预制T梁仙剑之后连续体系转换施工工法

1、预制T梁先简支后连续体系转换施工工法路桥华南工程有限公司2012年7月目 录1前言2工法特点3适用范围4工艺原理5施工工艺流程及操作要点6材料与设备7质量标准与质量控制8安全措施9环境保护措施10资源节约与效益分析 11应用实例 预制T梁先简支后连续体系转换施工工法完成单位：路桥华南工程有限公司 江西赣北公路工程有限公司主要完成人：张羽 侯宝林 王亮 邓育训 陈征宇1、前言随着公路桥梁施工技术的提升，一种兼顾简支梁和连续梁优点的桥型先简支后连续T梁，目前已被大规模设计和利用。先简支后连续T梁桥充分发挥了简支梁桥和连续梁桥的优点，每一联体系转换后，其结构体系属于超静定结构，也就是连续结构，它具有

2、梁体整体线形好，受力合理，行车平顺，桥梁运行多年后跨中不易产生挠度的特点。而又克服了连续梁施工必须采用满堂脚手架（或支架）或移动模架投入设备多且占地较大，影响桥下通行的缺点。本工法通过现场施工、管理经验总结，对保证该工序的施工质量，提高企业的社会效益和经济效益可起到指导作用；同时可以促进先简支后连续体系转换施工技术的发展，形成系统化、规范化的施工工艺流程，有利于指导后续同类型大桥的施工。通过该工法的应用，取得了较好的经济效益和社会效果。2、工法特点本工法具有施工工艺简单，外观质量容易控制的特点。（1） T梁在预制场内采用集中预制，有利于工厂化规模生产，缩短施工周期，便于管理，有利于梁体质量的控

3、制，特别是混凝土外观质量的控制。（2） 同一跨T梁采用一套模板在相同的台座上预制，节约大量模板和支架投入，从而加快施工进度，降低施工成本。 （3） T梁浇筑完成后对横隔板、湿接头凿毛，便于新老混凝土浇结合；梁体架设采用横隔板对齐，支座中心定位双控原则安装，安装后的T梁线性顺直美观，横坡平顺。（4） 湿接缝采用定型钢模，两个横隔板之间的模板整体安装，模板与T梁翼板下接触部位采用双面胶带防止漏浆。（5） 湿接缝顶面混凝土浇筑完成后，二次收面拉毛，保证新老混凝土接缝密实，平整。3、 适用范围本工法适用于跨径为50m以内的多跨结构桥梁施工，其上、下部结构可同时进行，便于组织流水作业，可以快速推进施工。

4、特别适用于软土、深水等桥下无支架搭设条件，需要通车通航的桥梁工程施工。4、工艺原理先简支后连续T型连续梁桥与普通板桥最主要的区别，在于其施工过程中结构受力体系的转换，即这种结构体系转换前属于简支梁，结构体系转换后变为连续梁。而普通板梁桥设计为简支梁不能进行体系转换，从受力方面分析可知，连续梁比普通简支梁受力更为均匀合理。由简支转换为连续体系，是通过在T梁端部横隔板处负弯矩区内增设负弯矩预应力束来实现的，而为配合梁体结构体系转换，在转换过程中需在T梁端部设相应临时支座并适时拆除来实现其体系的转换。负弯矩区预应力束的张拉及临时支座的安装拆除，是能否实现体系顺利转换的重要环节，也是先简支后连续T梁桥

5、施工的难点工序之一。T梁在预制场预制并完成正弯矩区预应力施工后，作为简支梁进行安装，并采用临时支座（每片T梁4个临时支座）支撑于盖梁上。待T梁安装完毕即将每一联的连续端端部负弯矩区预应力束管道和非预应力钢筋进行连接（含连续端横梁）。钢筋及管道连接完毕后立模浇筑连续端横梁及负弯矩区梁间湿接缝混凝土。待混凝土强度达到设计强度90%以上，即可进行负弯矩预应力束穿束张拉。张拉完毕进行孔道压浆。此时，桥梁整联上部结构已经形成一个连续的整体。最后再对跨中湿接缝混凝土进行浇筑即全部完成体系转换。待全部湿接缝混凝土达到设计强度即可进行桥面铺装作业。本工法在进行体系转换中使用的临时支座由无缝钢管制成，分别由上部

6、，底座和漏砂口构成。在上部和底座无缝钢管内腔填充了干砂，支撑T梁时T梁压于临时支座上部顶板，当进行体系转换时，同时将所有临时支座漏砂口螺栓打开，临时支座腔内的干砂就均匀缓慢流出，从而实现体系转换。5、施工工艺流程及控制要点5.1、施工工艺及流程图总体施工顺序：先纵向后横向，先边跨后中跨，先中间后两边。 即先施工纵向湿接头，完成墩顶连续，后施工横隔板和T梁之间湿接缝,连续端横隔梁与湿接头一起浇筑施工；预应力张拉，先施工中间的梁，然后向边梁对称进行；就整联来说，先施工边跨后对称向中跨进行。最后拆除临时支座完成体系转换。施工准备测量放线临时支座安装湿接头钢筋绑扎底模安装负弯矩预应力束安装浇筑湿接头横

7、隔板混凝土侧模安装湿接缝钢筋加工及安装预应力张拉预应力管道压浆拆除临时支座完成体系转换湿接缝混凝土施工预应力管道安装砼试件制作砼试件试验合格砼养护湿接缝模板安装砼养护图1 先简支后连续桥梁体系转换施工工艺流程图5.2、控制要点5.2.1 先预制T梁，混凝土达到设计强度的90%后，张拉正弯矩区预应力钢束，进行管道压浆。5.2.2 连续端混凝土凿毛根据试验资料表明，新老混凝土湿接面的抗拉强度与施工缝处理方法有关。在T梁安装前，对现浇湿接部位的T梁连续段及 桥面湿接缝处进行人工凿毛处理，凿毛深度5mm，要求外露新鲜混凝土粗集料，以减少高空作业并保证新老混凝土的湿接质量。 图2 梁体凿毛效果图5.2.

8、3 临时支座布设临时支座设置采用砂箱，其结构形式见下图：图3 砂筒示意图分为上下两部分，下部分为圆筒，底部装砂；上部分为圆柱，内充填混凝土，其它为钢板制作而成。临时支座的设计承载以两片梁加架桥机考虑，填砂高度不小于510cm，使用之前应进行试验，确定砂的压缩系数，试验方法分为两部分，其一短暂试验法：即是采用自制顶架，采用液压千斤顶施加荷载，记录荷载和沉降数据；其二长期试验法：在存梁台座上安装砂箱，预制梁直接存放在砂箱上，间隔时间测量砂箱沉降量，通过以上两种试验综合分析计算得出砂的压缩系数，指导后续架梁的砂箱安装高度。砂箱用砂应采用颗粒均匀洁净干燥的中砂，含泥量和含水量应严格控制，否则在长期荷载

9、作用下出现板结，不利卸载。使用的砂应基本保持其品质与试验一致，即其沉降系数基本相当，以利控制梁面标高。控制砂箱顶标高时，应注意以下几点：1、保证连续段混凝土浇筑时，中跨墩连续永久支座不受力；2、方便湿接头底模的拆除；3、为确保落梁准确，砂箱顶标高不应高出支座顶标高过多，一般控制在2cm左右。砂箱安装在支座垫石两侧，不可过于靠近盖梁边缘，以免重载下盖梁边缘受压劈裂，可以一边挨近垫石边缘而不影响永久支座的安装。一侧梁端底部均匀放置两个砂箱，两砂箱中心线连线与梁轴线垂直并应尽量接近端横隔板中心线。对于横坡较大的盖梁，应制作不同高度的砂箱，以保证梁底面与支座面平行，满足施工要求。一联T梁负弯矩施工完成

10、后即可拆除临时支座完成体系转换，拆除工作可以通过拧开砂筒底部的螺栓，采用铁丝人工掏出砂筒内的砂，完成卸载。卸载顺序是由边跨向中跨对称进行，每个墩顶安排多人同时对砂箱进行卸载，尽量保证落梁的同步性5.2.4 逐孔安装T梁采用横隔板对齐和支座中心线双控原则安装T梁，置于临时支座上成为简支状态。每一孔T梁安装完成后，测量人员及时复核裸梁顶标高，保证梁顶高程和横向坡率符合设计要求。 5.2.5 湿接头底模安装底模板和侧模板均采用覆膜竹胶板，采用侧包底的方式，侧模应稍露出底模板轮廓，在底模上侧模轮廓处钉设一道小木条，既可以固定侧模底部又利于止浆。所有分块模板之间、底模板与梁底楔形钢板之间以及侧模板与梁体

11、表面均设置橡胶条用以止浆。为方便脱模和调整连续湿接头底标高，底模板下方支撑方木下方垫塞小木楔。安装预制梁前先将永久支座预置于墩顶支座垫石上，调整好永久支座位置后架设预制T梁。湿接头施工采用竹胶板作为底模的方式。安装底模应注意以下几点：1）底模与混凝土接触面应光滑平整，安装前应先均匀涂刷脱模剂，方便脱模；2）在现浇段预埋钢板周围安装底模，注意控制底模高度（与纵向相邻两片梁梁底在同一平面内），并使得3cm厚预埋钢板中心处外露1.5cm；3）为严防漏浆，预埋钢板与底模间的空隙应采取有效措施密封，底模与梁底接触的地方也应采取有效止浆措施；4）底模下抄垫木方，在木方与底模之间加垫5cm厚三角木楔，一是为

12、了调整底模标高，另一方面是为了拆模时将木楔敲掉，上面的底模靠自重下落。也可采用横向钢筋兜底，并用竖向筋与横向筋焊接，穿过预埋PVC管，悬吊在梁顶面上；5）为防止胀模，应保证底模下木方抄垫的密度和数量。5.2.6 钢筋安装相邻梁肋及翼板内伸出的钢筋应对应连接，直径10mm及以下采用绑扎连接，直径12mm及以上采用单面焊连接，焊缝长度不小于10d。其他受力钢筋、构造钢筋按墩顶现浇连续段钢筋布置图布置。钢筋架立、连接完毕后，应将底模上的焊渣、扎丝等杂物清理干净。安装侧模：侧模安装前应将面板处理干净并均匀涂刷脱模剂，保证混凝土外观质量及方便拆模。侧模与边梁腹板接触及与底模接触的地方均应贴止浆条防止漏浆

13、。侧模通过横向预留小PVC管孔，内穿钢筋或铁丝以固定，防止侧模跑模及凸起。5.2.7 预应力管道安装1) 负弯矩波纹管连接前要检查是否有破洞、变形现象，要保证波纹管道畅通，否则浇筑砼时，砼浆进入堵死管道，使钢绞线无法通过，影响负弯矩工作。2) 湿接头处波纹管连接方式有内插式和外接式，若预制梁端头预留波纹管长度足够，可采用外接式，接头管采用大一个直径级别的同类波纹管，接口处不得有折角，并用胶带密封；若预制梁端头预留波纹管长度不足，可采用内插式接法，采用小一个直径级别的同类波纹管旋转接入，并用胶带密封。3) 为防止预应力筋与管道之间摩擦引起的应力损失增加而改变预应力筋的受力，应严格控制预应力束管道

14、的位置，每50cm设置一道定位钢筋，定位准确、牢固，保证管道线形顺畅。4) 浇筑湿接头混凝土前，波纹管道内应插入芯棒，以免波纹管漏浆造成波纹管堵塞，影响预应力钢绞线张拉。5) 预应力管道与钢筋发生冲突时，适当调整钢筋位置，以保证预应力管道位置准确，但不得随意割断设计要求钢筋。6) 预应力管道安装完成后，应实际丈量波纹管的长度，以两端锚垫板表面的长度为准，以便与理论计算值进行校核，如有出入应查明原因，以便计算数据准确。5.2.8 浇筑现浇混凝土1）为保证简支连续梁桥相邻桥跨结构形式整体协同受力，混凝土设计上采用与预制T梁砼强度相同的C50号微膨胀混凝土，即在混凝土中掺加膨胀剂，就是为防止混凝土收

15、缩引起现浇段与预制梁的开裂及预应力损失。所需要的原材料（水泥、砂、石等）均采用实验室合格的产品。因此处钢筋密集，混凝土用的石子的粒径不大于2cm。根据配合比，严格控制各材料用量。2）现浇连续横梁混凝土浇筑易选择在一天气温较低的时段进行，尽量避免梁体因温度收缩时现浇连续端混凝土产生裂缝，浇筑时采用30振捣棒配合50振捣棒振捣，确保混凝土密实、无蜂窝麻面。现浇混凝土与预制T梁混凝土之间龄期不要间隔太长，合理安排施工工序，尽量缩短龄期差。3）混凝土施工完毕后，为防止早期收缩出现裂缝，最好在捣实抹平后即用塑料薄膜覆盖，在混凝土初凝前，掀开塑料薄膜，混凝土会泛水至表面，这时进行二次收浆，以控制平整度及防

16、止出现裂缝；并及时拉毛，拉毛深度5mm-10mm。拉毛完再用土工布覆盖，并及时洒水养生。5.2.9 预应力施工当湿接头、横隔梁达到设计强度的90%后，张拉顶板负弯矩预应力钢束，采用五根钢束整束张拉的，并进行管道压浆。张拉顺序原则：先边跨后中跨，先边梁后中梁，先长束后短束，同片梁两侧对称张拉。每联T梁负弯矩张拉步骤详见施工顺序图（参见下图）。图4 负弯矩张拉施工顺序5.2.10 湿接缝施工预应力施工完成后，绑扎湿接缝钢筋，安装湿接缝模板，湿接缝模板采用定型钢模，相邻横隔板之间采用整体吊装，保证模板接缝严实、平顺不变形。湿接缝混凝土应由跨中向支点浇筑，浇筑过程中确保混凝土的流动性、和易性，振捣充分

17、，杜绝蜂窝麻面现象，尽量减少气泡。5.2.11临时支座的拆除当负弯矩处压浆水泥净浆强度达到设计规定的强度后，拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，应特别注意：临时支座拆除顺序采取隔墩对称拆除，体系转换过程中梁体的受力情况最有利，跨内横桥向各梁临时支座的拆除必须缓慢、均衡、对称、同步进行。保证体系转换的安全。5.2.12 外观创优要求湿接头、湿接缝及横隔板施工过程中，应注意以下事项：1、模板处理干净，并均匀涂刷脱模剂，脱模剂采用轻质液压油；2、混凝土浇筑前将模内杂物清理干净，模板固定牢固；3、控制混凝土质量，若和易性、流动性不能满足施工要求可退回重新调整；4、混凝土浇筑过程中，随时观

18、察模板情况，若有跑模、胀模现象，应停止浇筑，待模板固定牢固后方可继续浇筑；5、混凝土振捣应充分均匀，杜绝蜂窝麻面现象，尽量减少气泡。加强管理控制，争创外观优良。6、设备与材料主要施工机械设备和材料一览表序号设备名称规格单位数量1装载机ZL50台12混凝土罐车10方台33电焊机KR-500台64钢筋切断机GQ50台25钢筋弯曲机GW50台26振动棒50台87起吊机HGS-500台88木工锯HK400台49压浆设备HS-3套210竹胶板122*244张60011木方10*10根20012土工布100-600g/平米30007、质量标准与质量控制7.1 质量标准公路桥梁施工技术规范（JTG/T F5

19、0-2011）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004） 国家和地方政府颁布的其他有关技术、法规和规范。7.2、施工技术及质量控制措施7.2.1、工程技术人员要按照施工技术规范深入现场仔细检查，若有异常情况及时处理。7.2.2、制作临时支座要求：（1）在转换前有足够的支撑强度，保证在转换前各项作业顺利完成；（2）能在梁归落时操作方便，保证一联梁片同时沉落，同时要便于操作；（3）要考虑到经济性。我们设计的临时支座具体作法是：由上座和下座构成，其中上座采用外径145mm的无缝钢管及一块厚度14mm，长宽均为200mm的方形钢板制成，上座无缝钢管内采用C25混凝土填充。下座采用内径15

20、0mm的无缝钢管及一块厚度为14mm长宽均为240mm的底板钢板制成，下座无缝钢管下部设有2个放砂螺口，下座内填充一定高度的河砂，将上座嵌入下座内，通过调整下座内河砂的数量来调节整个临时支座的高度。并进行了砂筒临时支座的试验，即依据河砂较好的流动性，装入砂筒内，河砂细度模数为3.2，经压力试验，临时支座抗压强度完全可满足要求。7.2.3、当预制梁板吊装在临时砂支座上时，呈简支状态，此时需将板端间预留的钢筋连接成网，并浇注砼使之纵向连续。7.2.4、二次张拉是在现浇段达到设计强度90后进行。浇注湿接头时，预先埋入波纹管，二次张拉仍采用单根张拉和锚固。张拉结束后，在梁板间上部形成了足以承受负弯矩的

21、结构。体系转换的目的是将板由简支变为连续，即使原来并不承受弯矩的梁板端处（墩位）可承担负弯矩，并以此减少在跨中出现的最大正弯矩。7.2.5、拆除临时支座时，需要几个人同时作业，保证梁同时下落，如梁板如不能同时下落，可能会造成三条腿现象，使梁发生扭曲，这是梁受力所忌讳的。7.2.6、拆除临时支座时，我们取的方法为将临时支座的螺栓拧开，使砂子匀速地自动流出，梁板得以平稳地沉降到永久支座上去，保证了体系转换的顺利完成。8、安全措施8.1安全生产法律、法规在施工中严格执行国家、行业的法律、法规，严格按操着规程、规范操作，确保安全生产、文明施工。主要执行的法律、法规有：中华人民共和国安全生产法中华人民共

22、和国建筑法建设工程施工现场管理规定（国务院第15号令）工程建设重大事故报告和调查程序规定（建部部第3号令）各相关专业、工种的安全生产操作规程8.2、施工安全保障体系及安全管理规定1、安全生产目标：无重伤以上责任事故，无重大机械设备事故，无火灾事故。实行专职安全员专管与群管、群防相结合，使工程施工中安全事故降到最低点。2、健全安全生产岗位责任制，逐级签订安全生产责任状，贯彻安全生产与经济挂钩的安全工作责任制。做到安全生产纵向到底，横向到边，分工明确，责任到人。建立安全生产保证体系，见安全保证体系图。 安全领导小组组长：项目经理副组长：项目总工程师组员：各施工单位负责人队长不定勘检查定 期 检 查

23、防爆破伤害事故防高空坠落防设备伤害事故防 火 灾防 触 电工班安全员三 工 教 育系统安全教育安全管理措施安全奖罚制度安全活动经费各业务部安全检查制安全控制安全工作体系安全教育安全责任制奖惩兑现提高安全意识实现安全生产产提高预防预测能力消除事故隐患3、施工期间各项安全工作严格遵守安全操作规程及“安全工作有关规定”。4、严格按安全规程、规范对人员进行强化培训。定期安全会议，举例进行现场安全指导和教育。及时进行安全检查，发现隐患立即消除。5、建立安全奖罚制度，对安全违章行为、不穿工作服，不戴安全帽，每次罚款50元，罚款由安全员、安全领导小组成员执行。6、作业人员要技术培训，分工明确，不可乱了工序和

24、阵脚，注意人生、机具及梁体的安全。7、参加运、架梁操作人员首先要认真学习贯彻“安全生产”的方针，落实各项安全生产规章制度，熟悉各项安全操作规程，懂得指挥信号，并严格遵守操作规程和劳动组织纪律，服从分配，认真执行“三检”制。8、对人员要明确分工，并建立岗位责任制。劳动分工应尽可能保持稳定，不得在操作前临时调换工种，以避免由于技术不熟练而发生意外事故。9、施工运、架梁现场要严格实行统一指挥，在吊装和运输过程中除现场指挥人员外，任何人不得指挥操作。指挥操作采用各种手势、旗号、哨音等讯号，应事先做出统一规定，并严格遵守，不得中途随意改变，以免发生误会。10、负弯矩张拉是较危险的施工作业，在张拉时要注意

25、安全。11、夜间施工必须有足够的照明设备。9、环境保护措施9.1环境保护法律、法规在施工中严格执行中华人民共和国环境保护法，严格执行国家、地方政府、行业对废水、废渣、废气、噪声、扬尘等环境保护方面的管理规定。9.2、保护环境的目标和主要内容环境保护和现场文明施工目标：必须达到现场文明施工标准花。施工场地决不会出现泥水外溢、渗漏，并确保施工工地周围附近的正常生产和生活。严格遵守环境保护法和工程的环保要求，在组织施工和管理中采取各种有效措施预防和消除因施工造成的环境污染。保护施工周边的生态环境。保持工地清洁，控制扬尘，杜绝材料的漏洒，要经常洒水。及时将施工和生活中产生的弃土、脏水、废弃物、废水、污

26、水和废渣按环保要求处理。控制和减少施工噪声，临时住所驻地要建造厕所，卫生部门定期进行环境消毒和检查，预防疾病发生和流行。保证环境达标。9.3文明施工措施1、建立健全管理组织机构：成立环境保护和文明施工的组织机构。项目经理部项目副经理文明施工管委会办公室炊事员计量员质检员机械员材料员技术员安全员施工员施工队区域文明施工场内垃圾管理机械运输管理办公室卫生管理宿舍卫生管理食堂卫生管理场内卫生管理材料堆放管理2、制定文明施工规定按文明施工的要求搭建临时设施、修建场地施工便道、进行材料堆放、搞好施工准备、食堂、住房等各工序、工种的施工文明。10、资源节约与效益分析结合我公司在九江长江公路大桥A1合同段七里湖特大桥预制T梁先简支后连续体系转换施工等多个工地实践证明：预制T梁先简支后连续体系转换的工艺，提高了体系转换的安全性，加快了施工速度，有效地降低了工程的施工成本，节约了材料和人工机械的成本。本工法与传统施工工艺相比，T梁在预制场内采用集中预制，有利于工厂化规模生产，缩短施工周期，便于管理，有利于梁体质量的控制，特别是混凝土外观质量的控制。湿接缝采用定型钢模，增加周转次数。模板节约25%，工期节省20%，节约效益明显，特别是其受力各部位相对均匀、伸缩缝少、混凝土外美内实等优点，具有良好的社会效益和经济效益。11、应用实例11.1江西九江长江公路大桥A1合同段七里湖大桥九江长