預應力空心板梁技術控制

馬輝杰

摘要：預應力空心板梁是現今很多工程建設中經常應用的一類技術，在本文中，將通過某工程實例，對預應力空心板梁技術參數及工藝流程的控制進行具體研究，并結合工后自檢結果驗證本技術控制方案的實效性。

Abstract： Prestressed slab technology is often used in modern engineering construction. This article studies the technical parameters and process control of prestressed slab through a project example， and verifies the effectiveness of the technology control plan combined with the self-inspection results after the work.

關鍵詞：預應力；空心板梁；技術控制

Key words： prestressed；slabs；technical control

中圖分類號：U445.57 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）08-0146-03

0 引言

預應力空心板梁施工主要涉及預應力板梁工程及混凝土澆筑兩個重點施工內容，技術參數及工序質量的控制又是整個施工過程的重中之重，但是由于國內建筑領域對空心板梁施工技術的研究尚有諸多不完善之處，導致很多項目在具體施工中常常出現空心板梁技術參數控制缺乏可參照的標準參數、技術控制措施不當、混凝土原料配比不當等技術缺陷，使得最終的工程質量往往達不到業主要求。

本文就以我國南部某橋梁空心板梁施工項目為例，按照施工技術參數控制要求，結合施工技術控制過程，對正確的施工技術控制方案進行探討和論述，以供業界參考。

1 工程概況

我國南部某橋梁，全長100.14m，梁體為采用3*30m的空心板梁制作而成。板梁多為邊板和中板，板高1.4m，中板寬1.42m，邊板寬1.58m，使用的混凝土材料級號為C40。底板鋼筋間距為7cm，鋼絞線張拉控制力為190kN。

2 施工準備

工前準備主要涉及兩方面的工作，一是根據空心板梁施工要求合理布置梁場，二是設計張拉臺座。

2.1 梁場布置

經過對本工程現場情況的分析與研究，決定將預制場設在已成形的路基位置，其布置情況分為以下幾方面：第一，梁臺。制梁臺橫向布置為3排，縱向布置為2列，臺面采用C30級混凝土制作而成，寬140cm，厚30cm，設在已經施工完畢的路基上；第二，拌合站。該拌合站設置在張拉端的右后方位置，通過2臺JS500強制攪拌機和1臺混凝土配料機實現喂料，每罐可攪拌0.5m3混凝土（搗實后混凝土體積），每小時可生產25-30m3混凝土；第三，龍門吊。在制梁場右側設一2*50t規格的龍門吊，以此作為橫向移梁以及混凝土澆筑的吊具，而在梁場兩側位置，則具有龍門軌道的設置，并順著地勢設一坡度為2%的縱坡。

2.2 張拉臺座的設計

為了滿足施工需求，張拉臺座方面，選擇的是由混凝土基礎臺階制作而成的長距離、雙線墩式臺座，臺座上方設一70cm高的傳力墩。其結構如圖1所示。

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2.3 施工基本技術參數

2.3.1 梁板主體配合比：30m空心板設計標號C45，施工坍落度120-160mm。每方砼各種材料用量嚴格按照項目部試驗室的設計要求進行試驗論證，并由總監辦中心試驗室、駐地辦試驗室批復后，再進行施工。

2.3.2 預應力鋼絞線采用ASTMA416—97a標準低松馳鋼絞線，fpk=1860MPa，錨下控制應力0.75fpk=1395MPa，實際伸長量與理論伸長量的差值控制在±6%以內。

2.3.3 伸長量計算系數：預應力鋼絞線彈性模量Eg=195000MPa，預應力筋與管道的摩擦系數μ=0.225，管道偏差系數K=0.0015，鋼絞線回縮和錨具變形6mm。

3 施工工藝

該空心板梁施工內容主要包括兩部分，一是預應力張拉，二是混凝土施工。其總的工藝流程如圖2所示，技術參數詳見表1。

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4 空心板梁預應力張拉技術控制

4.1 鋼絞線施工

4.1.1 下料

在對預應力筋正式進行下料之前，需要做好其規格、長度以及品種的檢查，并檢查機械性能以及冷拉記錄報告，看其相關參數是否能夠滿足施工要求，在上述參數通過、且抽檢合格之后，才可以進行下料操作。在下料操作中，需要做好尺寸的測量，保證下料位置具有清潔的特征，并避免以割槍進行切割，而需要以砂輪切割設備進行切割。在對精軋螺紋筋進行下料之前，需要做好螺紋壓扁鋼筋端頭以及存在旁彎端頭的切除，以此保證連接螺母以及精軋螺紋筋之間能夠連接順利。

4.1.2 鋼絞線張拉

在該環節中，需要按照以下步驟開展工作：第一，在梁臺兩端位置做好固定鋼橫梁的放置，保證梁臺中心線同橫向中心線能夠準確吻合，且張拉完成后的鋼絞線能夠同縱向中心線處在同一個平面。而如果存在偏差，則需要通過適合厚度的鋼板做好縫隙的填塞，通過焊接方式的應用使其同橫梁間能夠形成一個整體，并在鋼梁位置做好預埋件的固定；第二，對定位板進行安裝，在安裝工作開展之前，需要做好孔徑以及筋孔位置的檢查，看其尺寸等是否能夠滿足要求，并在橫梁位置使用定位板做好固定；第三，在對橫梁做好固定之后，則需要沿著中心線位置對千斤頂以及活動橫梁做好放置，在對精軋螺紋筋穿上之后在定位板側面做好螺母的安裝；第四，對張拉裝置防雨棚進行搭設。

4.1.3 拉桿連接

在該環節中，需要先做好連接器以及錨具等設備的檢查，不僅保證其質量規格等能夠滿足工程要求，且要保證其外觀不存在變形、損傷以及裂縫等問題。在精軋螺紋筋以及鋼絞線之間，采用專用連接器連接精軋螺紋筋和鋼絞線，保證扳手在使用中上滿絲，以此使連接器張拉強度能夠滿足施工要求。

4.1.4 鋼絞線收緊初張

在對預應力筋的位置、數量、錨具以及張拉設備等規格以及質量等都能夠滿足要求之后，則可以正式開始張拉工作。在該工作開始之前，則需要通過2臺千斤頂設備的應用在活動橫梁位置按照從內向外的方式以逐根對稱方式的應用進行張拉，使其達到設計應力。具體方法上，先將精軋螺紋筋穿過油頂，在油頂的后端位置做好螺母的安裝，保證其能夠同固定橫梁定位板間頂緊。之后，則對油管進行接通，在將油泵開通之后以均勻、緩慢的方式給油。而當油壓表讀數達到要求之后，則可以停止供油，在將橫梁位置螺母做好擰緊、固定之后回油到0位置，對油頂螺栓去掉之后將其切換到下根鋼筋，并在對每一根鋼絞線進行張拉達到初應力之后做好錨固。

4.1.5 整體張拉

在該施工環節，要保證千斤頂能夠同活動橫梁間具有緊貼的特征，之后，在橫梁位置的螺母進行擰緊，同油管實現接通，并正式將油泵進行開動實現給油。在給油的過程中，要保證千斤頂設備保持同步頂進，在使橫梁保證按照平行方式移動的同時使預應力筋具有受力均勻的特征。而當游表讀數達到103%σk之后，則將給油閥封住，保持壓力3min之后，對油缸的伸長量進行測量，并加上初應力時的理論伸長量，即其在103%σk情況下的伸長量，保證該數值同理論伸長量間的誤差能夠控制在5%以內，而如果誤差超出了設計范圍，則需要暫停張拉工作，在對存在問題原因進行查明后采取措施進行調整，之后再繼續進行張拉工作。而對于伸長量來說，其經過復核不存在錯誤之后，則可以回油到控制壓力，在將給油閥做好封閉之后進行錨固，完成張拉。

4.1.6 放張

當梁體混凝土強度達到設計強度85%以上時，則可以放松預應力筋。在放松操作中，一般會以千斤頂整體放松方式進行。在實際操作中，先對活動橫梁以及大油頂進行安裝，并做好橫梁螺母的擰緊，之后以均勻、同步的方式進行供油。當油表讀數達到控制應力之后，將給油閥進行封堵，對橫梁位置螺母放松后使其同橫梁間具有10cm以上的距離。之后，再以均勻、緩慢的方式回油，對預應力筋進行放松，當回油到0之后，以小缸方式進油，使大缸能夠還原到張拉工作開展前的位置，并做好電源的關閉。而在這個過程中，也需要做好3片梁預拱度的測量。同時，由于混凝土材料自身具有較高的黏結力，則會同底板量間一起實現起拱、收縮，對此，在每次移梁工作完成之后，則需要做好底板的加固以及焊接工作。而在放張工作完成之后，則需要對精軋螺紋筋以及連接器進行拆卸，通過砂輪切割機的應用從張拉一端位置依次向另一端對多余的鋼絞線進行切除，并對外露端頭在切割之后通過砂漿材料的應用做好封閉，避免其出現生銹問題。之后，對底板做好固定，涂刷隔離劑，準備進行下次張拉工作。

4.1.7 張拉注意事項

在張拉工作開展中，需要做好以下方面的控制：第一，在進行張拉之前，需要做好油表、油泵以及油頂的配套標定，而如果上述設備存在問題、需要進行維修或者更換，則需要重新進行標定；第二，在對油管進行應用之前，需要對其外觀進行檢查，保證在不存在裂縫問題的同時且接頭也具有著牢靠的特點，避免在實際應用中因連接不穩而發生意外。在將油管卸下之后，油泵以及千斤頂油嘴則需要做好防塵螺母以及防塵罩的設置，避免對其中油產生污染情況。而如果油管長時間閑置不用，則需要通過防塵堵頭的應用做好接頭的封堵，并保證在對液壓油進行應用前做好過濾；第三，在對千斤頂進行應用時，在對應力進行加載、卸荷時需要保證力的平穩性，避免出現沖擊問題。而如果經過檢查活塞存在劃傷問題、或者存在漏油情況，則需要立即停工對問題產生的原因進行分析。在必要情況下，也需要對零部件進行拆檢以及更換，但要避免拆除液壓系統；第四，在張拉工作開展前，需要對鋼絞線、油管以及橫梁等部件以及設備的就位情況進行檢查，并重點檢查鋼絞線是否具有防護罩。如果發現問題，則需要及時進行糾正；第五，在張拉工作開展中，需要做好安全方面的考量，保證操作人員在作業中站在兩側，并做好防護欄桿的設置，避免出現安全事故。

4.2 梁體混凝土施工

梁體混凝土工程施工內容主要涉及模板工程和混凝土工程兩大塊，其技術控制措施如下：

4.2.1 模板施工技術控制

外模方面，使用的大體積鋼模，縱向對螺栓進行連接。在進行立模操作時，先將1節模板吊裝，在就位后做好臨時固定，再吊裝對應側模板就位，在對上下口拉條做好固定后對下一段模板進行立設，并做好螺栓的連接。在脫模時，需要對上下口位置的螺栓以及拉條進行卸除，通過龍門吊的應用將其以分段的方式拆除。而為了縮短施工進度，該工程對4套內外模進行了制作，能夠在滿足施工質量的同時有效起到了縮短工期的效果。

在對內模進行支立時，需要在梁臺之外孔底位置對其進行拼裝，并在內模以及桁架位置通過三角木楔的應用做好夾緊。同時，可以通過可調螺栓的應用對模腔尺寸進行調節，使其能夠滿足設計要求。而為了更好的進行脫模工作，則需要在其內模面板位置對塑料薄膜進行粘貼，并以分段吊裝的方式在內模位置拼成整體，同時，為了對其位置的正確性進行保證，則需要通過絲杠以及定位鋼筋的應用對其做好固定，并保證在混凝土初凝之前做好內模施工。當完成混凝土澆筑后，當強度達到設計值的50%時，則可以對內模進行拆除。在拆除工作中，首先對木楔進行去除，在將銷釘拔出后對U形卡進行去除，當內模整體出現松動情況之后以人工的方式分段拉出三角支架。

4.2.2 混凝土施工技術控制

表2所示（混凝土配料數量允許偏差），在混凝土施工中，要做好以下方面的控制：第一，在混凝土澆筑工作開展之前，需要做好先張構件的檢查，看夾具、預應力筋以及臺座等方面是否能夠滿足工程施工要求，方式方面，則需要以整體方式進行灌注；第二，在對板梁進行澆筑時，需要從其中的一段開始對底板混凝土進行灌注，并在整個過程中時刻保持對材料厚度的測量，保證其具有良好的均勻性；第三，在完成底板澆筑之后，則可以進行內模的安裝，并繼續向前進行澆筑。在內膜設到一半位置時，對腹板進行澆筑，并做好頂板鋼筋的綁扎；第四，對于頂板以及腹板，需要以分層、斜向分段的方式進行混凝土澆筑，坡度方面，保證在1：3以內，厚度則需要控制在30cm以內。一般來說，需要在上層澆筑初凝時進行下一層混凝土的澆筑；第五，在混凝土澆筑工作中，偏位以及內模上浮可以說是工作開展的一項重點內容。對此，在澆筑過程中需要安排專門人員對絲杠固定以及定位箍筋情況做好檢查；第六，在整個混凝土澆筑工作全部完成之后，則需要在混凝土上做好草袋的覆蓋，并做好養護工作，時間保持在7d以上，在整個養護過程中保持材料的濕潤。

5 梁板及混凝土技術檢驗結果

該梁板工程施工完畢交付使用前，施工部與技術部針對梁板安裝及混凝土工序共同進行了質量自檢，根據表3所示的自檢結果，梁板偏差、傾斜度（%）、頂面縱向高程、相鄰梁（板）頂面高差均在可控范圍內，符合設計要求。

6 結論

隨著我國城市橋梁工程的建設，預應力空心板梁技術也在更多的橋梁工程中得到了應用。在上文中，我們對預應力空心板梁技術控制進行了一定的研究，需要在實際工作中能夠聯系實際，保障施工質量。

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