T梁负弯矩张拉操作平台的设计与施工

T梁负弯矩张拉操作平台的设计与施工

孙占赢 1，王喜辉 2，胡锦潮 3

中交隧道工程局有限公司华南分公司，广东 510700

摘要：为使T梁承受外荷载之前对受拉混凝土施加预压应力，提高T梁的刚度，推迟裂缝出现的时间，增加T梁的耐久性，需在T梁顶板翼缘处设置负弯矩。但从施工工艺和作业安全两方面考虑，在梁底张拉或是压浆等工序施工难度很大。根据3跨40m简支变连续T梁的设计与施工，研究出一种组装构件质量轻，操作平台安装快，操作平台空间大，系统整体稳定性高的T梁负弯矩张拉操作平台。

关键词：预制T梁 负弯矩张拉 安全操作平台

1 引言

目前我国高速公路处于飞速发展的阶段，全国各地大兴桥梁建设，应用最广泛的便是先简支后结构连续预应力混凝土T梁。T梁负弯矩张拉端位于T梁翼缘板之下，钢绞线的布设呈向上凸起的弓形，与传统的设计相比，负弯矩张拉端设在桥下的最大优点是负弯矩钢绞线受力更合理，张拉预应力损失更小。同时施工难点是如何将70-100kg的千斤顶及压浆工具装在T梁负弯矩张拉端，目前大多数施工单位和操作人员采用简单方式，直接采用施工人员站在悬挑跳板或手拉葫芦将千斤顶硬顶至张拉槽口处。由于千斤顶较重，悬空操作空间较小，操作人员直接站在悬挑跳板上，人身安全难以保证。采用手拉葫芦操作人员无法将千斤顶正常就位，造成千斤顶、锚垫板和工作锚不同心，张拉时摩阻力较大、预应力损失较大。

为了解决以上问题，确保施工人员人身安全以及负弯矩施工质量，研究设计出一种组装构件质量轻，操作平台安装快，操作平台空间大，系统整体稳定性高的T梁负弯矩张拉操作平台。

2 T梁负弯矩张拉操作平台的设计与施工

2.1 国内外现状

目前，对预制T梁负弯矩施工，国内外学者对相关问题已进行了较多的研究，已形成初步的研究成果。但大部分研究是针对预应力混凝土T梁的设计优化，以及相关的设计受力计算分析。随着高速公路的快速发展，安全生产形式日渐严峻，如何保证在高墩情况下T梁负弯矩张拉顺利完成成为安全生产的关键因素。

2.2 国内外技术水平

目前行业中出现的负弯矩张拉操作平台主要有两种：一种是采用搭设悬吊跳板或者简易吊篮等形式，该种张拉操作平台过于轻便，刚度偏小，变形较大，操作范围小，存在较大的安全隐患。另一种是采用型钢焊接形式，该种张拉操作平台过于笨重，刚度偏大，安全方面能保证，但操作不方便且不经济。

2.3负弯矩张拉操作平台成果

（1）负弯矩张拉操作平台简介

负弯矩张拉操作平台系统包括：底篮系统、防护系统、悬挂系统。底篮系统由承重平台+压缩弹簧+钢板网组成，采用方钢50×1.5mm作为横向承重，采用45×28×4mm角钢作为纵向联系，采用压缩弹簧保证底篮系统不晃动，采用3mm棱形钢板网作为操作层。防护系统由钢管+圆钢+预埋短柱组成，采用φ48×2.7mm钢管作为护栏立杆及上层水平杆，采用φ16mm圆钢作为横向联系，采用φ38×3mm短柱作为护栏拼装固定结构。悬挂系统由钢丝绳+花篮螺栓组成，采用φ8mm钢丝绳+花篮螺栓悬挂于T梁翼缘板钢筋处。

（2）创新点

①组装构件质量轻，操作平台安装快

负弯矩张拉操作平台包括3类组装构件（全部为专业厂家加工），即底篮系统、悬挂系统、防护系统，底篮系统重量为38.2kg,悬挂系统为钢丝绳+花篮螺栓小型拼装构件，单件4kg，防护系统单侧栏杆重量12.4kg。3类组装构件组装工序简单，防护系统与底篮系统通过预埋短柱进行定位、连接安装，底篮系统与悬挂系统通过钢丝绳+花篮螺栓连接，并固定于定位翼缘板钢筋。负弯矩张拉操作平台底篮系统、悬挂系统、防护系统组装构件质量轻，操作平台安装快，可以极大的提高安装效率。②操作平台空间大，系统整体稳定性高

防护系统护栏高度120cm，护栏钢管插入预埋短柱，然后拧紧钢管底部外露螺丝，保证钢管底部稳定，护栏上层水平杆梁段安装底托与T梁腹板顶紧，两处措施可以保证护栏的整体稳定作用；护栏与T梁梁肋形成四周封闭，极大的提高了施工人员的心理安全作用及防护作用；底篮系统操作平台宽度80cm，足够施工人员肢体活动，以便于进行施工过程中的操作活动。悬挂系统φ8mm的钢丝绳+花篮螺栓顶端悬挂T梁翼缘钢筋，底端与底篮系统吊钩相连，施工人员可以通过调节花篮螺栓来保证悬吊系统垂直受力；底篮系统平台四角安装压缩弹簧，将底篮系统与T梁马蹄处顶紧，保证系统稳定。压缩弹簧外侧安装橡胶垫，其中保护T梁混凝土成品和增大摩擦力的作用。整个底篮系统、悬挂系统的设计既能保证张拉操作平台稳定性，又能足够加大其承重功能，同时还能保护混凝土外观的作用。

2.4应用效果

由于T梁负弯矩张拉端悬空操作空间较小，将操作平台整体放入T梁翼缘板处难度较大，创造性的采用各构件组装的形式很好的解决了这一难题。T梁负弯矩张拉操作平台各构件均为厂家统一加工制作，连接形式简单易操作，能够保证施工人员轻松的将其组装完成。组装完成后的T梁负弯矩张拉操作平台通过花篮螺栓及压缩弹簧的双重保险有力的保证了施工人员的人身安全。

T梁负弯矩张拉操作平台各构件均为施工常见材料，材料价格便宜，一套操作平台总体成本较低。由于其便捷快速的安装程序，在保证施工人员人身安全的同时又加快了施工进度，对T梁架设工作快速平稳的进行提供有力保障。

3 结论

桥梁是高速公路的重要组成部分，是促进国民经济发展的主要动力。T梁负弯矩张拉能够提高T梁的刚度，推迟裂缝出现的时间，增加T梁的耐久性，在公路桥梁施工中占有重要地位。保证T梁负弯矩张拉的质量与人身安全越来越广泛受到人们关注。负弯矩张拉操作平台由底篮系统、防护系统、悬挂系统组成，具有组装快，质量轻，空间大，标准化，安全性的特征，符合结构设计适用、经济、安全、美观的原则，能给负弯矩施工提供良好的操作平台，能充分保证施工人员的安全，能有效解决张拉安全与施工进度之间的矛盾，在同类工程应用中具有借鉴意义。

T梁负弯矩张拉操作平台总重72kg，需要至少两个施工人员同时操作，相对来说还没有完全达到经济适用。下一步需要考虑将一些笨重的材料更换为质量轻，强度、刚度大的新型材料。

参考文献

（1）喻龙龙.公路桥梁设计中的安全性与耐久性［J］.建筑工程技术与设计，2017,134:151.