公路２００８年５月第５期ＨｌＧＨＷＡＹＭａｙ．２００８Ｎｏ．５文章编号：０４５１－－０７１２（２００８）０５－－００５４－－０５中图分类号：Ｕ４４８．４２文献标识码：Ｂ
“弯桥直做’’预应力混凝土曲线Ｔ梁的
预制及质量控制研究
朱慈祥，向中富，张新志，黄检
（重庆交通大学土木建筑学院重庆市４０００７４）
摘要：为确保精品工程的实施，以云万高速公路上预应力混凝土曲线Ｔ梁桥“弯桥直做”的施工实践为基础，总结了预应力混凝土曲线Ｔ梁的预制施工工艺及质量控制要点，列出了施工过程中普遍存在的问题．并提出了相应的处理控制措旅。研究成果指导了云万高速公路预应力混凝土曲线Ｔ梁桥的施工，整套技术可供同类工程施工参考。
关键词：预应力混凝土曲线Ｔ梁，预制Ｉ施工工艺Ｉ质量控制Ｉ弯桥直做
在地形复杂的山区、特别是公路隧道发展较快的重庆地区，高速公路上中等跨度（跨径３０＂－－５０ｍ）的预应力混凝土曲线桥梁修建较多，普遍采用的结构形式为简支或多孔先简支后结构连续的Ｔ梁。主体Ｔ梁的质量直接关系到曲线梁桥的使用性能和使用寿命，而Ｔ梁施工工艺的控制对桥梁的外观和内在质量都起着决定性的作用。
为简化设计，降低施工难度，高速公路上的曲线Ｔ梁桥的建设多采用“弯桥直做”（内Ｔ梁做成变长度直梁，边Ｔ梁做成直线腹板、曲线翼缘）的施工方法，施工时内Ｔ梁按直线梁施工，边梁的旅工工艺则在直努汀梁施工工艺的基础上进行了改进和创新。传统做法的施工工艺存在着较多的问题，如线形不好，梁体质量差，出现错台及偏位现象，横坡、翼缘及横梁连接达不到设计要求等。为更好更快地修建预应力混凝土曲线桥梁，急需从现有的施工实践中，总结和创新出一套优良的施工工艺及质量控制措施，力争梁体表面的光洁度、平整度、线形和混凝土的内在质量同时达到要求，以保证曲线Ｔ梁桥的质量和耐久性。为此，结合工程项目，对。弯桥直做”施工中预应力混凝土曲线Ｔ梁的预制工艺及质量控制进行进一步的研究。
１曲线Ｔ梁预制施工工艺
１．１台座制作及模板安装
制梁台座、模板是曲线Ｔ梁预制工艺最重要的工序。由于腹板直线化，曲线Ｔ梁的边梁和中梁制作可共用台座。台座采取可变化长度的钢筋混凝土结构，台座长度以最长梁长制作，两端设活动底板（吊梁千斤绳预留孔），顶部两侧通常布设角钢，两侧根据Ｔ梁拉杆位置预留Ｔ梁底模锁定拉杆孔，顶面则由计算确定做成反拱。模板应成套定制，为满足刚度和光滑度的要求，采用钢模。在底模端部１．７５ｍ范围内的钢板上衬四氟橡胶板，以免主梁张拉时梁底端部将产生强大的应力集中现象而造成梁底端部裂缝的产生。沿梁长方向将模板分成组合节段，梁端第一节段模板设快速拆模活口装置，左右侧模（含翼板）竖向做成高低构造，使翼板顶面混凝土形成设计横坡；侧模板长度应超过最长的梁长。
１．２钢柬、波纹管制作及安装
预应力束应根据最长梁长制作，下料长度按计算长度、工作长度和原材料实验数据确定，具体可按下面公式计算估计：钢束下料长度＝波纹管长度＋２×（工作锚高度＋限位板厚度＋千斤顶＋顶压器高度＋工具锚高度＋操作预留长度）。
由于弯梁直做，钢束安装定位都比较方便，只需使钢束线形位置符合设计和施工规范的要求即可。钢束成孔材料为镀锌金属波纹管，长度以６ｍ为宜，接缝处压花应均匀密实，边缘无抓伤，切口平齐。管
基金项目：重庆高速公路发展有限公司渝东分公司‘优质曲线Ｔ梁施工工艺研究与应用研究》课题基金收稿日期：２００７—１０一２０
２００８年第５期朱慈祥等：。弯桥直做”预应力混凝土曲线Ｔ梁的预制及质量控制研究一５５一
端部应内插小段塑料管，以防砂浆堵塞波纹管。根据规范，在纵向钢束的最低点设压浆孔，最高点设排气孔，其设置要牢固并通出模板外或混凝土外面。各压浆孔要互相错开，不能靠在一起，外露Ｅｌ封好并进行编号。穿束时，要注意波纹管的稳固，同时保证波纹管不损伤、不扭折。
１．３钢筋与预埋件安装和混凝土浇注与养生曲线Ｔ梁的钢筋和预埋件安装、浇注及养生与直线Ｔ梁的工艺基本一样，限于篇幅不再赘述，但需注意以下几点：（１）由于梁长的差别，各梁的横隔板钢筋安装应计算后精确定位，防止架梁后横隔板错位；（２）立模后即可进行翼缘板钢筋的安装，安装时要在翼缘板上精确划线，并在翼缘板顶两侧特制Ⅱ形槽模板，模板槽距与钢筋设计间距相同，以控制翼缘板的钢筋间距，对于边梁外侧翼缘板钢筋按设计尺寸加长或剪短；（３）浇注前应做好预埋件的埋放工作、设置好横坡调整装置及做好各类钢筋的定位和补强工作；（４）按照设计施工要求做好混凝土的浇注及养生。１．４曲线Ｔ梁张拉及压浆
曲线Ｔ梁的预应力束张拉技术难点多，施工难度大，对张拉材料（锚具、锚垫板、夹片、钢绞线等）、张拉工艺及施工观测等方面要求高，施工时应严格控制张拉程序，有效地控制预应力施工过程中Ｔ梁的位移、变形。边梁由于翼缘板宽度的影响，断面不对称性较为明显，因此应额外注意张拉造成的梁体侧弯，尤其是４０ｍ、５０ｍ的曲线边梁张拉应保证两端同时对称进行。若出现侧弯，应适当调整张拉顺序，并采用专门的控制措施。在边梁混凝土浇注和张拉过程中，侧向变形应控制在５ｍｍ以内。预应力柬孔道压浆应用４２．５（Ｒ）普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比控制在０．３５一，０．４０。具体压浆程序可参考文献［２３。
２曲线Ｔ梁预制质量控制要点
２．１横坡及梁高调整
曲线梁桥桥面横坡沿桥纵向变化，为保证车辆行驶流畅舒适，既满足横坡排水功能和超高要求，又保证横坡过渡平滑、顺直。曲线梁桥横坡施工时需要通过各种措施进行调整，由于技术难度较大，不容易调整到位。如横坡调整不好，会使Ｔ梁间产生错牙，边梁翼缘的纵向错牙，会导致梁板横向铰缝断面减小，局部桥面铺装厚度减薄，增大了湿接缝、湿接头和横隔板连接浇注的难度，造成防撞墙底座支模困
难，外观不良。
横坡调整方法较多，一些施工中需要通过增厚或减薄桥面铺装进行调整，这样做是不可取的。较好的处理方法有两种。一种是通过调整曲线Ｔ梁支座垫石高度进行调整，调整对策为：（１）求出两相临盖梁横坡的平均值，即梁板安装后的梁板最佳横坡；（２）求出梁板中线垫石高，先对垫石高沿桥纵向调整；（３）调整垫石高。另外一种推荐的方法是：预制曲线Ｔ梁时，通过如图１所示的翼缘板横坡调节装置来调整，这种方法较简单，主要是施工时通过左右侧模（含翼板）竖向做成高低构造，并在胎模中间预留中心标杆，以相对标定预拱度、横纵坡和Ｔ梁的高度，预制时通过图示模板中心铰和螺杆调整两边翼缘板的相对高度，使翼板顶面混凝土各孔形成设计横坡，这样既可保证翼缘板的厚度，还不增加混凝土用量。
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７固定螺母
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图１横坡调节装置示意
各片梁的实际梁高应根据反拱值、横坡值及设计值确定，确定时应注意反拱值的影响，浇注时不同梁断面顶部高是不一样的，必须通过中心标杆的相对值来标定。
２．２曲线Ｔ梁预制长度调整
按不同跨径和单跨梁片数的不同，曲线Ｔ梁各梁长和翼缘宽是不同的，应根据实际的曲线形状计算预制梁长。预制时通过活动端模板来调节预制梁的长度及形状，以锚端挡头板来调整控制不同梁长，在封锚时按各孔各梁中心梁长和翼板设计角度形成最终设计梁长及梁端斜角。曲线Ｔ梁桥最终主要通过现浇楔形块连续端和内外侧边Ｔ梁翼缘板形成设计线形。
２．３翼缘板平弯设置
采用辐射式墩台布置的曲线梁桥，在进行“弯桥直做”的旋工方法中，除边梁的翼缘板悬臂长度不同
公路２００８年第５期
外，其余梁的预制尺寸均相同，只需调整两侧边梁的翼缘板悬臂长度。边梁曲线化翼缘板施工应精细，其悬臂长度变化可采用“分段直线”方式来实现，分段长度不应过大，一般取１ｍ为宜，按１ｍ长度加工出多段翼缘钢梳齿板模板。安装Ｔ梁翼缘梳齿板时，将计算得到的偏差值准确放样到梳齿板上，并固定牢固，通过Ｔ梁的浇注与养护，最终形成曲线线形的翼缘板。
施工时还应注意，外边梁与内边梁的翼缘板预制偏差值不同，外边梁为正值，内边梁为负值。２．４侧弯控制
边梁因断面不对称、刚度比较小以及施工误差，在张拉过程中很容易发生侧弯，需采取以下措施进行控制：
（１）当翼板宽度较大时，可在翼板上设计断缝，断缝间距以２．５ｍ为宜；
（２）修改张拉程序，应采用多次张拉法；
（３）张拉时应有专人观测梁体侧弯情况，以便随时调整相关预应力束的张拉应力，张拉时注意梁体两侧的温差，尽量减小温差产生的应力；
（４）Ｔ梁腹板模板安装时，要保持一条直线，腹板轴线不偏移；
（５）Ｔ梁预应力束的布设应与腹板轴线对称或重合，以减少布设位置偏差产生的偏心弯矩；
（６）严格按设计规定的时间、强度两项指标来进行张拉；
（７）预应力束采用单束张拉，对边梁要注意张拉的先后顺序，对沿腹板轴线对称排列的预应力束对称张拉时，要先张拉靠设置横隔板侧的单束预应力束；
（８）对于跨径３０ｍ的曲线Ｔ梁，可以不同时张拉，但４０ＩＴＩ和５０ｍ的曲线Ｔ梁必须两端同时均匀张拉。
总的来说，由于曲线段上需要同时考虑以上几个控制要点，因而增加了施工的复杂性，例如需要同时考虑横坡与翼缘板的变宽，而且当桥梁处于平曲线到直线的变化段上时，甚至会造成同一片梁两端不同的横坡值，这对横坡调整的计算与设置都提出了更高的要求。
３预制曲线Ｔ梁的常见问题及处理
３．１裂缝的预防及处理措施
裂缝的预防及处理措施可参考文献Ｅ４３，可以通过对原材料、配合比和施工控制进行有效控制。需强调的是混凝土灌注方法应采用纵向分段水平分层的灌注法，见图２所示。分段长度取３－－．６ｍ，保证混凝土灌注的连续性；水平分层厚度≤３０ｃｍ，段与段之间的接缝为斜向，上下层混凝土互相错开，保证混凝土灌注的整体性。
图２纵向分段水平分层示意（图中数字表示浇注顺序）
３．２其他主要问题及处理措旋
由于曲线Ｔ梁受力复杂，施工难度大，要解决的技术性问题比较多，在曲线Ｔ梁施工中存在着一些直梁施工时不会出现的特有问题和现象，如：（１）横梁浇注质量不理想；（２）张拉后Ｔ梁侧弯；（３）翼缘板混凝土松散、厚度不够；（４）翼缘板未考虑变宽和横坡。
针对这些问题，处理方法主要为：（１）及时清除横隔板不密实的混凝土，采用带梳齿板的钢模板浇注混凝土，预制安装时应保证横隔板定位准确；（２）应做专门的侧弯控制，尽量消除或减小侧弯；（３）预制曲线Ｔ梁时，要按规定的配合比配置混凝土，振捣要密实，并按设计要求调整好横坡，施工工艺必须做细、做精、做到位；（４）变宽和横坡调整应在预制阶段控制好，必要时应在架梁前补浇翼缘板，若梁已架设，则补浇翼缘板的同时，应根据情况调整边梁护栏钢筋骨架位置，让桥面宽度满足设计要求，迫不得已需凿除抵触部分翼缘板时，要保证桥梁受力明确。
４工程实例
云万高速“弯桥直做”的预应力混凝土曲线Ｔ梁桥，为带双排支座的先简支后结构连续的预应力混凝土曲线Ｔ梁桥，中梁标准跨径为３０ｍ，５片梁组成一幅，设２．５％的单向横坡，相临梁间距为２．２ｍ，湿接缝宽０．６ｍ，圆曲线半径为１５００ｍ，支座中心到盖梁中心线的距离为０．４１ｍ，支座中心到梁端距离为０．２９ｍ，采用辐射式墩台布置。根据需要编制程序
２００８年第５期朱慈祥等：。弯桥直做”预应力混凝土曲线Ｔ梁的预制及质量控制研究
计算实际预制梁长（梁片顺序沿径向依次布置）及梁高（通过中心标杆标定）见表１，边梁外侧翼缘宽（以梁跨中为起点，１１＇１１为间隔列出半跨）见表２，内梁及外梁内侧翼缘宽均为０．８ｍ。
表１实际预制梁长和梁高
Ｔ梁编号ｌ２３４５
梁长／ｍ２９．６７２Ｚ９．７１６２９．７６０２９．８０４２９．８４８梁高／ｍ１．９０１．９５２．０２．０５２．１０
表２边梁外侧翼缘宽ｒｎ第Ｎｍ处ｌ２３４５６７８
第１片梁１．０２６１．０２７１．０２８１．０３１１．０３４１．０３７１．０４２１．０４７
第５片梁１．１７５１．１７４１．１７２１．１７０１．１６７，１．１６３１．１５９１．１５４
第Ｎｍ处９１０１１１２１３１４支点
第１片梁１．０５２１．０５８１．０６５１．０７３１．０８１１．０９０１．０９６
第５片梁１．１４８１．１４２１．１３５１．１２７１．１１９１．１１０１．１０４
梁长变化以支座中心间距进行控制，立模定位平面见图３所示，Ｔ梁横隔板后移及采用锚端挡头模板调整不同梁长，见图４所示，预应力混凝土曲线Ｔ梁制梁台座纵剖面见图５所示。
经有效控制和精细施工，该桥成桥时，外观清爽，线形美观，混凝土外观及内在质量良好，梁体无错台及偏位现象，横坡、翼缘及横梁连接都达到了设计要求，并且达到了精品工程的标准，该桥Ｔ梁吊装后效果见图６所示。
右边梁中梁左边梁
单位ｌｃｍ
图３梁长变化控制立模定位平面
５结语
。弯桥直做”的预应力混凝土曲线Ｔ梁桥的建
设，必须按照设计和规范要求，严格控制施工过程的
每一个环节，保证曲线Ｔ梁桥施工安全可靠，充分了
解设计意图和技术要求，严格遵循设计和施工规范
的有关规定，还应认真分析不良病害产生的原因和
性质，根据不同情况和使用要求，分别采取不同的治Ｔ梁封锚斜角平面
理方法。从实际出发，在安全可靠的基础上，考虑技术上的可能性，力求施工简单易行，以符合经济合理的原则。
目前，以总结的成套施工技术为指导，重庆东部高速公路上在建的预应力混凝土曲线Ｔ梁桥的各项指标均符合设计和规范要求，外观及内在质量优良。成套施工技术值得运用和推广。
一５８一公路２００８年第５期８工
ｌ孔－５号梁（内侧）半立面
ｌ孔－１号梁（内侧）半立面
Ｔ梁端横隔板后移调整不同梁长示意
曲线桥墩台及梁片布置示意
锚端挡头板前后
泄斗蚓
————～扛≥拦ｊ
用锚端挡头模型调整不同梁长示意单位：ｃｍ
图４横隔板后移及采用锚端挡头模板调整不同梁长
●
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Ｌ—，ｑ酊，Ｉ７ｒ。。…一。。ｌ４。。。。。。。。’ｉ。。。。。。。。？：ｏ＿汇Ｉ糌，幽‰糯翱髫翻］横隔板／
跨中
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Ｌ—４—０ｘ４０ｘ３—翩—Ｔ粱合座Ｃ２０丐西６ｃｍ拉杆孔
６３镀锌钢
卜—型竺一
台座横断面
丝！尘！壁丝尘！Ｑ
＠＝５０ｃｍ寸乒通乒船５２～４０罱臼４０茎
中学：螂∥＝业
单位：ｃｍ
图５制梁台座纵剖面
公路２００８年５月第５期ＨＩＧＨＷＡＹＭａｙ．２００８Ｎｏ．５文章编号；０４５１一０７１２（２００８）０５一００５９一０４中图分类号：Ｕ４４８．１９文献标识码：Ｂ
跨海大桥混凝土开裂评价及抗裂措施研究
荆、家瑛
（浙江大学宁波理工学院宁波市３１５１００）
摘要：通过试验对跨海大桥混凝土开裂风险进行评估。分析了活性掺合料、水泥种类、砂率、水泥用量、水灰比对混凝土开裂程度的影响，并提出了混凝土塑性收缩开裂的控制措施。最后通过对上海长江大桥承台混凝土的研究，得出减少掺合料、增加粉煤灰用量、降低砂率都可以降低混凝土的开裂风险，矿渣微粉对混凝土开裂影响不大，硅灰会增加混凝土的开裂风险。
关键词：混凝土开裂风险；掺合料；砂率；塑性收缩
混凝土生产能耗低、工艺简单、成本小、较耐久、防火、适用性强、使用方便，因此，２１世纪内混凝土将是现代桥梁工程建设无法替代的主要建筑材料。同时通过大量实践也发现了高性能混凝土的新问题，那就是混凝土早期开裂。混凝土早期产生的裂缝会严重影响混凝土的耐久性。选择抗裂性好的高性能混凝土变得尤为重要。本文旨在通过研究高性能混凝土各组成成分对其开裂程度的影响，提出相应的抗裂措施。
１试验方法’
１．１试验原材料
试验用的原材料均采自上海越江通道长江大桥施工现场。水泥采用上海嘉新５２．５（Ｒ）硅酸盐水泥；活性掺合料采用宝田新型建材有限公司的海工混凝土专用掺合料；粉煤灰采用常州发电厂生产的一级粉煤灰；粗集料采用镇江茅迪５－－－１５ｍｍ碎石；细集料为赣江中砂（模数为２．５～２．７）；减水剂采用上海华登ＨＰ４００泵送剂。纤维采用改性聚丙烯纤维和其他几种市售纤维。
１．２试验方法
混凝土开裂评估参考ＡＣＩＩＣＣＡＣ２１７标准附录Ａ的方法成型试件。该模具可在底部周边对混凝土施加约束，并通过碘钨灯、风扇对试件施加温变，加速试件上部空气流动以加快其开裂，最后量测试件表面的开裂面积来间接评价其抗裂性。
１．３试验装置
试验采用的模具示意见图１所示，试模的主要部件有：可拆卸的高强ＰＶＣ模框，有凸起的铁板，带螺纹钢钉的约束内框。试模尺寸为３７０ｍｍ×５７０ｍｍ×８０ｍｍ。
１．４试验步骤
收稿日期：２００７—１０—０８
雠常水种带硝删吲吲ｈ∽铆饥断饥“如饥们帆咖们帆帆饥帆断帆断铆饥饥饥咖铆帆饥洲科球常科础神带钟水水，
参考文献：
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图６预应力混凝土曲线Ｔ梁桥效果