预应力混凝土空心板梁施工技术的探讨

夏远兵

(贵州省桥梁建设集团有限公司)

1 工程概况

偏岩河大桥位于贵州省金沙县木空乡内，偏岩河老桥下游约190 m，跨越偏岩河，桥位基本呈东西走向桥梁采用2 ×13 m 预应力钢筋混凝土空心板+1 ×75 m 钢筋混凝土箱形拱+1 ×13 钢筋混凝土空心板，桥面净空为净11 m+2 ×2 m人行道(含栏杆)，车宽16 m，设计荷载为公路一级。

2 模板施工

先张台座的混凝土底板作为底模，面层采用高标号砂浆抹面，人工打磨压光。上铺6 mm 钢板，并固定于底板上。要求地基不产生非均匀沉陷，梁位端部的底模加厚，以满足强度和重复使用的要求。

端模预应力筋的位置要正确，安装后与定位板上对应的力筋孔均在一条中心线上。由于施工中实际上存在偏差，力筋张拉时有移动，端模力筋孔径按力筋直径扩大2 ～4 mm。

侧模板采用拼装式组合钢模板，芯模采用充气胶囊。由于预应力筋放松后板梁压缩量为1‰左右，为保证梁体外形尺寸，侧模制作时要增长1‰。

模板要支立牢固，接缝严密，模板内侧涂刷隔离剂。芯模充气胶囊安放前，先对芯模进行充分检查。为了保证气囊顺利穿进取出在表面涂刷滑石粉浆。为防止胶囊上浮，充气胶囊定位钢筋要绑扎牢固。

3 钢绞线铺设

设计13 m 空心板梁采用φj12.7 钢绞线。钢绞线要保持清洁，在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。如进场后存放时间长，要安排定期的外观检查。钢绞线存放在干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质的环境，避免直接堆放在地面上，采取垫枕木并用彩条布覆盖的措施，防止雨淋和各种腐蚀性气体、介质的影响。

钢绞线要等长下料，用砂轮锯切断，不得采用电弧切割。钢绞线下料长度通过计算确定，按台座长度、锚夹具厚度、千斤顶工作长度、和原材料试验数据确定，并考虑弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素。

穿钢绞线，将下好料的钢交线运到台座的一端，在设计标明的钢绞线失效长度上穿套硬塑料管，塑料管两端用胶带包裹严密，防止漏浆。钢绞线穿过端模及塑料套管后在其前端安引导工具，以利钢绞线沿直线前进，引导工具为前头做成锥形的钢管。

4 钢绞线张拉

采用三横梁一端多根张拉，另一端固定，张拉力和伸长值双控张拉施工方案。根据钢绞线的弹性模量，计算钢绞线的理论伸长值，千斤顶的张拉行程要满足伸长量的要求。钢绞线的理论伸长值按下式计算

P= P=σk×Ag×n×10－3×b

式中:钢绞线布置为直线且无局部偏差的摩阻，所以P=P0

P 为 预应力筋的张拉力;σk为预应力筋的张拉控制应力，MPa;Ag为每根预应力筋的截面积，mm2;n 为同时张拉力筋根数;b 为超张拉系数，不超张拉为1.0。

理论伸长度公式

ΔL=PL/AgE

式中:P 为预应力筋的平均拉力，kN;L 为预应力筋的长度为83.4 m;A 为预应力筋的截面积;E 为预应力筋的弹性模量。

4.1 张拉前的准备工作

施工现场具备经批准的张拉程序和现场施工说明，操作的施工人员具备预应力施工知识。实施张拉时，使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。

两个千斤顶与钢绞线对称布置，两个千斤顶油路串通，同步顶进。

4.2 张拉程序

钢绞线的张拉按设计要求进行，对于低松弛钢绞线，先张法预应力筋的张拉程序为:0→初应力→σcon(持荷2 min)→σcon(锚固)。σcon为张拉时的控制应力值，包括预应力损失值。

4.3 张拉

(1)初张拉:调整预应力筋长度及其初应力，使每根预应力筋受力均匀。检查张拉设备的完整性，之后启动油泵。初张拉一般施加20%的张拉应力，初张拉后，在预应力筋上选定适当位置刻画标记，作为量测伸长值的基点。

(2)正式张拉:一端固定，一端多根张拉，两台千斤顶同步顶进，保持横梁平行移动，使钢绞线均匀受力，逐级加载至控制应力。抽查钢绞线的预应力值，其偏差的绝对值不得超过按一个构件全部钢绞线预应力值的5%。张拉完毕后，钢绞线与设计位置的偏差不得大于5 mm，同时不得大于构件最短边的4%。钢绞线的断丝数量不得超过同一构件内总数的1%。

(3)持荷:低松弛钢绞线持荷时间为2 min，使钢绞线完成部分徐舒，完成量约为全部量的20% ～25%，以减少锚固后的应力损失。

(4)锚固:锚固在张拉控制应力处于稳定状态下进行，测量、记录钢绞线的伸长值，并核对实测值与理论计算值的误差，应控制在±6%以内，否则应查明原因及时调整。张拉满足要求后，锚固预应力筋，千斤顶回油至零。锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量，应不大于6 mm。预应力筋的实际伸长值ΔL(mm)按下式计算

ΔL=ΔL1+ΔL2

式中:ΔL1为从初应力至张拉控制应力的实际伸长值;ΔL2为初应力以下的推算伸长值。

5 普通钢筋绑扎

钢筋在加工棚内集中加工成型，铺设钢绞线之前，先将板梁底部钢筋及箍筋绑扎好，待钢绞线穿入，张拉完成后，再绑扎非预应力钢筋，绑扎时应该注意不要踩踏已张拉的钢绞线。为保证施工安全，普通钢筋的绑扎应在张拉控制应力处于稳定状态下进行。如表1 为钢筋加工及安装质量检验项目。

表1 钢筋加工及安装质量检验项目

6 混凝土浇筑及养护

预制场内设立混凝土拌合站，混凝土集中拌合，混凝土输送泵输送入模，水平分层浇筑，采用50 插入式振动棒振捣。

混凝土浇筑过程中，经常检查模板、及预埋件位置，以保证其位置及尺寸符合设计要求。振动器防止触及力筋，以免发生受振滑移和断筋伤人事故，并不得触及充气胶管。充气胶管防止上浮和偏位，随时检查定位箍筋情况。混凝土浇筑完毕，进行收浆，收浆采用木抹子，梁板顶面进行拉毛。

混凝土浇筑完成后，要及时覆盖洒水养护，并覆盖塑料薄膜。养护时间7 d，每天洒水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。

7 预应力放张、梁体移动与堆放

当混凝土强度达到标准强度80%时，方可放松预应力筋。钢绞线放松速度不宜太快，放张采用千斤顶法，放松预应力筋时分数次逐渐放松预应力筋。钢绞线放张后用砂轮机切断。切断顺序由放张端开始，逐次切向另一端。

达到规定强度后，由龙门吊移梁至存梁厂存放。梁板存放不得超过三层，垫木采用枕木(未浸沥青)，枕木上铺塑料编制袋，防止污染梁的底板。移梁后在梁的腹板上的一端(边板在非外露一侧)注明:生产日期、编号。

8 梁体安装

8.1 场地准备

在桥下平整场地，并修建临时便道，满足吊机行驶及吊梁需要。场地准备完成后，吊机在适当的位置就位。

8.2 梁体运输

空心板梁采用平板拖车运输到现场。

8.3 支座安装

先测量放线，在墩台顶放出支座中心线，然后安装支座。

8.4 架梁

采用两台汽车吊吊装梁体，两台吊机各吊住梁的一端，同步提升将梁吊起架设安装，注意两台吊机应互相配合。架设完一孔梁后，吊机移位至下一孔，逐孔架设。

9 结 语

在先张法预应力空心板梁施工中，对应力钢筋的张拉和放张的控制是关键。在该桥梁工程中，桥梁预应力空心板采取了合理的施工组织和有效的控制措施，按时保质地完成了施工，为在今后桥梁工程施工积累了经验。

［1］张亮亮.预应力混凝土空心板桥梁加固技术研究［D］.武汉理工大学，2012，(8):90－91

［2］陈建成，孙信.先张法钢绞线预应力桥梁板施工设计与实施［A］.河南省建筑业行业优秀论文集(2007)［C］.2007，(6):45－46.

［3］应力空心板预制施工工艺［J］.广东交通职业技术学院学报，2004，(1):34－35.