鄺開元

摘要：路橋建設(shè)工程中，預(yù)應(yīng)力空心板具有較好的力學(xué)性能及施工方便而得到廣泛應(yīng)用。而在施工過程中對應(yīng)力鋼筋的張拉和放張的控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文根據(jù)工程案例，先張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制空心板施工工藝與質(zhì)量控制進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；空心板；預(yù)制

一、工程概述

某路橋建設(shè)工程的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板80塊，設(shè)5個長線槽式臺座，臺座長度設(shè)計(jì)為150米，空心板采用先張法預(yù)制。

二、張拉臺座、張拉橫梁設(shè)計(jì)與施工

（一）張拉臺座的設(shè)計(jì)、施工

根據(jù)板梁生產(chǎn)的數(shù)量，本工程設(shè)5個長線槽式臺座，設(shè)槽式臺座保溫效果好，能降低工程投資，縮短板梁的生產(chǎn)周期。傳力墻設(shè)計(jì)為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)鋼筋砼傳力墻投資低、投入生產(chǎn)快。

傳力墻的設(shè)計(jì)：根據(jù)傳力墻的長度設(shè)置2-3道伸縮縫（縫間夾3-5mm的鋼板），在傳力墻的端部設(shè)預(yù)埋鋼板，施工時嚴(yán)格控制，使預(yù)應(yīng)力筋軸線與端橫梁中心、千斤頂軸線、傳力柱中心線相吻合，避免造成受力偏心。槽式傳力墻的具體尺寸詳見《張拉臺座布置圖》。

先張梁底板的設(shè)計(jì)：預(yù)應(yīng)力先張梁底板的設(shè)計(jì)直接影響預(yù)制梁的表觀質(zhì)量，底板設(shè)計(jì)要求平整、順直、光滑不得有下沉現(xiàn)象。

因場地地基承載力一般，采取下列有效措施進(jìn)行地基處理。壓實(shí)整平地基后，鋪設(shè)厚10cm的碎石墊層并進(jìn)行夯實(shí)，然后用厚約3cm的M5砂漿找平，澆注20cm的砼底板，底板每隔膜5～6m設(shè)一道伸縮縫，縫內(nèi)填塞木條。

底模要求用鋼板鋪底，用鋼板作底模雖然一次性投入高，但可多次周轉(zhuǎn)使用，生產(chǎn)的板梁底面平整度、光潔度均能達(dá)到較高質(zhì)量的要求。在底模成形時應(yīng)考慮鋼板的兩邊各余3mm，便于底模兩側(cè)釘夾皮以防漏漿。

先張梁底模設(shè)計(jì)詳見《張拉臺座詳圖2-1》和《張拉臺座詳圖2-2》。

（二）張拉橫梁的設(shè)計(jì)安裝

橫梁的制作加工：張拉鋼橫梁原來已經(jīng)施工過，為了施工更安全，在原有的鋼橫梁側(cè)面加4塊20*20鋼槽，加固時保證焊接的質(zhì)量。

橫梁的安裝：橫梁的安裝是先張預(yù)應(yīng)力板梁施工過程中的一個重要環(huán)節(jié)，在進(jìn)行橫梁安裝時首先考慮鋼絞線的形心位置，以鋼絞線的形心位置確定張拉端與被動端橫梁的安裝高度及板梁底面板座的高度，橫梁安裝要求定位板上對應(yīng)的力筋孔在一條中心線上，由于施工實(shí)際上存在著偏差，力筋張拉時筋位有移動，制作時力筋孔可按力筋直徑擴(kuò)大2-4mm，力筋水平方向做成橢圓形。

三、預(yù)應(yīng)力空心板預(yù)制施工工藝流程

施工前準(zhǔn)備→清理臺座、涂脫模劑→安放鋼筋、鋪鋼絞線→預(yù)應(yīng)力鋼筋制作→安放兩端錨夾具→準(zhǔn)備錨夾具→綁扎箍筋、構(gòu)造鋼筋→張拉鋼絞線→安放側(cè)模板→澆搗混凝土→先張梁養(yǎng)護(hù)→模板拆除→預(yù)應(yīng)力的放張→移梁、存梁作業(yè)→繼續(xù)養(yǎng)護(hù)預(yù)制梁

四、主要施工方法

（一）施工前的準(zhǔn)備

將張拉用的油泵、千斤頂及與之相配套的油表預(yù)先送到監(jiān)理部門認(rèn)可的檢驗(yàn)單位進(jìn)行檢驗(yàn)標(biāo)定。

張拉用的錨具、夾片須有出廠的合格證明，并經(jīng)按要求抽檢合格經(jīng)監(jiān)理工程師同意后方可使用。

預(yù)制板梁時，須密切注意欄桿、支座、伸縮縫等預(yù)埋件的設(shè)置和預(yù)埋。

（二）清理臺座、涂脫模劑

清除底模上覆的所有雜物，并擦拭干凈，均勻涂刷脫模劑。對于底模鋼板的缺損的部位及時進(jìn)行修補(bǔ)找平，以免影響澆筑出的梁體底板的平整度。

（三）安放鋼筋、鋪鋼絞線

預(yù)應(yīng)力筋的下料：對進(jìn)場的鋼絞線按《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-2003）的規(guī)定作抽樣檢查進(jìn)行試驗(yàn)，確定鋼絞線的冷拉伸長率、鋼絞線冷拉后的彈性回縮量。

鋼絞線下料長度的計(jì)算：對于檢驗(yàn)合格并經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可的鋼絞線，根據(jù)臺座長度、夾具長度、穿心式千斤頂?shù)拈L度、鋼模板伸出端板至錨固板之間的距離、模板的厚度確定鋼絞線的下料長度，用切斷機(jī)或砂輪機(jī)切斷鋼絞線。

鋼絞線的計(jì)算長度：L0=L+L1+L2+L3+L4+（3-5cm）

鋼絞線下料總長度：L總=L0/（1+r-δ）

式中：L0 鋼筋的計(jì)算長度，L總鋼筋的下料總長度。

r 鋼筋冷拉拉長率（由試驗(yàn)確定）。

δ鋼筋冷拉后的彈性回縮率（由試驗(yàn)確定）。

L長線臺座的長度，L1錐形夾具的長度。

L2 穿心式千斤頂?shù)拈L度。

L3 鋼絞線伸出鋼模端板至錨固板之間的距離。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線端部，在與錨具接觸的部位，應(yīng)清除浮銹，防止張拉時打滑，如果預(yù)應(yīng)力筋表面已經(jīng)形成降低強(qiáng)度與延伸率的腐蝕坑，則不能使用，以防張拉時產(chǎn)生脆斷飛出傷人，防止張拉錨固后，降低預(yù)應(yīng)力鋼絞線的強(qiáng)度儲備（安全系數(shù)）。鋼絞線的下料采用砂輪機(jī)切割，砂輪鋸片為增強(qiáng)型，以防加熱降低鋼絞線的機(jī)械性能，嚴(yán)禁用電焊機(jī)切割。

鋼絞線的鋪設(shè)就位：預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)應(yīng)在臺面上的隔離劑干燥之后進(jìn)行，隔離劑要求具有良好的隔離效果，不能影響砼與鋼絞線的粘接力，如鋼絞線遭受污染，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)娜軇┘右郧逅⒏蓛?。鋼絞線的鋪設(shè)和下料同時進(jìn)行，以提高工效。

把按設(shè)計(jì)的失效塑料管截好并編號，分別放在每片板失效位置的臺座內(nèi)，拉伸鋼絞線的同時穿上失效管。調(diào)整各相鄰鋼絞線的位置，根據(jù)編號使其準(zhǔn)確就位，將其聯(lián)接在兩端橫梁的連接器上，同時穿入各分絲板的預(yù)留孔內(nèi)。（注分絲板設(shè)在活動橫梁一側(cè)，分絲板根據(jù)鋼絞線型號設(shè)計(jì)打孔）。

在鋪設(shè)過程中，注意對鋼絞線進(jìn)行檢驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)有局部損傷、銹蝕嚴(yán)重的立即清除，并按要求重新下料。

（四）錨夾具安裝、鋼絞線張拉

錨夾具安裝：在使用前對錨夾具進(jìn)行外觀、硬度和靜載試驗(yàn)的檢查，對不合格的產(chǎn)品嚴(yán)禁使用，安裝時要求安裝準(zhǔn)確到位。

錨板端口要求清理干凈，如已生銹則應(yīng)進(jìn)行除銹；夾片要求保持清潔和良好的潤滑狀態(tài)，新的工具夾片第一次使用前，要求在夾片背面涂上潤滑脂，以后每使用不到5～10次，應(yīng)將錨板連同夾片一同卸下，向錨板的錐形孔中重新涂上一層潤滑劑，以防夾片在退楔時卡住。

在施工過程中應(yīng)經(jīng)常檢查錨板內(nèi)的夾片，是否有損傷，如發(fā)現(xiàn)有損傷則立即更換以防鋼絞線產(chǎn)生滑移飛出傷人.

預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用張拉力與伸長值雙控施工，張拉控制應(yīng)力采用σk=0.75fpk=1395MPa。每根張拉力為195.3KN，實(shí)際控制伸長值應(yīng)根據(jù)施工時張拉長度及進(jìn)場材料的實(shí)測彈性模量計(jì)算。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線失效措施一般采用硬塑料管將失效范圍的預(yù)應(yīng)力筋套住，同一編號鋼絞線失效長度在預(yù)制板兩頭相等。

（五）鋼絞線的張拉

張拉設(shè)備的選用、檢驗(yàn)：張拉設(shè)備在施用前按要求進(jìn)行檢驗(yàn)標(biāo)定，張拉機(jī)具派專人使用和管理，并按要求經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)、定期校驗(yàn)，一般規(guī)定超過6個月或使用200次以上及使用過程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象都需要進(jìn)行檢驗(yàn)。

張拉應(yīng)力控制：鋼絞線張拉以油壓表應(yīng)力控制為主，張拉伸長值做校核，實(shí)際伸長值與理論伸長值的誤差應(yīng)控制在±6%以內(nèi)，否則必須查明原因并采取措施加以調(diào)整，方可繼續(xù)張拉。

張拉程序如下：

0→初應(yīng)力（10%σcom）→控制應(yīng)力1395MPa（100%σcom）→超張拉1436.85MPa（103%σcom持荷2分鐘錨固）

預(yù)應(yīng)力鋼絞線的實(shí)際伸長值，在初應(yīng)力為10%σcom時開始測量，但必須加上初應(yīng)力以下的推算伸長值。

張拉噸位下的鋼絞線理論伸長值：ΔLi=σi·Li/Eg

式中：ΔLi----鋼絞線的理論伸長值

σI-----鋼絞線的平均應(yīng)力（可近似取跨中截面與錨固截面鋼絞線的平均應(yīng)力值）

LI----鋼絞線的長度值

Eg----鋼絞線的彈性模量

預(yù)應(yīng)力張拉：施工前，千斤頂、高壓油泵配精度1.5級60MPa壓力表，用精度±0.1%的壓力傳感器千斤頂、壓力表進(jìn)行標(biāo)定。

張拉前仔細(xì)檢查活動橫梁、錨板放張楔塊、千斤頂?shù)奈恢?，查看張拉螺栓、連接套筒、連接頭各部位的絲扣情況，將楔塊清洗干凈涂黃油鎖定。下好的鋼絞線按編號與連接套筒連接，并擰緊錨固螺栓，拉直鋼絞線。

按規(guī)定的張拉順序從零應(yīng)力開始，在張拉端用一臺千斤頂進(jìn)行張拉，控制油表讀數(shù)至10%σcom，記錄鋼絞線至張拉橫梁的長度，然后油缸回油，再控制油表讀數(shù)至20%σcom，記錄鋼絞線至張拉橫梁的長度，然后油缸回油，依次類推，當(dāng)油表讀數(shù)至103%σcom，持荷2分鐘錨固，卸荷，進(jìn)行下一根鋼絞線的張拉。

（六）砼的澆搗、養(yǎng)護(hù)

模板吊裝完畢后開始澆筑混凝土，砼由拌合站集中拌合，嚴(yán)格按規(guī)定的配合比配料，砼坍落度控制在12士3cm，砼攪拌時間大于2.5min。

首先澆筑底板砼，達(dá)到底板設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即安裝內(nèi)模，安裝前檢查氣囊是否漏氣，接著綁扎內(nèi)模定位鋼筋和面板鋼筋，綁扎鋼筋時注意不要戳破氣囊，然后對稱均勻地澆筑肋板及頂板砼。肋板砼振動采用插入式振搗器配合；頂板砼以平板式振動器振搗為主，插入式配合?；炷脸跄?-4小時候?qū)饽曳艢猓镁頁P(yáng)機(jī)徐徐拉出氣囊。

砼的養(yǎng)護(hù)采用常溫加濕養(yǎng)護(hù)，專人負(fù)責(zé)，保持砼表面濕潤。

（七）預(yù)應(yīng)力的放張

待砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%且齡期滿10天便可進(jìn)行放張，放張的方法采用千斤頂整體放張，放張分兩次完成。首先在鋼橫梁至預(yù)制梁間的裸露鋼絞線采用沙包預(yù)壓，預(yù)制梁之間采用10*10cm的方木6根分上中下支撐進(jìn)行連接頂住，以防預(yù)制梁移位，然后再逐根放張鋼絞線。

預(yù)應(yīng)力全部放張后，用砂輪切割機(jī)切斷鋼鉸線，切斷順序?yàn)橄确艔埗嗽偾辛硪欢?，切割后的外露端頭，應(yīng)用砂漿封閉或涂刷防蝕材料，防止生銹。放張后立即立模進(jìn)行封頭砼的施工，封頭混凝土應(yīng)比梁體混凝土稍干，避免混凝土凝結(jié)后與梁體混凝土之間出現(xiàn)縫隙。

（八）移、存梁

當(dāng)梁體砼強(qiáng)度達(dá)到吊裝要求時，利用吊機(jī)運(yùn)至存梁場。梁體堆放時在空心板兩端設(shè)置支點(diǎn)，不得使上下面倒置，吊裝采用在梁兩端設(shè)置吊環(huán)，嚴(yán)禁利用錨栓孔捆綁調(diào)裝，同時采取可靠措施不得使梁產(chǎn)生負(fù)彎矩而破壞。梁體存放時間不得大于60天，以防產(chǎn)生過大的上拱度。

五、質(zhì)量控制措施

混凝土澆筑分層進(jìn)行，分層厚度不超過30cm，避免混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面。

兩端端模縫隙堵實(shí)，避免漏漿，拆模時避開端角盡量不碰到端角混凝土。

為保證保護(hù)層厚度，應(yīng)在鋼筋與模板間設(shè)置塑料或砼墊塊，非焊接鋼筋骨架的多層鋼筋之間，應(yīng)用短鋼筋支墊。

立完模板后由專人負(fù)責(zé)檢查鋼筋籠是否順直，絞縫鋼筋是否密貼模板，預(yù)埋件是否遺漏，如有發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

模板拆除應(yīng)按設(shè)計(jì)的順序進(jìn)行，即先拆內(nèi)模，再拆外模，為避免模板與梁體發(fā)生碰撞，現(xiàn)場由專人負(fù)責(zé)扶持模板。

混凝土的澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如因故必須間斷時，其間斷時間應(yīng)小于前段砼的初凝時間或能重塑的時間。

對澆筑混凝土進(jìn)行振搗時，對每一振動部位，以砼表面不再反漿為準(zhǔn)，防止漏振、過振，必須振動到該部位砼密實(shí)為止。

六、結(jié)束語

本工程證明了先張法預(yù)制空心板技術(shù)具有施工速度快、施工投入小、對場地要求低等優(yōu)點(diǎn)，有效地減少了施工投入，縮短了施工準(zhǔn)備時間，同時施工速度、施工質(zhì)量也得到很好的保證。