T梁生产工艺流程浅析

摘要：作为T梁生产首先要考虑预制场选址，预制场地应选择距离安装和使用地点近，运输方便，具有“三通一平”的地方，场地选定后，可根据预制梁板加工数量、工期及地点、时间等确定场地的范围大小。预制场地应平整、坚实，且根据地理及气候条件，采取必要的排水措施，防止场地被雨水浸泡和发生不均匀沉陷。一般情况下场地铺二步灰土，且碾压密实，并高出附近地坪。对于长期预制梁、板的场地，可浇筑混凝土夯砌后抹面。

关键词：T梁生产；工艺流程；混凝土；

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1674-3520（2014）-06-00279-03一、混凝土工程

混凝土工程是钢筋混凝土工程中的重要组成部分，混凝土工程的施工过程有凝土的制备、运输、浇筑和养护等。

（一）混凝土的制备

混凝土的制备就是根据凝土的配比，把水泥、砂、石、外加剂、矿物掺和料和水通过搅拌的手段使其成为均质的混凝土。

水泥进场时应对其品种、级别、包状或散装仓号、出厂日期等进行检查，并对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合国家标准《硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥》GB-1999等的规定。当在使用中对水泥质量怀疑或出厂超过3个月（快硬硅酸盐水泥超过1个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。

钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。

拌制混凝土宜采用饮用水，当采用其他水源时，水质符合国家现行标准《混凝土拌和用水标准》JGJ63-1989的规定。

1、混凝土配合比：混凝土应根据实际采用的原材进行配合比设计，并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配，以满足混凝土强度、耐久性和工作性能（坍落度等）的要求，不得采用经验配合比。同时应符合经济、合理的原则。混凝土生产时，砂、石的实际含水率可能与配合比设计存在差异，因此在混凝土拌制前应测定砂、石含水率并根据测度结果调整材料用量，得出施工的配合比。2、搅拌制度：为了拌制出均匀优质的混凝土，除合理地选择搅拌机外，还必须下确定的确定搅拌制度，即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。

一次投料量：不同类型的搅机都有一定的进料容量，搅拌机不宜超载过多，以免影响混凝土混合物的均匀性，一次投料量宜控制在搅拌机的额定容量以下。施工配料就是根据施工配合比及施工现场搅拌机型号，确定现场搅拌时原材料的一次投料量。搅拌混凝土时，根据计算出的各组成材料的一次投料量，按重量投料。

搅拌时间：从原材料全部投入搅拌机筒时起到开始卸出时止所经历的时间称为搅拌时间。为获得混合均匀、旨度和工作性能都能满足的混凝土，所需的最短搅拌时间称为最小搅拌时间。

投料顺序：投料顺序是影响混凝土质量及搅拌机生产率的重要因素。

（二）混凝土的浇筑

1、浇筑注意事项：混凝土浇筑前，应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合；检查钢筋和预埋件的位置、数量和保护层存度，并将检查结果填入隐蔽工程记录表；清除模板内的杂物和钢筋的油污；对模板的缝隙和孔洞应予堵严；对木模板应用清水湿润，但不得有积水。

在降雨雪时，不宜在露天浇筑混凝土。

混凝土的浇筑，应由低处往高处分层浇筑。每层的厚度应根据捣实方法、结构的配筋情况等因素确定。

浇筑中不得发生离析现象；当浇筑高度超过2M时，应采用串筒、溜筒或振动溜管使混凝土下落，以免发生离析现象。

在混凝土浇筑过程中应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取措施进行处理。

混凝土浇筑后，必须保证混凝土均匀密实，充满整个模板空间，新旧混凝土结合良好；拆模后，混凝土表面平整光洁。

为保证混凝土的整体性，浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时，期间歇时间宜缩短，并应在前层混凝土凝结前将层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部进间不应超过混凝土的初凝时间。

2、施工缝：由于技术上的原因或设备、人力的限制混凝土的浇筑不能连续进行，中间的间歇时间需超过混凝土的初凝时间，则应留置施工缝隙，施工缝的位置应在混凝土浇筑前按设计要求和施工技术方案确定。由于该处新旧混凝土的结合力较差，是结构中的薄弱环节，因此，施工缝宜留置在结构受前力较小且便于施工的部位。

在施工缝处继续浇筑混凝土时，为避免使已浇筑的混凝土受到外力振动面破坏其内部已形成的凝结结晶结构，必须待已浇筑混凝土的抗压强度不小于1。2N/M㎡时才可进行。

继续浇筑前，在已硬化的混凝土表面上，应清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层，并加以充分湿润和冲洗干净，且不得有积水。然后，宜先在施工缝处铺一层水泥或混凝土内成分相同的水泥砂浆，即可继续浇筑混凝土。混凝土应细致捣实，使新旧混凝土紧密结合。

大体积混凝土结构的浇筑方案，可分为全面分层、分段分层和斜面分层三种。全面分层法要求的混凝土浇筑强度较大，斜面分层法混凝土浇筑台度较低小，施工中可根据结构物的具体尺寸、捣实方法和混凝土供应能力，认真选择浇筑方案。目前应用较多的斜面分层法。

3、混凝土的捣实：混凝土的捣实就是使用模的混凝土完成成型与密实的过程，从而保证混凝土结构构件外形正确，表面平整，混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。

混凝土浇筑放模后应立即进行充分的振捣，使新入模的混凝土充满模板的每一角落，排出气泡，使混拌和物获得最大的密度和均匀性。

采用机械振实混凝土，早期台度高，可以加快模板的周转，提高生产率，并可获得高质量的混凝土，应尽可能采用。振动捣实机械按其工作方式不同分为内部振动器、表面振动器、外部振动器等几种。

（四）混凝土的养护

1、标准养护：混凝土在温度为20℃±3℃，相对湿度90%以上的潮湿环境或水中的条件下进行的养护，称为标准养护。

2、热养护：为了加速混凝土的硬化过程，对混凝土进行加热处理，将其置于较高温度条件下进行硬化的养护，称为热养护。常用的热养护方法是蒸汽养护。

3、自然养护：在常温下（平均气温不低于+5℃）采用适当的材料覆盖混凝土，并采用浇水润湿、防风防干、保温防冻等措施进行的养护，称为自然养护。

二、预应力施工

预应力混凝土是近十年来以展起来的一门新技术，主要是在构件预受荷载前，预先在构件的受拉区对混凝土施加预压力，这种压力通常称为预应力。构件在使用阶段的外荷载作用下产生的拉应力，首先要抵消预压力，这就推迟了混凝土裂缝的出现同时也限制了裂缝的开展，从而提高了构件的抗裂和刚度。对混凝土构件受拉区施加预应力的方法，是张拉受拉区中的预应力钢筋，通过预应力钢筋与混凝土间的粘结力或锚具，将预应力钢筋和弹性收缩力传递到混凝土构件中，并产生预应力。

（一）预应力钢筋和种类

1、钢绞线：钢绞线一般是由6根碳素钢丝围绕一根中心钢丝在绞丝机上绞成螺旋状，再经低温回火制成。钢绞丝的直径较大，一般为9-15MM。较柔软，施工方便，但价格较贵。钢绞线的强度较高，目前标准抗拉强度为1860N/㎡的高强、低松驰钢绞丝大量应于工程中。

（二）对混凝土的要求

在预应力混凝土结构中，混凝土的强度等级不应低于C30；当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。

在预应力混凝土构件的施工中，不能掺用对钢筋有侵蚀性作用的氯盐、氯化纳等，否会发生严重的质量事故。

（三）后张法

后张法是先浇筑混凝土，后张拉钢筋的方法，在制作构件或块体时，在放置预应力钢筋的部位留设孔道，待混凝土达到设计规定的强度后，将预应力筋钢穿入预留孔道内，用张拉机具将预应力张拉到设计规定的强度后，借肋锚具把预应力钢筋固在构件端部，最后进行孔道灌浆。

后张力法是直接在构件上张拉预应力钢筋，构件在张拉预高水平力筋的过程中，完成混凝土垢弹性压缩，因此，混凝土的弹性压缩，不直接影响预应力钢筋的有效预应力值的建立，后张法预应力的传递主要靠预应力筋两端的锚具，锚具作为应力筋的组成部分，永远留在构件上，不能重复使用。

后张法宜用于现场生产大型预应力构件、特种结构和构筑物，可作为一种预应力预制构件的拼装手段。

1、锚具：后张法预应力筋、锚具和张拉机具是配套使用的。锚具是建立预应力值和保证结构安全的关键。要求锚具尺寸形状准确，有足够的强度和铡度，受力后变形小，锚固可靠，不致产生预应力筋的滑移和断裂。此外还要求取材容易，加工容易，成本低，使用方便。

锚具的种类很多，不同类型的预应力筋所配用的锚具不同。

钢筋束用作预应力筋时，张拉端采用JM-12型锚具，非张拉端采用镦头错具。

2、张拉机具：穿心式千斤顶

常用穿心式千斤顶为YC-60型，适用于张拉各种形式的预应力筋，是应用最广泛的张拉机具。

3、后张法施工工艺

后张法工艺流程见图

（1）孔道的留设：孔道留设蝗张法构件制作的关键工序之一。要求所留孔道尺寸与位置正确，孔道要平顺，端部的预埋钢板应垂直于孔中心线。孔道留设的方法有以下几种：

①钢管抽芯法：预先将钢管埋疫在模板内孔道位置处，在混凝土浇筑过程中和浇筑后，每间隔一定时间慢慢转动钢管，使之不与混凝土粘结，待混凝土初凝后，终凝前抽出钢管，形成孔道。该法只可留设直线孔道。②胶管抽芯法：胶管有五层或七层交布胶管和专供预应力混凝土用的钢丝胶皮管两种，用间距为40-50CM的钢筋井字架固定位置，在浇筑混凝土前胶管内充入压力为0。6-0。8MPA的压缩空气或压力水，此时胶管直径可增大约3MM，待浇筑的混凝土初凝以后，放出压缩空气或压力水，管径缩小而与混凝土脱离，随即抽出胶管，形成孔道。胶管抽芯留孔与钢管抽芯相比，它的弹性好，便于工作于弯曲。因此，它不紧留设直线孔道，也能留设曲线孔道。③预埋金属波纹管法：金属波纹管是用0。3-0。5MM的钢带由专用的制管卷制作而成。预埋时间间距不大于80CM的钢筋井字架固定。波纹管与混凝土有良好的粘结力，波纹管预埋在构件中，浇筑混凝土后永不抽出。④预埋塑料波纹管法：塑料波纹管是由硬性塑料制成它的弹性好便于弯曲，因此，它不紧留设直线孔道，也能留设曲线孔道，作为一种新兴材料，在现在施工中已被广泛使用。

（2）预应力筋张拉

张拉预应力筋时，构件混凝土的强订应按设计规定，如设计无规定，则不低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的70%。

后张法预应力的张拉程序与所采用的锚具种类有关，为减少松弛应力损失，张拉程序一般与先张拉法相同。张拉时应注意的事项：

为减少预应力筋与预留孔壁磨擦引起的应损失，一般构件长度小于24M的直线预应为筋可一端张拉，但张拉端宜分别设置在构件两端，对于曲线预应力筋和构件长度大于24M的预应力筋，应采用两端同时张拉，亦可先在一端张拉后，再在另一端补足预应力值。

对配有多根预应力筋的构件，应分批对称的张拉，分别要考虑预应力筋张拉时产生的混凝土弹性压缩，会造成对先批张拉的预应力筋的预应力损失。该应力损失值可经计算分别加到先张拉的预应力筋的控制应力值内；也可采用同一张拉应力值，在第一批预应力筋张拉后再对第一批预应力筋进行补张拉，以弥补该应力损失。

对平卧叠层浇筑的预应力混凝土构件，上层构件重量产生的水平摩阻力，会阻止下层构件在预应力筋张拉时混凝土弹性压缩的自由变形。待上导构件起吊后，由于磨擦阻力影响消失会增加混凝土弹性压缩的变形，从而引起预应力损失，该损失随构件形式、隔离层和张拉方式而异。为便于施工，平卧重叠浇筑的构件宜先上后下逐层增加张拉力不弥补该预应力损失，但底层超张拉值不宜比顶层张拉力大5%（钢丝、钢绞线、热处理钢筋）或9%（冷却II-1V级钢筋），并要保证底层构件的控制应力值不超过规定限制值。

在预应力筋张拉时，往往需要采取超张拉的方法来弥补多种预应力损失，为此预应力筋的张拉应力较大，有时可能超过规定限值，因此，可采取下述方法解决：

先采取同一张拉值，而后复拉补足；

分两个阶段建立预应力，即全部预应力张拉到一定值（如90%），再第二次张拉至控制值。

当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，如实际伸长值比计算伸长值大10%或小于5%，应暂停张拉，在采取措施予以调整后，方可继续张拉。

补充强调一点，在进行正式张拉之前要测孔道的摩阻测得摩阻后通过计算张拉控制应力后方可进行张拉。控制应力可根据油表和千斤顶校正数据用十字法或回归方程法计算，此两种方法不再细述。

三、静截试验

T梁生产之后，应做静载试验，采用简易单梁静载试验快速检测预应力混凝土T梁的整体工作状态。

单片梁静试验是通过对梁体直接加载并利用各种试验仪器检测梁体的应变和挠度，从而确定梁体在外力作用下所发生的变化和梁体的整体工作作状态的试验方法。这种方法作为一种检测手段，无论在检查梁体质量方面，还是在检测设计合理性方面，都是比较完善听。但现场实施检测的过程中往往费工费时，影响施工，不被施工单位所接受。在某新建高速公路小盈岭1号大桥施工过程中，我们采用简易单梁静载试验，对缺陷T梁进行了快速检测,既达到了试验目的，又不影响施工单位的架梁施工，取得了良好的经济技术效果。现将有关情况简述如下：

（一）工程概况

小盈岭1号大桥上部结构设计为预应力混凝土T梁，全部采取现场预制。施工期间，适逢低温季节，因养护原因造成T梁外观质量欠佳。架设前，虽经回弹测试梁体质量能够达到设计标准，但从安全角度考虑，在不影响施工的前提下采用单梁静载试验进行复核，以确定缺陷梁体的施工质量。

（二）静载试验方案

1、T梁静载简易装置：为了不影响施工缺陷梁体位置试验，试验加载采用50T电动油泵液压千斤顶，加载量大小用液压传感器调控。配重架置于梁下，由二根6cm长136工字钢作主梁，七根长116工字钢作次梁，次梁顶部铺5cm厚木板。配重采用砂袋，放置在木板上。T梁静载试验装置如图1所示。

2、试验荷载及加载方法

（1）试验荷载：该桥设计荷载为汽—20，挂—100，设计跨中弯矩M为215.77t—，其最不利位置在跨中处。

T梁计算跨径L取值：L=29.14m

跨中荷载P取值：P=4m/L=4*215.77/29.14=29.62（t）

故试验荷载N=3000kN

（2）加载方式：试验荷载按试验性质分预加载和正工荷载两部分。预加载加载分为三级，分别为60 kN、180 kN、300 kN。正式荷载加载分为五级60 kN、120 kN、180 kN、240 kN、300 kN。每级荷载加载10分钟后开始测值，最后一级荷载（300 kN）加载3分钟后才能测荷载试验，变形恢复时间一般控制在1.5h左右。

3、试验检测

（1）挠度检测：在梁L/4、L/2、3L/4截面的左右两侧分别布置了竖向挠度观测点。另外，考虑到梁端文座位置可能产生支座沉降，在梁两端支座位置又分别布置了沉降观测点。侧点共布置10个。百分表安置在测点处，实测挠度值应扣除支座沉降影响，取每截面左右两侧观测值的平均值作为该截面的实测值。

（2）应变检测：为了测定T梁跨中截面沿梁高方向正应力的变化情况，现场试验在T梁跨中截面处沿梁体两侧布置了纵向电阻应变片，用YJ—31型静态电阻应变仪进行应变测试，借此验证设计理论中性轴是否符合实际，梁体工作状况是否符合截面假定。试验中的电阻应变片按标距100mm布置，共设18个测点。梁上、下缘应变值取1号、2号、3号测点和10号、11号、12号测点实测应变值的平均值作为实测值。

（3）裂缝观测：为了观测梁体在荷载作用下是否出现裂缝，检测梁体的抗裂性能，在梁跨中的下缘及梁两端距支座约1m处的梁体两侧，用读数显微镜设专人观察，检查梁体在荷载作用下是否有裂缝出现以及裂缝宽度、走向与数量，并作出详细记录，尤其是最后两级荷载试验的裂缝观察。

4、试验成果及分析

（1）挠度分析：现场试验结束后，T梁L/4、L/2、3L/4截面处纵向挠度F实测值与支座影响情况。绘制T梁跨中荷载—挠度曲线和各级荷载下纵向挠曲线。

从梁跨中荷载—挠度曲线可以看出，荷载—挠度曲线近直线状态，无变异。说明梁体处于良好的工作状态。

梁的刚度校验系数：=f实测值/f理论值=11.53/17.20=0.67。符合正常试验结论。

（2）强度分析：将T梁跨中截面各测点实测应变值，换算成正应力值。

根据换算的应力值绘制出T梁跨中、上下缘荷载—应力曲线和各级荷载作用下跨中截面正应力曲线。从曲线图中可以看出，荷载—应力曲线线性较好，说明梁处于良好的弹性工作状态，且符合平截面假定。从梁在各级荷载作用下跨中截面正应力曲线中可测出实际中性轴位置距梁下缘120cm，与理论计算值118cm非常接近，说明实测中性轴位置于设计中性轴位置基本吻合，梁实际受力符合设计要求，缺陷T梁施工质量合格。

梁强度校验系统：上缘=实测值/理论值=-3.62/-5.33=0.68

梁强度校验系统：下缘=实测值/理论值=5.28/7.89=0.67

说明梁体能够满足设计承载斩的要求，并有30%左右的安全强度储备。

（3）抗裂性：在各级荷载作用下，经现场观察，梁体无纵向和斜向裂缝出现，说明梁体正应力与主拉应力均低于混凝土抗拉强度，说明梁体抗裂性能良好。

四、结束语

本桥采用与设计等效的试验荷载进行单梁静载试验仅用了五天，既未妨碍施工单位架梁施工，又保证了试验的正常进行，达到了试验目的。试验设备虽属简易装置，但效率高，时间快，是一种值得推广的试验方法。

作者简介：刘颖波，男，北京人，本科，助理工程师。

推荐访问： 工艺流程 浅析 生产