先张法预应力混凝土空心板预制及其安装技术探析

摘要：本文通过结合某桥梁工程实例，针对先张法预应力空心板预制及其安装施工环节，对空心板先张预应力筋伸长值计算等相关张拉技巧作了深入探讨，同时提出空心板其他施工环节的质量控制技术，并提出解决方案和措施，为同行提供有价值的参考。

关键词：先张法；空心板预制；预应力张拉；空心板安装

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

工程概况

本项目由路线改线起点接二尕公路祁连至石棉矿段K249+231.955处（该处为原设计JD308与JD309的共切点）。本合同段有桥梁两座K249+450、K249+905：6×20m先张法预应力混凝土空心板桥，下部结构采用双柱式桥墩、钻孔灌注桩基础，U型桥台，扩大基础。现针对本项目中的桥梁预应力混凝土空心板预制及其安装过程进行深入探讨。

先张法预应力混凝土空心板的预制

2.1 预应力张拉技巧

（1）预应力筋的张拉。对于预应力空心板施工来说，其预应力钢筋的张拉工艺是施工重点环节之一，其决定着空心板在使用过程中钢筋是否能有效地抵抗各种荷载。对于预应力空心板的钢绞线预拉应当不大于0.75fptk ，施工中遇到超张拉，可将上述数值提高0.05 fptk（或fpyk）。该处张拉采用钢绞线单根张拉，张拉伸长值应不用做校核。同时对于预应力钢筋张拉值得注意的是，在张拉前必须对各种张拉设备采取校验等相关准备工作。具体对张拉设备进行校验、计算钢绞线的张拉力并换算成油表读数、计算钢绞线的理论伸长值、钢绞线的张拉应采用双控。

（2）张拉程序：对预应力纲纪开机加压到0.15Ócon初调应力，并进行测量伸长值继续加压到0.3Ócon，测量加压到0.5Ócon，测量加压到1.0Ócon，测量加压到1.05Ócon，测量（持荷2~5min），回油锚固。在张拉中应注意，每条钢铰线张拉后进行数据处理，实际伸长值与理论值比较，误差应在±6%范围内，如果不够应进行补拉，同时张拉过程中要注意是否超张拉。张拉过程中油顶升降压要匀速稳定，伸长值认真量取，如实记录。

（3）张拉伸长值的校核。通过张拉伸长值的校核，可综合反映张拉力是否足够，预应力筋是否有异常。且GB50204-92规范规定：如实际伸长值比计算伸长值大于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。

图1推算伸长值图解示意

（4）千斤顶的标定：由于千斤顶的活塞与油缸之间存在摩擦力，使得实际张拉力比理论计算的张拉力要小。为了准确的获得实际张拉力值，供施工时使用，要进行千斤顶标定。

（5）预应力筋的放张。当砼强度达到设计强度80%以上后，方可放张。采用对称割线放张法，即利用钢绞线标准容许应力和设计控制张拉应力25%的差额和内力不使梁体产生位移这两个条件来实现。控制原则是每次割线不超过25%，即放张不超过25%。在张拉过程中始终保持纵横对称。横向由制梁组中部开始对称割线，以使梁体保持在最小的位移状态。纵向由边缘开始逐步向中心对称割，以保证梁体最小的侧向弯矩。同时要注意割线时要在锚具端采用防护措施，以免锚具弹出伤人。

（6）钢筋制作与绑扎。预应力筋张拉8小时后，对空心板的普通钢筋采取绑扎。钢筋使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，钢筋应平直，无局部弯折。钢筋绑扎应平直，尺寸合理，绑扎紧固，钢筋间距、保护层厚度符合设计与规范要求。

2.2模板安装技巧

对于本项目桥梁的预制梁底模采用2mm钢板。在张拉前，底模必须处理洁净，表面无杂物，然后用棉纱人工涂刷脱膜剂，涂刷完后底模表面无集油，无污垢，再用塑料薄模覆盖。安装模板前应进行打磨，使表面平整，然后清洁模板表面并涂刷脱模剂，外露面混凝土模板的脱模剂应采用统一品种，不能污染钢筋及混凝土的施工缝处。脱模剂应涂刷均匀，有油质感但无油渍。模板安装时应防止移位与突出，板面之间应平整，接缝严密，模板与底座之间用密封条密封，防止漏浆。

2.3混凝土施工技巧

（1）混凝土的拌合及其浇筑。在混凝土浇筑过程中穿气囊，穿气囊前检查气囊是否漏气，气囊涂刷隔离剂，浇筑过程中气囊充气压力应保持稳定。为防止气囊上浮，应对称平衡地进行浇筑。混凝土浇筑应连续进行。混凝土浇筑应分层进行，铺底，穿气囊，两侧对称浇筑混凝土，分层高度不能超过30cm，为了防止斜口出现气泡，当浇筑到上部斜口处，分层高度不能超过10cm，仔细振动，不能出现过振，也不能少振。浇筑完后表面整平拉毛。

（2）混凝土的养护事项。混凝土浇筑完后，表面应立即覆盖清洁的塑料膜，初凝后拆模，处理梁板表面，除去塑料膜，用粗麻布或毡覆盖严密，经常洒水，保持潮湿状态，当气温低于5℃，应覆盖保温，可以用蒸汽养护，不得洒水，养护时间一般为7天。

空心板的安装技术

预制完成后的空心板对其采取安装技术，所采取的安装施工顺序：预制空心板→安装空心板→铰缝封底缝，砂浆强度达到设计强度的50%后→浇筑铰缝→浇筑桥面现浇层→浇筑沥青混凝土铺装及附属设施→成桥。

在运输预应力混凝土空心板时，一定要采取措施，勿使预应力产生的负弯矩起破坏作用。可采取措施给空心板施加一个正弯矩。同时在预制空心板采用设吊孔穿束兜板底加扁担的吊装方法。吊装空心板采取架桥机吊装，吊装前对架桥机等必须经过验算方可进行，且架桥机的重量必须落在墩台的立柱上。

预制砼板的起吊、运输和安装时的砼强度，应符合图纸规定。一般不低于设计等级的75%。对预应力砼板应通过与其相同砼制成且与梁同条件下养护的砼试件，表明梁的抗压强度达到图纸规定的强度才能安装。空心板在起吊、运输和安装过程中的应力应始终小于设计应力。在桥墩或桥台未达到80%设计强度时不得架设砼预制构件。预制板安装前应将墩、台支座垫层表面及板底清理干净，支座垫石应用水泥砂浆抹平。预制板的安装直至形成结构整体的各个阶段，都不允许板式支座出现脱空现象，并应逐个进行检查。

施工要点

对于桥梁中有关空心板的施工工艺、材料要求及质量检查标准，除按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）有关条文办理外，还应特别注意以下事项：

（1）预制空心板。浇筑空心板混凝土前应严格检查伸缩缝、泄水管、护栏、支座等附属设施预埋件是否齐全，确定无误后方可浇筑。施工时，应保证预应力钢筋及普通钢筋位置准确，控制混凝土骨料最大粒径不得大于20mm。浇筑混凝土时应充分振捣密实，严格控制其质量。为了防止预制空心板上拱过大，预制板与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不应太长，宜按90天控制，存梁期应密切注意空心板的累计上拱值，若超过计算值8mm，应采取控制措施。

空心板预制时，按1m一道在铰缝的侧模嵌上50cm长的φ6钢筋，形成6mm凹凸不平的粗糙面。另外空心板预制时，除注意按本图纸预埋钢筋和预埋件外，桥面系、伸缩缝、护栏及其它相关附属构造，均应参照相关图纸施工，护栏预埋钢筋必须预埋在预制空心板内。对于普通钢筋的绑扎工作，要在预应力钢筋张拉结束后8小时进行，以策安全。

（2）预制空心板铰缝面应凿毛成凹凸不小于6mm的粗糙面，10×10cm面积中不少于1个点，并使预制空心板顶面表面粗糙，以利于新旧混凝土良好结合。浇筑铰缝及桥面现浇层混凝土前应将预制空心板板侧、板顶的浮浆、油污等冲洗清除干净，以保证新、老混凝土良好结合。浇筑铰缝前应全面撤离桥面上的重型荷载，待铰缝混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的90%后，方可进行桥面现浇层的施工。

（3）安装板式橡胶支座时，应严格控制支座标高，保证其上下表面与板底面及墩台支承垫石顶面平整密贴、传力均匀，避免支座脱空。

结语

文章通过结合某桥梁空心板施工实例，针对空心板预制及其安装施工环节提出切实可行的施工技术措施。提出对于采用先张法预制空心板时，预应力钢绞线的张拉质量直接影响空心板的预制质量，因此预应力钢绞线的张拉是施工中应重点控制的环节，文章所指出的空心板预制及其安装注意事项可有效地指导同类工程施工。

参考文献：

[1] 池伟江．先张法预制空心板梁的优化施工[J]．山西建筑，2011，28（12）：118~119．

[2] 桂明胜．先张法空心板梁预制中的问题探讨[J]．市政技术，2009，27（11）：31~33．

[3] 谢建清．先张法空心板施工质量和成本控制[J]．黑龙江科技信息，2008，31（09）：57~58．

作者简介：王生虎，男，大专学历，籍贯：青海省，出生日期：1986-11-21.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。