筑品质，进而降低了施工误差、规范了施工流程并节省了成本。通过技术提升，提高了建筑形象，标准化了建筑作业。桥面系的钢筋可批量生产，而模板也可重复使用；调节好了梁顶面高度，从而减少了在路面铺装混凝土的耗费。在桥梁等工程建设中，完善一些较小的细部结构可以产生很大的效益，在目前工程施工微盈利时期，对于精细化管理的需要更加注重工程施工的科学化和管理方法的合理化，是取得经济效益的一项不可或缺的重要因素。