高速公路先張預應力混凝土空心板施工技術

喬浩

（陜西西咸新區城建投資集團有限公司，陜西咸陽 712000）

高速公路先張預應力混凝土空心板施工技術

喬浩

（陜西西咸新區城建投資集團有限公司，陜西咸陽 712000）

在國民經濟快速發展的背景下，高速公路行業取得了長足的發展。由于先張預應力混凝土空心板的施工技術具有極強的穩固性，而且造價不高，實際施工便利，施工速度較快，所以，在高速公路橋梁工程中普遍應用了這一結構，并且取得了理想的社會與經濟效益。為此，文章對高速公路先張預應力混凝土空心板施工技術進行了詳細闡述與研究。

高速公路 先張 預應力混凝土空心板 施工技術

文章以曲荷高速公路工程建設為例，此工程施工內容就是該高速公路的第九合同段，其中，管段內部的大中小型橋梁與通道數量是65，而且在上部結構中都采用了板梁，先張預應力混凝土空心板的數量是1318片。而20米先張預應力空心板梁的數量是720片，計劃預制梁的施工工期是一年，所以，要想保證預制梁施工速度快且質量高，最重要的就是要選擇最佳施工方案。

1 先張預應力混凝土空心板臺座的布置

在工程施工之前，需要進行詳細認真地比較。對工程施工工期產生直接影響的因素就是20米先張板梁預制施工，所以，應當全面考慮預制梁總工期的要求以及公司現有施工設備，始終遵循獲取最優生產效益的基本原則，最終設置出三條20米板的臺座，底模數量是3，側模數量是4，同時，各臺座的長度是88米；16米板的臺座數量是2，底模數量是2，側模的數量也是2，各臺座的長度是72米。在此基礎上，安排了40t貝雷架空門吊兩臺，砼攪拌站數量是1。

2 高速公路先張預應力混凝土空心板快速施工方法

在高速公路工程施工方案制定選擇方面，主要包含以下幾點要求：第一，底模制作；第二，側模制作；第三，鋼筋工程；第四，模板工程；第五，混凝土工程［1］。在選擇底模的時候，一定要保證其堅固，不存在沉陷的問題，周轉性能強，且頂面是平整和光潔的。另外，還應當保證側面順直且具有良好的止漿效果。所以，該工程最終選擇的是有所改進的鋼筋混凝土底模，在實際施工的過程中，這種類型的底模具有良好的平整度，而且拆裝便利，投入成本低。在側模制作方面，該工程采用的側模板是定型鋼模板，可以通過工廠制作，形成整塊，降低側模拆卸以后的梁體模板接縫數量，而且能夠提高與預制梁施工的速度。如圖1。

根據工程預應力先張空心板梁的施工工藝規定，20米梁的生產時間是53個小時，所以，該工程要想完成720片的生產，所需要的時間將近396天，但是，與總工期時間相差懸殊。要想解決上述難題，就需要針對施工各個工序的工作時間進行反復地現場測試，并且統籌安排工程施工，對具體的施工方法予以全面優化。其中，最關鍵的就是要合理地調整網絡圖，具體方法如下：

首先，工序合理調整，優化每一槽梁施工方法。圖2詳細地展示了預制梁的施工工藝以及各工序所需時間。

其次，確保工序安排的合理性。在預制梁每一槽梁施工工序方面，最關鍵的設備就是貝雷架龍門吊機。該設備在施工過程中的端模、側模安裝以及砼澆注等多項工序開展方面，都要利用該設備完成。為此，在規劃網絡圖的時候，一定要對龍門吊予以一定程度的重視。

再次，要想有效地提升施工的效率，應當在各工班中劃分若干小組，進而形成諸多流水作業線［2］。其中，在開展預應力先張梁底板砼澆注施工至梁面拉毛施工期間，需要轉變原有的平行作業模式，采用流水作業的方式，將混凝土工班進行重新劃分，合理安排推混凝土斗子、放漿、平漿、震搗等小組的人數，確保各小組明確分工內容，實現合作。根據網絡圖的內容發現，梁面抹面與拉毛小組的工作時間具有一定的彈性，但是，在穿空氣膠囊方面缺少人員，所以，可以安排抹面小組的工作人員協助該小組作業，在完成穿空氣膠囊這一工序之后，僅充氣就可以完成。而在此時，就可以在穿空氣膠囊小組抽出一名工作人員，幫助抹面或者是平漿小組作業，進而有效地規避窩工問題的產生。通過對施工網絡圖的優化設置，縮短了原有工序的時間，并且實現了兩班為一班的設置，將每一槽梁流水時間減少了3.5個小時。

最后，統籌規劃施工全局，有效改進三槽梁施工工藝。按照工程預應力先張空心板梁的施工工藝具體規定，梁廠的勞動力被劃分成五個作業線，其實際的作業時間并不確定，是根據生產流水施工需求進行作業。其中，在梁廠設置了三個臺座，各臺座預制一個槽梁，所以，每制作三個槽梁就被稱為一個循環，進而將梁廠的作業模式轉變成了循環流水作業。當確定了機械設備、完成梁廠建設以后，最關鍵的就是對施工方法進行有效地改進，形成若干流水作業線，合理地調整并優化網絡圖，深入挖掘其自身潛力，確定最佳施工方法。在對施工網絡圖進行優化的過程中，應對放張移梁予以重視，保證兩臺龍門吊的同步使用。但是，在砼澆注、立模與拆模方面都需要龍門吊，所以，為有效地減少運輸并規避二次作業，應當將立模與拆模同時開展［3］。除此之外，將底模的修整、鋼筋骨架的安裝以及張拉鋼鉸和穿鋼絞線這些工序合并在一起，而立模單獨成為一道工序，其余的施工工序根據上述的優化方案也合并為一道工序，最終將全部的工序整合為五大工序并予以控制。經過上述優化，生產三槽梁的時間從原有的159個小時縮短為72個小時，也就是說，每一槽梁的生產時間是24個小時。所以，在720片空心板梁的生產中，所花費的時間就是半年。但是需要注意的是，在優化之后的施工過程中，應當將具體的生產日期標注在已經預制的空心板之上，盡量把同一天或者是時間接近的空心板用于同橋同跨之上，雖然板梁有通用性，但是，如果生產時間相差較長，是不能夠混合架設的。

3 高強度混凝土的施工及養生

在該工程施工中，預制梁廠使用的高強度混凝土型號為C50，總量是12000立方米。由于在張拉預應力的時候，需要對預應力混凝土結構施加一定的預應力，所以，所選擇的混凝土施工質量就會對空心板上拱度產生直接的影響。為此，以下針對高強度混凝土的配合比強度與水灰比控制問題進行了闡述。

3.1 配合比強度

高強度混凝土配合比強度指的就是在對配合比進行試驗的過程中，將抗壓強度作為主要目標。通常，對強度離散性進行考慮，則應當有所提高。然而，養護溫度會對混凝土強度產生極大的影響，如果溫度相對較低，那么強度的發展緩慢。所以，要想在特定齡期之內保證結構物的混凝土強度達到具體要求，就需要依照養護的條件對混凝土配合比進行適當地調整。

3.2 水灰比控制

水灰比需要按照配合比的強度以及耐久性能等多種因素進行確定，所以，要想保證高強度混凝土達到強度要求，就需要使其他方面性能達到標準。給予配合比強度的要求，一般情況下，水灰比和混凝土的抗壓強度之間呈直線關系，所以，可以通過配合比強度計算出水灰比。

3.3 高強度混凝土養生

第一，當梁體混凝土的溫度冷卻，并且同外界的溫度相接近的情況下，就可以把加熱養護結構模板與保溫層進行拆除。然而，若混凝土和外界的氣溫之間差異超過20攝氏度，但是有必要將模板拆除的情況下，需要覆蓋混凝土表面，保證其能夠逐漸冷卻，需要注意的是，不能夠提前揭開保溫層的油布。

第二，在梁體混凝土的強度已經達到設計強度80%的情況下，可以將鋼絞線放松，確保混凝土空心板的彈性壓縮損失保持同步。

第三，對蒸汽養生溫度予以合理控制。其中，可以將溫度計安放在養護罩內部，尤其是處于恒溫階段，應當保證溫度是80攝氏度，進而保證生產時間相近的空心板溫差應力損失差異不明顯。

4 先張預應力施工的張拉工藝

在開展先張預應力施工過程中，特別是在預應力張拉的過程中，需要安排技術工作人員控制張拉油表，使得預施應力操作的誤差得以減少。另外，需要采用穿心頂楔式的千斤頂，以免人為安裝夾片。

在開展張拉作業的過程中，應當注意的事項包括：

第一，張拉端作業工作平臺的面積要超過3平方米，并且周圍設置安全防護欄。

第二，在夾片安裝的過程中，不僅要保證清潔，同時，應當確保相同組的夾片后端處于同一平面，并且開口保持一致［4］。使用鋼管進行振搗，保證其密實，以免由于錯臺問題對千斤頂限位板的使用帶來不必要的影響。

第三，確保錨具組合件自身的清潔程度，同時，使用棉布對錨具表面進行擦拭。另外，在安裝工作錨的時候，應使端面和千斤頂的張拉端錨墊板口的貼緊，堅決不允許出現雜物，更不能出現油漬。

5 結語

綜上所述，本文最大的創新之處就是對預制梁廠予以優化設計，并且在施工工序時間方面完善了工程的施工方案，縮短了預應力板梁預制的施工速度。為此，這種施工方法在后期預制梁施工中的值得推廣使用。而對于曲荷高速公路工程的施工來講，該施工技術也為其帶來了一定的經濟與社會效益。

［1］吳杰.高速公路先張預應力混凝土空心板施工技術探討［J］.黑龍江交通科技，2015（6）∶141-141.

［2］全承基.先張預應力混凝土空心板技術公路施工淺析［J］.中國房地產業，2011（4）∶321，263.

［3］何兵.先張法預應力空心板梁病害分析與加固［J］.中外公路，2015，35（3）∶182-184.

［4］趙漢軍.淺談高速公路先張法預應力混凝土空心50 m梁板施工技術［J］.城市道橋與防洪，2014（1）∶98-101.

喬浩（1985—），男，陜西合陽人，學士，項目負責人，工程師，研究方向：公路工程。