T梁桥设计、施工中的问题

1 不同设计单位编制的图纸之间经济指标差异较大，有的安全度储备较大，偏于保守；有的过于追求经济性，安全储备不足。

2 过去的T梁结构一般不设调平层，现浇混凝土的大部分是参与结构受力的。由于施工引起的各梁间上拱值不一，导致T梁翼板在横向有一定高差，减小了桥面现浇层厚度，结构有效受力尺寸得不到保证。

3 有的T梁翼板采用铰接，当相邻两梁的上拱值不一致或因施工误差使翼板高差较大时，桥面易沿铰接处产生纵向裂缝。

4 对结构预应力度的控制不一致。有的设计采用全预应力结构且留有较大的压应力储备；有的设计采用部分预应力A类构件且拉应力较大，使得前者上拱值过大，后者不起拱。

5 有的T梁腹板偏薄，马蹄偏小，因施工不当常出现施工过程中的侧弯现象。

6 有的T梁腹板侧面分布钢筋间距过大，直径偏小，易产生腹板裂缝。

7 由于结构尺寸的不统一，致使模板的周转率差，当同一条路线有多家设计单位时，结构尺寸各不相同，模板不能统一使用；对同一施工单位，因承担的施工任务不同，模板也不能周转使用，要加以改造，造成较大的浪费。

T梁设计标准与计算

跨   径

      20m、25m、30m、35m、40m  △

斜   度

    00、150、300    ★

荷载等级与结构体系

   公路—Ⅰ级、公路—Ⅱ级：装配式预应力混凝土T梁简支桥面连续体系；

   公路—Ⅰ级：装配式预应力混凝土T梁先简支后结构连续体系。

结构尺寸：

T梁通用图各跨径各桥宽的结构尺寸，是根据现行规范的构造要求，总结过去预应力混凝土T梁使用中的经验和教训而拟定,并在计算中根据受力需要作了相应调整。

为方便标准化施工，T梁通用图预制梁宽尽可能相同，不同的梁距通过湿接缝宽度调整。公路-Ⅰ级预制梁宽均采用1.7m，湿接缝宽度在0.4m～0.7m之间；公路-Ⅱ级预制梁宽采用1.5 m与 1.7m，湿接缝宽度在0.5m～0.7m之间,翼板的形式和尺寸、腹板宽度也相同，只是梁高和马蹄尺寸因不同的跨径有差异。

对于高速公路、一级公路上的桥梁，按采用混凝土墙式护栏的不利状况控制设计，二、三级公路上的桥梁按护栏内侧对齐原则布置。

结构计算：

计算采用有效程序MIDAS、GQJS、桥梁综合程序（BRC）、《桥梁博士》等程序计算，以及手工计算。

结构为全预应力构件，先简支后结构连续体系的负弯区由预应力束承受负弯矩；预应力度为最不利荷载组合主梁跨中上、下缘和支点上缘不出现拉应力。桥面铺装为二层，下层为8cm现浇混凝土（不参与结构受力），上层为10cm沥青混凝土。

采用材料：

（1）混凝土：预制主梁和桥面现浇混凝土均采用C50混凝土，弹性模量为3.45×104MPa，容重V=26.0kN/m3。

（2）钢  材：采用现行国家有关标准。普通钢筋采用R235和HRB335。预应力钢筋采用高强度低松驰钢绞线，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，公称直径15.2mm，弹性模量Ep=1.95×105MPa，控制张拉力σcon=1395MPa，松驰率0.035，松驰系数0.3。预应力管道用金属波纹管，管道摩阻系数0.25，偏差系数0.0015。

环境条件按Ⅱ类考虑（严寒地区），月平均最低气温取-230C，月平均最高气温取340C；温度梯度效应计算的温度基数：T1=140C，T2=5.50C；混凝土收缩系数和徐变按40%≤RH≤70%取值，徐变终极值取预应力束张拉以后1500天计。存梁期按60～90天计（按不利的存梁期控制）。 不均匀沉降：L=20m、25m结构取3mm，L=30m、35m、40m结构取5mm。

高速公路和一级公路上的桥梁设计采用1.1，二、三级公路桥梁设计采用1.0。

结构计算流程：

计算内容：

１.采用平面杆系有限元法对所有跨径、所有路基宽的正交T梁梁桥进行结构分析，按《桥规》各项要求进行验算；

２.采用空间杆系有限元法（空间梁格法）对正交T梁梁桥进行结构分析，按《桥规》各项要求进行验算；

３.将上述两种计算方法的计算结果进行分析对比；

４.对相同计算条件下的正交、斜交T梁梁桥采用空间杆系有限元法（空间梁格法）的计算结果进行分析对比。      

５、同时采用手工计算对主梁翼板、横隔板、结构连续处支点下缘等局部进行了强度与抗裂验算，并对边梁外翼缘设防撞护墙处截面按《公路交通安全设施设计技术规范》（JTG D81-2006)进行了防撞设计。

计算方法：

对结构的整体计算采用车道荷载；而主梁翼板、横隔板等局部计算采用车辆荷载。

从以上具体实例的分析结果：T梁梁桥常用的两种计算方法（平面杆系有限元法与空间杆系有限元法）的计算原理和计算存在着一定的差异，得出了二者的计算特点和适用情况；以及正交桥梁与斜交桥梁之间的内力差异、斜梁桥的受力特性及配束规律：

（1）对于正交桥梁，平面杆系法具有满足工程要求的计算精度，而且建模方便简单，属于优先采用的计算方法。

（2）空间杆系有限元（空间梁格法）较平面杆系有限元能更好的体现结构横向联系作用。

（3）对荷载采用横向分布计算方法的平面杆系有限元计算方法比空间梁格法的计算结果偏安全，因此斜交桥梁也可采用平面杆系的计算结果。

（4）斜交与正交相比，边梁内力峰值变小，不需要增加钢束；中梁内力峰值稍大（仅增加0.5MPa），采用正交计算结果时留有一定的压应力储备时可不增加钢束。

(５)斜交时在对称荷载作用下，同一根主梁上的弯矩不对称，正弯矩峰值向钝角方向靠拢，跨中下缘内力峰值出现在跨中向两侧各1/8范围内分布，因此布置预应力钢束时兼顾正、斜交梁的受力特点，钢束过跨中向两侧各1/8范围后再起弯。

手工计算：

桥型：30m简支体系；桥宽：12m。手工计算与程序计算中所有几何、力学参数都保持一致。

对比的内容涵盖各分项内力、荷载组合、正常使用极限状态验算、持久状态和短暂状态验算等。

手工计算简支体系与程序计算对比

分析比较手工计算与桥梁综合程序（BRC）、《桥梁博士》计算的结果数据，三者计算的结果比较吻合，达到了校核程序的目的。说明本次计算中采用的计算程序有效可用。 

T梁桥预应力束与普通钢筋布置

预应力钢束布置

预制T梁钢束线形调整除使主梁在正交、斜交时受力状态趋于理想外，同时调整孔道间距以满足《预规》9.4.9条对预应力钢筋管道设置的构造要求，并避免与横隔板主筋干扰。

先简支后连续体系由钢束承受负弯矩，负弯矩连续钢束均位于预制T梁中并锚于T梁加腋下的齿板上。40m连续T梁负弯矩钢索数量较多，需分3批锚固，故设置了三个齿板。其他跨径的连续T梁负弯矩钢索只需分1批锚固。

边板翼缘内增加护栏防撞加强筋

横隔板普通钢筋：

a、横隔板上下缘受力钢筋由计算确定，上缘钢筋布置于预制梁内。

b、箍筋采用Ф10R235钢筋，按10cm间距布置。

c、侧面水平钢筋Ф10R235钢筋，按间距不大于14cm布置。

v桥面现浇层普通钢筋

a、设计中桥面现浇层不参与受力，按构造钢筋配置，采用Ф8 R235钢筋，按10×10cm的间距布置，也可采用Ф6的焊接钢筋网.

v桥面现浇层普通钢筋

b、斜交时边跨设伸缩缝端桥面现浇层钢筋采用扇形布置，钢筋间距不大于10cm。

c、※墩顶现浇连续段处桥面现浇层以裂缝宽度控制配筋，负弯矩区每延米配置10Ф12HRB335钢筋的局部加强钢筋。

1、在梁端部翼板上抠一个宽80cm、深60cm的槽口，露出翼板上层的纵、横向钢筋将一根长160cm的环氧涂层钢筋焊接在相邻的两片梁的翼板纵向钢筋上；

2、为了加强桥面连续附近T梁翼板的横向承载能力，在翼板翼缘横向钢筋的基础上间隔增加一根Ф12的钢筋；

3、在现浇调平层内增加一层间距为10cm的钢筋网，顺桥向钢筋直径为Ф12 ，横桥向为Ф10；

4、在调平层顶面锯缝，缝宽1cm、深3cm，缝上覆盖一层宽1m的防水卷材，上铺沥青混凝土。

v现浇连续段钢筋布置

梁底下缘受力钢筋10 Φ25HRB335，为便于梁体吊装就位该钢筋仅伸出预制梁端300mm，现浇段中利用640mm长短钢筋单面焊搭接，焊接长度不小于10d。

后张法预应力T梁施工全解读

T型连续桥梁施工动画演示

（来源：腾讯视频）

施工工艺流程

施工工序及施工注意要点

1、底模安装

（1）施工要点：底模采用C25混凝土底座，顶部两侧沿纵向预埋角钢，以便安置直径4cm的橡胶管，上铺设5mm厚钢板。注意台座每隔1m设置一道拉杆预留孔。

（2）特别注意：预应力在张拉时会上拱，为减小上拱度及防止梁顶出现裂缝，底座是要预留反拱度的，一般是跨径的3%

底模一般要比设计的底宽窄0.5cm，防止浇筑混凝土时涨模，造成混凝土浪费。

2、安装主梁钢筋骨架

施工要点：

①在绑扎钢筋主骨架之前先对底模进行检查，不允许有锈迹和异物，并涂刷脱模剂；

②有伸缩缝的T梁预制要预埋支座钢板，这要注意的是钢板是有坡度的，架设时要与支座平行；

③底座不能与钢筋接触，一是为了防止钢筋遭受脱模剂污染，二是保证保护层厚度，垫块需要能达到一定强度的上底面积小于下底面积的截头圆锥形垫块(后边说的腹板垫块同上）；

④主筋加工焊接时必须抬离地面，焊缝饱满，搭接长度符合标准，达到强度标准。

3、安装波纹管

施工要点：

①波纹管为直径80mm的钢质材料，杜绝开口、裂缝造成管道堵塞

②波纹管安装时，应严格要求并检查其位置准确。分为纵向坐标和竖向坐标，保证其线形流畅

4、侧模安装

施工要点：

① 模板安装时应打磨干净，打磨后用抹布擦去锈渣，彻底去掉锈迹。

检查时可以拿卫生纸擦拭一下，看是否打磨干净，尤其是新模板一定要打磨干净，否则梁体表面锈迹斑斑，非常难处理。

② 涂刷脱模剂

5、安装负弯矩钢筋骨架

施工要点：

负弯矩主骨架在钢筋加工场地加工完毕后，再放到顶板上安装，负弯矩区的扁形波纹管一定不要忘了安置波纹管定位筋，否则造成管道线形不流畅，给负弯矩张拉造成施工困难。这一块的漏筋现象很容易产生，垫块一定要安置稳当。

6、安装顶板钢筋骨架

施工要点：

① 顶板钢筋绑扎时，要考虑到边梁的悬臂长度，做到线形要流畅。可以在放悬臂线时，加密点。

② 要注意不要忘了安置泄水孔和边梁的护栏预埋筋等预埋件

7、浇筑混凝土

（1）浇筑混凝土前的准备工作：

①检查梁长，这里主要是伸缩缝和非伸缩缝容易出现问题，因为伸缩缝封端的长度要考虑到预制长度里进去；

②检查模板是否有漏浆的隐患，预留钢筋与模板的缝隙要用泡沫剂封堵；

③模板拉杆是否到位，拉杆在使用一定时间后，应检查是否有滑丝现象，这是造成T梁预制跑模的最大隐患；

④拌合站、发电机需要能持续工作至少10h，一旦开始浇筑施工，是不可进行二次施工的；

⑤雨季的时候要准备必要的篷布，模板内不允许有积水，顶板不可被雨水冲刷。

（2）施工要点：

①混凝土入模采用龙门吊灰斗浇筑的方法，采用这个方法的优点是，吊灰工作视野开阔，避免了安全隐患，料斗放料可以有效地控制混凝土入模量。

②采用农用车单车单斗运送方法的优点是，混凝土量少，待入模时间比混凝土运输车少的多，减少混凝土离析，保证了塌落度。

③振捣采用机械振捣为主，人工振捣为辅相互结合的方法，腹板以附着式振动器为主。振捣时，至少需要1根30的振动棒和2根50的振动棒，50的一根在前头进行往前赶灰，30的中间进行细振，把50振不到的地方一定要振捣好。后边的50和附着式振动器进行辅振。振捣工作从梁体的一端向另一端逐步的前进，收面工作紧随其后。对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标准是：混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。

④这混凝土浇筑工作要配合密切，有一定的经验，这样浇筑的梁体表面光滑、美观，并且强度质量有所保证。

⑤混凝土浇筑采用连续浇筑。

8、拆去侧模

施工要点：

①拆模杜绝暴力拆模、不到强度拆模，防止结构损坏，模板变形。

②拆去模板，应立刻用圆木进行支撑，安全工作到位，推荐使用直径15cm以上的松木。

③梁体编号，浇筑日期标明。

9、养生

（1）必须在浇筑完毕后的12h以内予以覆盖塑料薄膜和浇水，混凝土养护用水与拌合用水相同。保证梁体始终在湿润状态。

（2）养护时间一般不少于7天。

（3）冬期养护采取盖布包裹保温，锅炉蒸汽养生，进行冬期施工措施，当环境温度低于＋5℃时，不得对混凝土洒水。梁体张拉检查试件，要存放在梁顶上与梁体同环境养护。

（4）养护时，注意顶板的养生，防止干裂，可覆盖毡布洒水。

10、穿钢绞线

11、张拉

（1）注意事项：

张拉前支护、警戒工作做好

张拉严格控制张拉力，具体为控制油表读数

每张拉完时测量每一端的伸长量

记录好张拉日期、伸长量，记录人员

做到张拉力为控制，伸长量为验证，起拱度为参考

（2）施工要点：

锚具，钢绞线和波纹管存放在通风良好并防潮、防雨措施的仓库中，不得同其它油性和带锈蚀性物品放在一起。张拉前应对钢绞线、锚具进行检验和验收，不合格的材料坚决不得使用。使用合格的钢绞线，钢绞线卸至场地后应垫支方木，覆盖篷布，钢绞线严禁电焊截取，否则极大地破坏了钢绞线的整体强度。

在梁体浇筑完毕后拔出预埋的塑料管，检查锚具垫板的位置，管道内是否有异物，推荐使用专用的钢绞线穿筋、截取一体机，即省时、省工又省料。穿筋时钢绞线前进方向应有束头，完毕切断后后端包裹束头。钢绞线下料长度=设计锚固长度+工作长度。

（3）预留预拱度

12、孔道压浆、封锚

（1）张拉完毕后应当尽快的完成压浆工作

（2）封锚在压浆前10h完成

（3）压浆机具设备有：真空泵、灰浆拌和机、自制低速搅拌设备的贮浆桶、2.5×2.5mm网筛、压浆管、连接阀若干。

（4）压浆前经压水验证通道是否通畅试验 ，将孔道清冼洁净、湿润

水泥浆的技术要求：水泥浆一般为净浆，标号与梁体相同，采用C50标号净浆。水灰比一般为0.4～0.45。水泥浆的稠度不大于16s，3h内泌水量不大于2％，拌制的水泥浆需过2.5×2.5mm的细筛。压浆压力需达到0.5~0.8mpa，保证孔道内的浆体饱满

（5）压浆程序为：机具连接→制备水泥浆→真空泵孔道抽气→压浆→关连接阀(静置2h)→拆连接阀→封压浆孔。

（6）做好压浆记录

13.封端、凿毛、出梁

（1）湿接缝采用吊装模板，混凝土在拌合站集中拌合，采用和梁体同标号的混凝土，插入式振动器。浇筑后进行顶部覆盖及洒水养生。

（2）出梁前对梁体湿接缝位置进行凿毛，以便新旧混凝土更好的结合

（3）由于预制梁场场地狭小，为了保证箱梁架设的有序进行，在T梁预制时应安排好T梁的施工顺序，以保证T梁不至于预制不及或积压，影响桥梁架设。

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知识点：预应力T梁桥设计与施工详细解读