浅谈预应力空心板施工及质量控制

吴雪荣

Discussion on Construction and Quality Control of Prestressed Hollow Slab

摘要： 本文针对先张法预应力钢筋砼空心板梁施工中常见的问题，如台座、预应力筋张拉、梁板起拱等，探讨在施工过程中如何加强控制，避免质量问题。

Abstract： This article focuses on the common problems in construction of the prestressed reinforced concrete hollow slab beams through pre-tensioning method， such as pedestals， prestressed tendons tensioning， beam arching， and son on， and discusses the ways to strengthen control in the construction process to avoid quality problems.

关键词： 先张法；空心板；质量控制

Key words： pre-tensioning method；hollow slab；quality control

中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）15-0103-02

0 引言

在高等级公路设计中，对于跨径在20m以内的桥梁，上部结构形式采用较多的是先张法部分预应力钢筋砼空心板简支梁，桥面连续。该梁型结构形式简单，施工工序少，生产周期短，适用于桥梁、通道等结构物较集中、数量较多的路线中，且因采用预应力形式，梁体钢筋用量低于普通钢筋砼板梁，造价低且承载力高，故在交通公路建设中得到普遍应用。现结合以往的施工经验，主线设计荷载：汽车一超20级，挂车一120级，设计行车速度100km/h，主线桥跨径为13-20m时基本采用先张法预应力空心板，共有20多座，共计预制板一千多片，工程量大，建设周期短。

1 台座的质量是首要问题

先张法预应力空心板从预应力筋的张拉到梁体乃至补修全过程均在预制台座上完成，在此期间台座将承担全部张拉力直到放松预应力筋，应力转换到梁体，所以台座的安全和质量是板梁质量的前提。

在施工前，要编制详细的施工方案，作好地质调查，必要时对地基作承载力试验，审查并验算预制台座的抗滑移、抗倾覆稳定性。预制台座应有排水设计，在施工期间，降雨和施工养护用水的下渗，将降低地基土的承载力，严重的会影响到台座的安全。

基座面板材料有水磨石、铁皮的，在周转多次后，由于浇筑砼时振捣力破坏，基底表面就会出现大小不一的坑槽，不能再继续使用。经过对比，现已普遍采用钢板作面板，钢板的厚度宜大于4mm，与基座连接固定，避免温度变化热胀冷缩而变形。

基座的平整度和直顺度，在台座施工时应严格控制，逐段验收。空心板在安装后两片板设计间距公10mm，基座宽度应略小于设计板底宽，一般为5mm，轴线偏差应小于2mm，使梁板宽度、轴线偏差在允许误差之内，安装时不致因一片梁超寬或弯曲影响到外梁的准确到位。

板梁在承受预应力后，板中部会应受力拱起离开基座，全部重量将由板端基座承载，因此，对于该处基座要求计算承载力，满足长期反复承载要求，板梁施工过程观测，控制沉降变形。

2 预应力的张拉控制

施加预应力所用的机具及仪表应由专人使用和管理，开工前和使用中定期校验。千斤顶、油泵和压力表应配套校验并配套使用，确定张拉应力与压力表之间的关系曲线，校验时关键应力控制点对应的压力表值应准确读数以利施工控制。

预应力的理论伸长值L（mm）可按《公路桥涵技术规范》（1）式计算：L=PpL/ApEp （1）

式中：Pp—预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋；L—预应力筋的长度（mm）；Ap—预应力筋的截面面积（mm2）；Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm2）。

弹性模量Ep，各种品牌的预应力筋略有不同，在钢绞线进场校验中，应准确测定该批量纲绞线的Ep值。

目前，先张法空心板预应力筋应用较广泛的是低松弛钢绞线，重点应注意的是，在达到控制应力持荷2min过程中，应保持压力表稳定在对应的表值，在这个阶段，预应力筋还会有1-2%的伸长。

3 充气橡胶内模定位

等截面的空心板内模一般采用充气胶囊。橡胶内模优点是安装油拨简便，易于操作，工效高，缺点是不易固定，浇筑砼时受侧向挤压后上浮，造成板顶变薄，板底加厚，在空心板施工开始时，拟定采用定位钢筋固定内模，经过试验确定施工方案：沿梁长每60cm设一道定位箍筋，底部弯钩挂在预应力钢绞线上，在定位钢筋顶部设两道纵向筋，其间距为15cm，端部高弯钩，将定位筋连成一体，防止胶囊在两道定位筋之间上浮，并使定位筋之间协同受力。

试验板砼浇筑前，内模顶厚预留值控制在85-90mm之间，充气气压控制在0.04-0.05之间，砼施工完成开孔检测，先浇砼的1/4跨径点，内模上浮量在7-10mm，后浇砼的3/4跨点，由于砼挤压，气压已经升高，上浮量略大于1/4跨径点，内模上浮量在11-15mm。根据设计板顶厚为70mm试验数据，施工中内模定位预留值按85mm控制。

4 结构尺寸和预留钢筋

预应力空心板结构尺寸允许误差小，构件之间设计间距纵向为4cm，横向仅1cm，施工中稍有不慎就占伸缩缝空间，或影响相邻构件安装就位。现场应对模板施工严格控制，模板之间连接件应采用定型件，降低安装误差。对空心板的底宽、顶宽、板高、板长、斜度和顶、底板厚度应详细检查，不能因批量生产而采取抽查等不符合规范的作法。在成品检查时，特别是首批板的检查，对发现的问题应及时反馈到施工中，及时纠正，避免出现重复错误。斜度较大的板，端面的垂直度、斜度是重点检查项目，端部移位、跑模后，伸缩缝将无法保证线型，出现弯曲、锯齿等现象，给桥面伸缩缝施工造成很大困难。

板在安装就位后，顶部和侧面预留钢筋将横向联接，梁板形成整体，共同受力。空心板侧面预留钢筋，在施工中较难控制，其作用也不易受到重视，但侧面预留钢筋对上部梁板整体受力起很重要作用，施工中应严格控制，钢筋的预留长度最小应满足安装后相邻梁的搭接。预留钢筋预埋不应太深，开凿时不能损伤板体砼，这个问题在钢筋加工、安装和支模时就应充分考虑，予以解决。

5 预应力空心板的起拱与技术调整

预应力空心板梁，在砼强度达到钢绞线放张条件时，将放松钢绞线，预加应力由基座转换到板体。板体底部受到巨大压力后，板体形成底部受压顶部受拉，预加应力将克服板体自身重力形成拱起。经过大批空心板施工观测，在砼强度达到设计强度的90%时放张，20m板跨中起拱高度为8-12mm，在砼龄期超过28天后，跨中起拱高度为20mm，左右且趋于稳定，在对同类板观测中发现，13m、16m板与20m板在预应力筋放张后有同样的规律，跨中起拱高度为跨径的1/1000左右。

预应力空心板其上为10cm钢筋砼桥面铺装，桥梁墩柱、盖梁、支座等在按原设计施工空心板安装就位后，板顶高程因板体起拱将与设计不符，从支座处以跨中，基本按抛物线增加，在跨中处最大。由于板起拱侵占了桥面铺装空间，造成铺装层厚度不足，为保证施工质量，在桥梁施工中按起拱高度即跨径的1/1000，降低墩柱顶标高，以满足铺装层最小厚度符合设计要求。

6 結束语

应力空心板施工，由于工序少、生产周期短、生产量大，施工过程中对细部容易疏忽，形成质量隐患，甚至出现质量问题，在施工过程中要严格监控，消除质量通病。在施工过程中，一定要制定出施工工艺规程，对所有参与施工的人员进行技术交底，掌握关键工序的技术要点，严格按照规范要求检测各项指标，发现异常，及时找出原因，采取合理的处理措施加以解决。

参考文献：

[1]陈忠.预应力混凝土空心板桥应用与施工相关问题[J].中国高新技术企业，2009（22）.

[2]张修萍，李涛，张淑丽.桥梁工程预制空心板施工中出现的质量问题及防治[J].治黄科技信息，2008（02）.

[3]葛成龙，赵凤勤.预制预应力空心板梁施工中应注意的几个技术问题[J].科技资讯，2006（29）.

[4]刘峰，李平.桥梁工程预制空心板施工中出现的质量问题及处治[J].河南水利，2006（04）.

[5]王青松.公路桥梁预应力空心板质量控制措施研究[J].交通世界，2016（14）.

[6]黄云，朱娟娥.预应力空心板在桥梁施工中的工艺及组织设计[J].中国水运（下半月），2012（12）.