李純

（佛山市廣佛肇高速公路有限公司，廣東 佛山 528000）

1 工程概況

某高速公路跨線橋梁在K26+510附近上跨西二環(huán)高速，為減少施工期間對西二環(huán)高速的影響，采用預(yù)制T梁跨越，左右幅錯孔布置。該橋上部采用左幅（15×25+20+25+55+2×30+15×25+35+21×25）m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁、T梁，右幅（15×25+2×20+55+35+30+15×25+35+21×25）m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁、T梁，下部橋墩采用π形墩、門架墩、樁基礎(chǔ)。橋梁全長1 470m，主線橋梁起點樁號為K26+064.000，終點樁號為K27+534.000。該橋區(qū)段內(nèi)未見巖溶等不良地質(zhì)，但覆蓋層厚，下層為粉砂、粗砂、圓礫、全-強風(fēng)化泥巖、砂巖等，基巖主要為中風(fēng)化泥巖、砂巖，埋深較深，基本約為50m，該橋樁基為摩擦樁設(shè)計。

施工前為充分了解施工中預(yù)制構(gòu)件的力學(xué)性能和變形情況，方便施工人員清楚施工要點和施工現(xiàn)場的初步監(jiān)測。首先開展預(yù)制梁體的初步施工計算，并確定其主要變形區(qū)域，結(jié)合預(yù)制梁的施工程序，為相關(guān)程序制定施工注意事項。

2 預(yù)制T梁施工過程

預(yù)制T梁的施工過程主要分為T梁橋墩施工、T梁主體預(yù)制、T梁現(xiàn)場吊裝、T梁的橫向連接四個部分[1-2]。

2.1 T梁橋墩施工

T梁架設(shè)所用橋墩采用π形墩，由于硬巖層埋深較深的緣故，該π形橋墩的摩擦樁設(shè)計容易導(dǎo)致底座施工中標高精度失準。橋墩施工前對該建造區(qū)域場地開展場地的清理和夯實，樁基的鋼筋籠制作和混凝土澆筑根據(jù)施工規(guī)范依次開展。橋梁墩體和蓋梁混凝土澆筑的整個過程中按時段測量蓋梁橫向各點的水平標高，由此判斷是否存在由于天氣或土體的原因?qū)е聵蚨瞻l(fā)生小角度偏轉(zhuǎn)或部分傾斜。此外，相鄰兩橋墩也需要按照設(shè)計要求保持一致。橋墩的施工精度對T梁橋各預(yù)制梁體構(gòu)件的吊裝拼接精度具有重要影響。

2.2 T梁主體預(yù)制

T梁主體預(yù)制主要包括預(yù)制場地建設(shè)、預(yù)制模板安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉四部分。

（1）由于施工場地的限制以及防止雨季積水浸泡導(dǎo)致地基的不均勻沉降，施工場地在建設(shè)前應(yīng)加強地基處理工作。在地基夯實處理后一次性整體澆筑表層混凝土，并搭設(shè)施工敞篷及龍門吊開始預(yù)制T梁的制作。

（2）T梁模板采用按照特定尺寸定制的鋼模，鋼模的底模板和側(cè)模板采用特制的拉螺桿鎖口和鎖腳。將鋼筋綁扎到位后放置在鋼模中，并將預(yù)應(yīng)力管道安裝在鋼模的設(shè)計尺寸位置，最后將波紋管錨墊板安裝在指定位置即可。

（3）混凝土澆筑按照相關(guān)規(guī)范及標準開展[5]，在準備開始批量生產(chǎn)T梁預(yù)制構(gòu)件前，澆筑多個批次的混凝土，并且測試其力學(xué)性能，應(yīng)重點關(guān)注抗壓強度、坍落度等，待混凝土各項指標值趨于穩(wěn)定且達到規(guī)范要求的界限，即可批量生產(chǎn)大型預(yù)制T梁構(gòu)件。在澆筑過程中應(yīng)保持混凝土的流動性能，并使用振動設(shè)備在澆筑過程中不斷保持混凝土的自流平以及消除氣泡。

（4）澆筑的混凝土養(yǎng)護齡期達到8d后，且混凝土強度達到要求后即可開始預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉。T梁的預(yù)應(yīng)力鋼索張拉主要使用電動油泵、千斤頂、灰漿攪拌機、壓漿機、錨具等工具。預(yù)應(yīng)力索的目標錨下應(yīng)力為1 395MPa，主要根據(jù)壓力表的讀數(shù)確定預(yù)應(yīng)力鋼束的預(yù)應(yīng)力大小。在鋼絞線張拉后的一定時間內(nèi)，預(yù)應(yīng)力基本不存在損失即可開始孔道壓漿?？椎缐簼{使用的水泥、水灰比、漿液黏稠度等均滿足相關(guān)要求[3]。

2.3 T梁的現(xiàn)場吊裝

通過預(yù)制場地的龍門吊將預(yù)制完成的T梁吊裝至運梁平車上。整個運輸過程中為保證梁體平穩(wěn)性，梁體以方木為墊塊并用摩擦布條穩(wěn)固以防止梁體出現(xiàn)側(cè)翻。梁體抵達施工現(xiàn)場后采用鋼索兜底吊裝的方法將梁體升空。隨起升量的逐步增加，待T梁逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的狀態(tài)后以緩慢的速度向上提升。與此同時，由現(xiàn)場測量人員同步開展T梁的定位工作，待梁體位置滿足要求則以緩慢的速度落梁。但必須注意，在落梁的同時盡量保證梁體兩端同時落下，且不出現(xiàn)明顯的局部碰撞。

2.4 T梁的橫向連接

一跨的各個預(yù)制T梁構(gòu)件在按照順序吊裝且對準完成后，需盡快開張T梁預(yù)制構(gòu)件的橫向連接施工工序。主要包括橫向接縫處的鋼筋綁扎，模板搭建以及混凝土現(xiàn)場澆筑。T梁的橫向連接將各預(yù)制T梁連接成整體，以開展后續(xù)的橋面鋪裝施工。

3 預(yù)制T梁變形計算

預(yù)制構(gòu)件的施工工序繁多，存在拼裝的精度問題。同時，尺寸變形對預(yù)制T梁的現(xiàn)場施工以及整體橋面的力學(xué)性能都會造成影響。因此，在了解施工的同時，也為了更加清楚施工誤差對整跨預(yù)制T梁橋的影響，開展了用于指導(dǎo)施工的預(yù)制T梁變形的初步數(shù)值計算，并分析相關(guān)施工誤差帶來的變形影響。

3.1 單個預(yù)制T梁模型

單個T梁的模型建立如圖1所示。該計算主要考慮梁體的變形，因此整個計算模型采用彈性計算?；炷亮后w為標準的20m跨徑T梁，其中以4個橫隔梁為界限，劃分的尺寸為0.6m+5.9m+7m+5.9m+0.6m。混凝土的彈模為36GPa，鋼筋網(wǎng)和預(yù)應(yīng)力筋的彈模為200GPa。其中，預(yù)應(yīng)力筋的初始應(yīng)力為1 395MPa[4]。

圖1 單個預(yù)制T梁模型

圖2為預(yù)應(yīng)力作用下的T梁豎向位移，正值代表向上。

圖2 預(yù)應(yīng)力筋作用下的T沿跨徑的預(yù)拱度

由圖2可知，T梁的跨中為最大豎向位移，當預(yù)應(yīng)力筋的錨固應(yīng)力不發(fā)生損傷時，跨中的位移量為3.42cm，若預(yù)應(yīng)力發(fā)生損失，預(yù)應(yīng)力損失10%、20%、30%對應(yīng)力的跨中位移量分別為3.08cm、2.74cm、2.40cm。

3.2 T梁橋體模型及施工誤差分析

圖3為T梁橋的整體模型。其中，預(yù)制T梁構(gòu)件從左到右的編號為#1—#5。

圖3 5個預(yù)制T量橫向連接后的整跨橋體

為計算由于單個梁體的變形位移帶來的整體橋梁的變形，主要分析T梁中兩橫隔梁頂處產(chǎn)生的豎向位移以及T梁兩支點處產(chǎn)生的豎向位移帶來的整體橋梁變形。為方便產(chǎn)生的豎向變形進行比較和產(chǎn)生明顯可比較的豎向位移，所有施加的位移荷載統(tǒng)一采用5cm的加載方式。此外，后續(xù)主要分析邊跨（#1或#5）和中跨（#3）的T梁產(chǎn)生變形時其他梁體的變形。

（1）T梁橫隔梁頂處產(chǎn)生豎向位移的影響

當邊跨或中跨預(yù)制梁體的橫隔梁頂處受豎向位移荷載時全橋的豎向位移如圖4和圖5所示。

圖4 T梁橫隔梁頂處施加豎向位移的變形云圖

圖5 T梁橫隔梁頂處受荷時各梁體沿跨徑的豎向位移

邊跨受豎向位移時產(chǎn)生的全橋最大豎向變形位移時施加位移的1.18倍。當邊跨受豎向位移時，對其他預(yù)制T梁的影響程度隨著距離的增大而變?nèi)?，且跨中區(qū)域的位移量基本相差不大，距離越遠的T梁該現(xiàn)象表現(xiàn)得越發(fā)明顯。中跨受豎向位移時與邊跨存在明顯的不同。其中，所有預(yù)制T梁的豎向變形基本一致，全橋梁體的變形比較均勻。此外，中跨受豎向位移時產(chǎn)生的全橋最大豎向變形位移時施加位移的1.18倍。

（2）T梁支點處產(chǎn)生豎向位移的影響

圖6和圖7分別為邊跨或中跨的預(yù)制梁體的支點處受豎向位移荷載時全橋的變形云圖和沿跨徑梁底的豎向位移。與橫隔梁處受位移荷載相似的是，中跨受荷情況下各梁體的變形都比較均勻，邊跨也隨著距離的變大而影響減弱。不同的是，針對整體豎向變形位移而言，支點受荷載帶來的變形影響遠沒有橫隔梁處受荷載帶來的影響大。

圖6 T梁支點處施加豎向位移的變形云圖

圖7 T梁支點處受荷時各梁體沿跨徑的豎向位移

3.3 結(jié)合變形計算的施工要點

由上述計算結(jié)果可知，單根T梁預(yù)應(yīng)力的損失會帶來明顯的預(yù)拱度損失，因此，在張拉預(yù)應(yīng)力時必須注意預(yù)應(yīng)力施加過程的損失變化，且對不同的預(yù)應(yīng)力損失設(shè)置的預(yù)拱度存在差異，將影響T梁的受力性能。此外，通過分別在橫隔梁和支點處施加位移來模擬施工誤差，發(fā)現(xiàn)橫隔梁處或跨中處的施工誤差帶來的影響更大。其中，邊跨受豎向位移時造成的影響更加明顯。因此，在施工時需要更加注意邊跨T梁跨中的變形情況。

4 結(jié)語

本文結(jié)合工程實例，分析了預(yù)制T梁橋的施工過程。T梁橋施工過程中存在許多不確定因素帶來的施工誤差，且預(yù)制拼接過程中對尺寸較為敏感。為能夠清楚不同的尺寸誤差對全橋的變形影響，建立了單個預(yù)制T梁模型分析預(yù)應(yīng)力損失，也建立了T梁全橋橋體模型分析兩種誤差工況的變形影響。結(jié)果得到在單根T梁跨中變形時對其他梁的影響更大，且邊跨受荷載時影響更為明顯。因此，在預(yù)制T梁施工過程中需要更加注意跨中以及變跨T梁的豎向變形。