预应力空心板梁技术控制

马辉杰

摘要：预应力空心板梁是现今很多工程建设中经常应用的一类技术，在本文中，将通过某工程实例，对预应力空心板梁技术参数及工艺流程的控制进行具体研究，并结合工后自检结果验证本技术控制方案的实效性。

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.

关键词：预应力；空心板梁；技术控制

Key words： prestressed；slabs；technical control

中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）08-0146-03

0 引言

预应力空心板梁施工主要涉及预应力板梁工程及混凝土浇筑两个重点施工内容，技术参数及工序质量的控制又是整个施工过程的重中之重，但是由于国内建筑领域对空心板梁施工技术的研究尚有诸多不完善之处，导致很多项目在具体施工中常常出现空心板梁技术参数控制缺乏可参照的标准参数、技术控制措施不当、混凝土原料配比不当等技术缺陷，使得最终的工程质量往往达不到业主要求。

本文就以我国南部某桥梁空心板梁施工项目为例，按照施工技术参数控制要求，结合施工技术控制过程，对正确的施工技术控制方案进行探讨和论述，以供业界参考。

1 工程概况

我国南部某桥梁，全长100.14m，梁体为采用3*30m的空心板梁制作而成。板梁多为边板和中板，板高1.4m，中板宽1.42m，边板宽1.58m，使用的混凝土材料级号为C40。底板钢筋间距为7cm，钢绞线张拉控制力为190kN。

2 施工准备

工前准备主要涉及两方面的工作，一是根据空心板梁施工要求合理布置梁场，二是设计张拉台座。

2.1 梁场布置

经过对本工程现场情况的分析与研究，决定将预制场设在已成形的路基位置，其布置情况分为以下几方面：第一，梁台。制梁台横向布置为3排，纵向布置为2列，台面采用C30级混凝土制作而成，宽140cm，厚30cm，设在已经施工完毕的路基上；第二，拌合站。该拌合站设置在张拉端的右后方位置，通过2台JS500强制搅拌机和1台混凝土配料机实现喂料，每罐可搅拌0.5m3混凝土（捣实后混凝土体积），每小时可生产25-30m3混凝土；第三，龙门吊。在制梁场右侧设一2*50t规格的龙门吊，以此作为横向移梁以及混凝土浇筑的吊具，而在梁场两侧位置，则具有龙门轨道的设置，并顺着地势设一坡度为2%的纵坡。

2.2 张拉台座的设计

为了满足施工需求，张拉台座方面，选择的是由混凝土基础台阶制作而成的长距离、双线墩式台座，台座上方设一70cm高的传力墩。其结构如图1所示。

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2.3 施工基本技术参数

2.3.1 梁板主体配合比：30m空心板设计标号C45，施工坍落度120-160mm。每方砼各种材料用量严格按照项目部试验室的设计要求进行试验论证，并由总监办中心试验室、驻地办试验室批复后，再进行施工。

2.3.2 预应力钢绞线采用ASTMA416—97a标准低松驰钢绞线，fpk=1860MPa，锚下控制应力0.75fpk=1395MPa，实际伸长量与理论伸长量的差值控制在±6%以内。

2.3.3 伸长量计算系数：预应力钢绞线弹性模量Eg=195000MPa，预应力筋与管道的摩擦系数μ=0.225，管道偏差系数K=0.0015，钢绞线回缩和锚具变形6mm。

3 施工工艺

该空心板梁施工内容主要包括两部分，一是预应力张拉，二是混凝土施工。其总的工艺流程如图2所示，技术参数详见表1。

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4 空心板梁预应力张拉技术控制

4.1 钢绞线施工

4.1.1 下料

在对预应力筋正式进行下料之前，需要做好其规格、长度以及品种的检查，并检查机械性能以及冷拉记录报告，看其相关参数是否能够满足施工要求，在上述参数通过、且抽检合格之后，才可以进行下料操作。在下料操作中，需要做好尺寸的测量，保证下料位置具有清洁的特征，并避免以割枪进行切割，而需要以砂轮切割设备进行切割。在对精轧螺纹筋进行下料之前，需要做好螺纹压扁钢筋端头以及存在旁弯端头的切除，以此保证连接螺母以及精轧螺纹筋之间能够连接顺利。

4.1.2 钢绞线张拉

在该环节中，需要按照以下步骤开展工作：第一，在梁台两端位置做好固定钢横梁的放置，保证梁台中心线同横向中心线能够准确吻合，且张拉完成后的钢绞线能够同纵向中心线处在同一个平面。而如果存在偏差，则需要通过适合厚度的钢板做好缝隙的填塞，通过焊接方式的应用使其同横梁间能够形成一个整体，并在钢梁位置做好预埋件的固定；第二，对定位板进行安装，在安装工作开展之前，需要做好孔径以及筋孔位置的检查，看其尺寸等是否能够满足要求，并在横梁位置使用定位板做好固定；第三，在对横梁做好固定之后，则需要沿着中心线位置对千斤顶以及活动横梁做好放置，在对精轧螺纹筋穿上之后在定位板侧面做好螺母的安装；第四，对张拉装置防雨棚进行搭设。

4.1.3 拉杆连接

在该环节中，需要先做好连接器以及锚具等设备的检查，不仅保证其质量规格等能够满足工程要求，且要保证其外观不存在变形、损伤以及裂缝等问题。在精轧螺纹筋以及钢绞线之间，采用专用连接器连接精轧螺纹筋和钢绞线，保证扳手在使用中上满丝，以此使连接器张拉强度能够满足施工要求。

4.1.4 钢绞线收紧初张

在对预应力筋的位置、数量、锚具以及张拉设备等规格以及质量等都能够满足要求之后，则可以正式开始张拉工作。在该工作开始之前，则需要通过2台千斤顶设备的应用在活动横梁位置按照从内向外的方式以逐根对称方式的应用进行张拉，使其达到设计应力。具体方法上，先将精轧螺纹筋穿过油顶，在油顶的后端位置做好螺母的安装，保证其能够同固定横梁定位板间顶紧。之后，则对油管进行接通，在将油泵开通之后以均匀、缓慢的方式给油。而当油压表读数达到要求之后，则可以停止供油，在将横梁位置螺母做好拧紧、固定之后回油到0位置，对油顶螺栓去掉之后将其切换到下根钢筋，并在对每一根钢绞线进行张拉达到初应力之后做好锚固。

4.1.5 整体张拉

在该施工环节，要保证千斤顶能够同活动横梁间具有紧贴的特征，之后，在横梁位置的螺母进行拧紧，同油管实现接通，并正式将油泵进行开动实现给油。在给油的过程中，要保证千斤顶设备保持同步顶进，在使横梁保证按照平行方式移动的同时使预应力筋具有受力均匀的特征。而当游表读数达到103%σk之后，则将给油阀封住，保持压力3min之后，对油缸的伸长量进行测量，并加上初应力时的理论伸长量，即其在103%σk情况下的伸长量，保证该数值同理论伸长量间的误差能够控制在5%以内，而如果误差超出了设计范围，则需要暂停张拉工作，在对存在问题原因进行查明后采取措施进行调整，之后再继续进行张拉工作。而对于伸长量来说，其经过复核不存在错误之后，则可以回油到控制压力，在将给油阀做好封闭之后进行锚固，完成张拉。

4.1.6 放张

当梁体混凝土强度达到设计强度85%以上时，则可以放松预应力筋。在放松操作中，一般会以千斤顶整体放松方式进行。在实际操作中，先对活动横梁以及大油顶进行安装，并做好横梁螺母的拧紧，之后以均匀、同步的方式进行供油。当油表读数达到控制应力之后，将给油阀进行封堵，对横梁位置螺母放松后使其同横梁间具有10cm以上的距离。之后，再以均匀、缓慢的方式回油，对预应力筋进行放松，当回油到0之后，以小缸方式进油，使大缸能够还原到张拉工作开展前的位置，并做好电源的关闭。而在这个过程中，也需要做好3片梁预拱度的测量。同时，由于混凝土材料自身具有较高的黏结力，则会同底板量间一起实现起拱、收缩，对此，在每次移梁工作完成之后，则需要做好底板的加固以及焊接工作。而在放张工作完成之后，则需要对精轧螺纹筋以及连接器进行拆卸，通过砂轮切割机的应用从张拉一端位置依次向另一端对多余的钢绞线进行切除，并对外露端头在切割之后通过砂浆材料的应用做好封闭，避免其出现生锈问题。之后，对底板做好固定，涂刷隔离剂，准备进行下次张拉工作。

4.1.7 张拉注意事项

在张拉工作开展中，需要做好以下方面的控制：第一，在进行张拉之前，需要做好油表、油泵以及油顶的配套标定，而如果上述设备存在问题、需要进行维修或者更换，则需要重新进行标定；第二，在对油管进行应用之前，需要对其外观进行检查，保证在不存在裂缝问题的同时且接头也具有着牢靠的特点，避免在实际应用中因连接不稳而发生意外。在将油管卸下之后，油泵以及千斤顶油嘴则需要做好防尘螺母以及防尘罩的设置，避免对其中油产生污染情况。而如果油管长时间闲置不用，则需要通过防尘堵头的应用做好接头的封堵，并保证在对液压油进行应用前做好过滤；第三，在对千斤顶进行应用时，在对应力进行加载、卸荷时需要保证力的平稳性，避免出现冲击问题。而如果经过检查活塞存在划伤问题、或者存在漏油情况，则需要立即停工对问题产生的原因进行分析。在必要情况下，也需要对零部件进行拆检以及更换，但要避免拆除液压系统；第四，在张拉工作开展前，需要对钢绞线、油管以及横梁等部件以及设备的就位情况进行检查，并重点检查钢绞线是否具有防护罩。如果发现问题，则需要及时进行纠正；第五，在张拉工作开展中，需要做好安全方面的考量，保证操作人员在作业中站在两侧，并做好防护栏杆的设置，避免出现安全事故。

4.2 梁体混凝土施工

梁体混凝土工程施工内容主要涉及模板工程和混凝土工程两大块，其技术控制措施如下：

4.2.1 模板施工技术控制

外模方面，使用的大体积钢模，纵向对螺栓进行连接。在进行立模操作时，先将1节模板吊装，在就位后做好临时固定，再吊装对应侧模板就位，在对上下口拉条做好固定后对下一段模板进行立设，并做好螺栓的连接。在脱模时，需要对上下口位置的螺栓以及拉条进行卸除，通过龙门吊的应用将其以分段的方式拆除。而为了缩短施工进度，该工程对4套内外模进行了制作，能够在满足施工质量的同时有效起到了缩短工期的效果。

在对内模进行支立时，需要在梁台之外孔底位置对其进行拼装，并在内模以及桁架位置通过三角木楔的应用做好夹紧。同时，可以通过可调螺栓的应用对模腔尺寸进行调节，使其能够满足设计要求。而为了更好的进行脱模工作，则需要在其内模面板位置对塑料薄膜进行粘贴，并以分段吊装的方式在内模位置拼成整体，同时，为了对其位置的正确性进行保证，则需要通过丝杠以及定位钢筋的应用对其做好固定，并保证在混凝土初凝之前做好内模施工。当完成混凝土浇筑后，当强度达到设计值的50%时，则可以对内模进行拆除。在拆除工作中，首先对木楔进行去除，在将销钉拔出后对U形卡进行去除，当内模整体出现松动情况之后以人工的方式分段拉出三角支架。

4.2.2 混凝土施工技术控制

表2所示（混凝土配料数量允许偏差），在混凝土施工中，要做好以下方面的控制：第一，在混凝土浇筑工作开展之前，需要做好先张构件的检查，看夹具、预应力筋以及台座等方面是否能够满足工程施工要求，方式方面，则需要以整体方式进行灌注；第二，在对板梁进行浇筑时，需要从其中的一段开始对底板混凝土进行灌注，并在整个过程中时刻保持对材料厚度的测量，保证其具有良好的均匀性；第三，在完成底板浇筑之后，则可以进行内模的安装，并继续向前进行浇筑。在内膜设到一半位置时，对腹板进行浇筑，并做好顶板钢筋的绑扎；第四，对于顶板以及腹板，需要以分层、斜向分段的方式进行混凝土浇筑，坡度方面，保证在1：3以内，厚度则需要控制在30cm以内。一般来说，需要在上层浇筑初凝时进行下一层混凝土的浇筑；第五，在混凝土浇筑工作中，偏位以及内模上浮可以说是工作开展的一项重点内容。对此，在浇筑过程中需要安排专门人员对丝杠固定以及定位箍筋情况做好检查；第六，在整个混凝土浇筑工作全部完成之后，则需要在混凝土上做好草袋的覆盖，并做好养护工作，时间保持在7d以上，在整个养护过程中保持材料的湿润。

5 梁板及混凝土技术检验结果

该梁板工程施工完毕交付使用前，施工部与技术部针对梁板安装及混凝土工序共同进行了质量自检，根据表3所示的自检结果，梁板偏差、倾斜度（%）、顶面纵向高程、相邻梁（板）顶面高差均在可控范围内，符合设计要求。

6 结论

随着我国城市桥梁工程的建设，预应力空心板梁技术也在更多的桥梁工程中得到了应用。在上文中，我们对预应力空心板梁技术控制进行了一定的研究，需要在实际工作中能够联系实际，保障施工质量。

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