先張法預應力砼空心板梁的質量控制探討

衡永才

（邳州遠通公路工程有限公司，江蘇 邳州 221300）

隨著我國路橋事業的蓬勃發展，公路運輸體系日益健全，當下許多新建的路橋工程項目常常處于復雜的地勢及環境條件，如需要跨越山川河流，或者設置有比較多的通道，且具有比較大的結構工程量。當前傳統的混凝土施工工藝無法滿足實際施工作業要求，而通過預應力砼結構則可以有效地解決上述問題，有利于提高整體工程結構施工質量。

1 先張法預應力砼空心梁板的特征及優勢

先張法預應力砼空心梁板是基于先張法預應力砼的一種梁板結構，首先是提前借助如圖1所示的臺座及張拉設備對預應力鋼筋施加一定程度的拉力，之后再進行混凝土澆筑。在混凝土強度達到一定程度之后，再將施加預應力的鋼筋剪斷，這樣可以使形成的預應力砼構件獲得相應預應力。相較于以往的混凝土空心梁板，該種梁板結構具有施工便捷、造價低以及應用廣泛等優勢，在現階段我國高等級路橋工程結構中被廣泛應用。特別是在路橋工程建設的過程中，先張法預應力砼空心梁板常常會被應用在上部橋梁結構，可以有效地對大跨度梁板結構本身的自重進行減輕，確保了結構設計的安全性，并且整體的結構設計成本也大大降低。

圖1 預應力張拉臺座及設備

2 先張法預應力砼空心梁板的施工流程

為了可以更好地對先張法預應力砼空心梁板的施工過程進行控制，保證施工有序開展，必須要首先明確其基本施工流程，具體如下：

（1）對臺座地底面進行有效清理，并涂刷一層隔離劑。（2）做好預應力筋的焊接等準備工作，科學設置預應力鋼筋。（3）有效準備張拉機具，對預應力鋼筋進行有效張拉處理。（4）做好骨架鋼筋預制和模板制作工作，對鋼筋骨架進行綁扎以及對模板進行安裝。（5）基于混凝土試塊制作來確定最佳的混凝土施工配合比，并對混凝土進行澆筑。（6）做好混凝土的養護工作，并且對其強度進行測定，如果符合規定要求之后即可進行模板拆除操作。（7）預應力鋼筋進行放松，并將預制的預應力砼空心板梁進行吊出，于恰當位置處進行存放處理。

3 先張法預應力砼空心梁板的施工質量控制策略

3.1 做好施工前準備工作

在先張法預應力砼空心板梁施工作業之前，由于其本身涉及到比較多的施工環節，并且包含多種施工質量影響因素，所以為了保證后續施工作業可以有序開展，就必須要切實做好如下準備工作：

（1）認真檢查圖紙，力求做到“了然于心”，并要及時解決其中存在的錯誤或不符合實際情況的地方。（2）施工人員綜合素質進行全面檢查，確保現場預應力張拉技術人員持有相應的資格證書，并且具有較強的責任心。（3）施工原材料進行嚴格檢查及控制。比如，水泥的選用要使用同一批號，石子、砂石等需要符合現場施工作業的要求，并且鋼材、鋼絞線等材料要借助抽樣試驗檢測的方式對其抗拉性等進行仔細校核，嚴禁劣質或不符合施工要求的材料進入施工現場，同時也不能夠出現混用情況。（4）借助計算與實驗室測定與預配置的方式來校核現場混凝土配合比設計的合理性，同時需要對配套的混凝土攪拌機運輸工具進行有效校核，保證它們滿足施工作業的基本要求。（5）認真檢查預制底模情況，保證其平整性、光滑性及強度等滿足施工要求；仔細地檢查施工用到的油泵、油壓表、千斤頂以及閥門接頭等關鍵的預應力作業設備或工具，并相應地標注千斤頂標號、油表壓力以及張拉作業的標定曲線等。（6）檢查張拉設備的運行工況，保證它們的使用性能及數量等都可以符合實際先張法預應力砼空心板梁施工作業要求，如千斤頂的最大行程、最大張拉力等均是關注的重要參數，保證它們可以符合張拉施工作業中的張拉伸長量以及控制應力等相關指標。（7）科學制作張拉臺座。作為先張法預應力砼構件施工的基礎，臺座需要承受預應力筋所施加的全部張拉應力，期間要保證它們不存在變形、移動或者傾覆等問題。在設計張拉臺座期間，結合實際施工作業要求，通過力學驗算及施工圖設計等來保證它們剛度與強度等符合張拉施工作業的基本要求。（8）科學制作施工模板。在施工作業中可以采取訂購或自行設計鋼模板的方式設計側模，邊梁鋼板則可以借助冷板，力求模板棱角保持良好順直性與整體的美觀性。此外，在模板進入現場之前要對其平整度進行檢查，且在安裝作業之后要對模內尺寸進行認真檢查，保證相鄰模板之間接縫的密實性以及支撐的穩固性。

3.2 注重有效張拉鋼絞線

在張拉鋼絞線期間，首先仔細地檢查底模清潔度、平整度以及鋼絞線本身的質量，如保證鋼絞線上面不存在松絲、油跡、劃傷以及銹蝕等問題，且尺寸、間距及型號等也要滿足規定要求；要仔細檢查并記錄下失效應力塑料管、油表和千斤頂等的情況；對錨具錨口摩擦系數、鋼絞線理論伸長值以及錨具本身安裝的準確性進行檢查。在鋼絞線張拉準備工作完畢的基礎上，要保證預應力筋軸線和千斤頂張拉力作用線之間重合在一起。然后即可按照千斤頂和油表之間的關系曲線來對各級張拉力油表讀數進行確定。在張拉鋼絞線期間適宜采取整體張拉工藝，具體工藝順序為：0→初應力→持續承受5min應力荷載→δK（錨固）。與此同時，要對鋼絞線本身的張拉應力與伸長值進行計算，保證其張拉達到規定限值。

在進行定位板制作和安裝期間，要對定位板上面設定的鉆孔位置及孔徑進行檢查，且鋼絞線本身設定的保護層厚度也要滿足規定設計要求。此外，在預應力鋼絞線張拉過程中要根據實際情況劃分成單根和多根兩種張拉方式。其中單根張拉順序適宜應用對稱張拉方式，避免使臺座承受過大偏心力。在實際張拉過程中，要將油表和千斤頂的讀數作為應力控制主要依據，而鋼絞線本身伸長量適宜作為校核值。

3.3 有效加工及安裝鋼筋

鋼筋加工及安裝也是預應力砼空心板梁施工中非常關鍵的一個環節，相應的施工質量控制要點包括：

（1）加工鋼筋之前，要充分熟悉有關的施工圖紙，仔細檢查鋼筋構件的位置、間距、根數、尺寸、形狀以及直徑等，對它們是否滿足規定設計要求進行校核。（2）鋼筋安裝施工作業之前，要對制作的鋼筋進行合理分類，并在預制臺座上面進行鋼筋綁扎作業，期間要對鋼筋焊接以及搭接長度質量進行有效控制。安裝鋼筋期間要避免出現碰撞，否則會對鋼絞線造成損傷。為了提高鋼筋骨架的穩定性，要做到牢固綁扎，必要時候可以適當增加點焊數量和保護層厚度。

在鋼筋安裝完畢，混凝土澆筑作業開始之前，除了要繼續鋼筋設計的根數、保護層厚度等檢查外，同樣要對各種類型預埋件的位置及數量進行檢查，確保它們的準確性，保證它們滿足規定的施工作業要求。

3.4 合理地安裝施工模板

在鋼筋安裝完畢后，可以開展模板安裝施工。首先要按照安裝規定要求和施工流程開展內模板安裝施工。但是要特別注意內模板（如圖2）在安裝中要保證底縫隙空間充足，為后續底板混凝土澆筑及振搗創設良好條件。

圖2 內模板

在內模板設計完畢后進行鋼模板安裝，相應的質量控制措施包括：（1）在模板進場前，要仔細地檢查它們的剛度、平整度、清潔度以及尺寸等，保證符合施工規定。（2）進入現場后要進行試拼，檢查接縫部位以及焊縫部位的質量；檢查梁體鋼筋，待其滿足規定要求后方可進行立模；模板可以應用龍門吊開展分節拼裝，并在縫隙部位使用橡塑條或海綿條進行填充處理；要嚴格控制模板各部位的尺寸，做好加固防護處理。（3）安裝模板期間，可以借助拉桿進行固定處理，避免出現跑模問題。（4）檢查芯模的尺寸、平整度及規格等，保證它們符合規定要求；在澆筑芯模期間，要確保氣壓充足。（5）立模完畢后，依據圖紙來詳細檢查梁端角度。

3.5 砼澆筑及養護的控制

在砼澆筑之前，要檢查預埋件、混凝土材料、鋼筋、模板等相關施工元素及條件的情況，待一切施工條件準確無誤后方可進行砼澆筑施工。為了縮短砼脫模時間，可以在攪拌混凝土期間依據試驗配合比適當地添加一些早強減水劑。在澆筑砼期間，可以采用如圖3所示的活底吊斗將混凝土灌入模板，并借助插入法進行振搗處理。

圖3 活底吊斗

在從高處向模板傾倒混凝土過程中要避免出現離析問題，相應自由傾落度適宜控制在2m之內。在空心板梁采用分層澆筑的工藝中，要對分層澆筑的厚度、停歇時間等進行有效控制，確保其滿足施工作業的要求和規定；在振搗作業中適宜借助插入式振動設備，并且要從兩側同時開展混凝土振搗作業，避免芯模出現移位問題，而每棒移動的間距、插入下層混凝土深度、振動時間、提棒時間等都要符合混凝土施工作業的基本規定和規范要求。最后要做好混凝土澆筑完畢后的養護施工，期間可以根據不同的時令采用差異化的養護工藝，如夏季可以應用自然養護工藝，期間要注意定期進行灑水，并且養護時間不可短于7d。而冬季環境下要做好混凝土保溫養護，避免在其上面灑水。

3.6 預應力筋放張與堆放

在澆筑的混凝土強度達到80%設計強度等級之后即可開展放張預應力筋操作，具體就是借助千斤頂采取“先張后松”的方式，配合拆楔放松法來放張鋼絞線。但是在放張鋼絞線期間，要均勻、對稱的開展張放操作，切記不可出現驟然放張的情況，且要在使用砂輪機切斷預應力筋后對切割面進行防銹蝕處理。而在堆放梁體過程中，要在空心板梁的兩端位置處科學設置支點，避免上下面存在倒置情況，且存放位置的排水條件良好。

4 結束語

總之，先張法預應力砼空心板梁是當下路橋工程中廣泛應用的一種結構，其可以有效確保路橋工程結構質量的同時，降低整體施工成本，增加施工效益。但是在實際的施工中，要嚴格按照規定流程開展各項操作，加強各個環節的施工質量控制，力求全面提升空心板梁施工質量。