谈预应力混凝土空心板施工中的质量控制

（甘肃省陇南公路局，甘肃 陇南 746000）

0 引言

预应力混凝土是新技术发展的产物，深入挖掘了材料本身的高强度特征，对混凝土裂缝有预防作用，同时结构自重大大减轻，增大了桥梁的跨径，刚度和行车舒适度显著提升，因而在公路工程中得到了广泛应用。本文结合G567线礼县-成县-康县公路维修改造工程桥梁工程的施工实践，探讨如何控制预应力混凝土空心板的施工质量。

1 按要求严格执行施工操作程序

1）对每道施工程序严格自检，合格后报监理工程师验收，整个施工过程要有施工人员旁站指导监督。

2）自检体系要建立健全，自检组由质检负责人为组长、相关技术人员为组员组成，各项岗位职责、规章制度、管理责任要严格落实。

3）落实好施工前的各项准备工作，施工人员要熟悉和掌握设计图纸及相关规范，并制定详实可行的施工方案。

4）对各种工程原材料要严格把关，做好检测，确保材料质量合格，严禁不合格材料进场。

①水泥：验收项目包括品种、强度、证明文件以及出厂时间等，要及时进行复查试验。

②集料：每批集料运入工地时都要进行检验，集料含水量每工作班至少测2次。

③钢筋：按照钢种、等级、牌号、规格分批进行验收，标记堆放，在仓库及露天堆放时要做好防潮工作，避免生锈。

④钢绞线：在一批钢绞线中随机取3盘，在端部正常位置截取试样，对试样表面质量、直径偏差和力学性能进行试验。检测项目全部合格后该批钢绞线方可使用。

⑤锚具：查看锚具出厂合格证和质量证明书，查验锚固性能类别、型号、规格及数量、外观尺寸、硬度等，且进行静载锚固性能试验。

5）确保质量控制措施

①技术人员要熟悉施工图纸、操作规范、验收标准、操作规程等。

②预制空心板前放样要准确，严格把控尺寸。

③做好关键工序的技术交底，随时检查施工工序的作业质量，并严格执行监理工程师抽检制度。

④施工中要做好原始记录，检查记录及相关资料。

⑤工程质量“三检”制度是把控质量关的重要措施，要严格落实。

2 施工质量的控制

2.1 施工总体方案

1）空心板施工采用现场预制，现场吊装。所有的空心板选在桥梁施工现场附近进行预制施工。

2）施工中用到的碎石材料统一采购，确保了质量。

2.2 施工操作要求及注意事项

2.2.1 施工前的准备工作

主要包括场地的布置、平整，按要求进行施工测量放样，安排好施工机械的调度、调试、维护、配套设施的安装及各种原材料的供应运输等。

2.2.2 预应力混凝土浇筑

1）平整预制场地，底模铺设。

2）按设计要求设置预应力管道的孔径和线型，注意钢筋定位器在空心板钢筋网上每间隔1m进行设置，曲线处间隔缩减为50cm。锚塞（夹片）、锚固和锚垫板的位置要正确，与锚固钢筋、螺旋钢筋牢固地固定在空心板两端的模板和钢筋网上。

3）浇筑混凝土要点

①应一次性连续完成混凝土浇筑。

②要做细致计划安排，包括混凝土数量、搅拌能力、浇筑时间、运输距离和道路情况、各种机械设备之间匹配情况、技术交底情况等。

③良好的和易性、密实无气泡、平整的表面是最基本的要求。

④要在与混凝土接触处涂刷隔离剂，对模板进行洒水处理。模板、钢筋要清理干净。外形尺寸和模板位置要控制在允许偏差范围之内。

⑤按要求确保钢筋骨架、预埋件牢固且位置准确，及时检查，出现问题及时纠正。

⑥浇筑程序：浇筑空心板混凝土底板；穿芯模；浇筑空心板混凝土腹板、顶板。

4）振捣

①为达到密实，以附着式振动器为主、插入式和平板式振动器为辅进行操作。

②检查附着式振动器安装模板的坚固性及整体性，安装距离1～1.5m，操作时间以达到无气泡及成为水平平面为准。

③插入式振动器的振动深度要低于棒长度的2/3～3/4，振动时应不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，震动完毕要均匀缓慢上提振动器。

④振动时间要控制好，一般为20～30秒。不可过短或过长，过短时混凝土不密实，过长时混凝土可能产生离析现象。

5）待混凝土强度达到15MPa以上才可以拆模。要重视混凝土的养生，保持表面足够的潮湿，可以用草甸等覆盖在上面。预应力张拉，待混凝土强度达到设计强度的75%后方可进行。

2.2.3 预应力张拉操作要点

1）充分做好准备工作

①留足充分的场地空间（两端各预留6m2），在合适的位置安装张拉千斤顶吊装架。

②要严防钢绞线生锈腐蚀，抽检其无初应力（截取1～3m长度钢绞线，切口平整，放置24小时后查看切口是否平整，若不平整即有初应力，不得使用）。钢绞线下料长度为孔道长度加张拉工作长度，钢绞线的截断不得采用电焊或气焊切割。编束前应进行预拉，编束时将每根钢绞线对齐后穿入梳丝板梳理，每隔1～1.5m用18～20号铅丝绑扎一道，并编号挂牌堆放。

③要减少波纹管接头，并密封以避免漏浆现象出现。安装波纹管前要进行检查确保接口无毛刺、中间无破损，并进行漏水试验。安装位置确保平面小于10mm，上下小于5mm。

④对于采用的M15-4、M15-5、M15-6型锚具进行严格的检查。

⑤为了确保操作的正确，在施工前要按照规范对张拉设备（包括张拉千斤顶、高压油泵和油压表）进行检测和标定。千斤顶使用6个月或频繁使用200次就要重新校准，而对于测力环、测力计的校准一般为两个月一次。

2）预应力筋的张拉操作

①第一步要清理预先留好的孔道；第二步完成穿束工作，注意留好护头且两头大致等长；第三张拉前的实验，可用2～3m钢绞线固定在钢架上进行张拉，保持一段时间以观察锚定是否合乎要求。

②做好现场每次张拉原始记录。

③采用双控方法。

其一是张拉应力控制。张拉程序按规范规定为：

0→初拉力（划记号）→1.05ocon(持续5min)→ocon（锚固）

其中，ocon为张拉时的控制应力。

其二是张拉伸长值控制。张拉伸长率±6%；钢绞线应伸出千斤顶尾端10cm，直接在钢绞线上测定初拉力、张拉控制应力及卸载后的拉伸值，并按下式计算实测伸长值：

△o=P（△2-△1）/（P-Po）

式中，

P—设计张拉力，P=AKXFK；

AK—钢绞线截面积；

Po—初拉力，Po=（10%-15%）P；

△—设计伸长值；

△o—实测伸长值；

△1—实测初拉力伸长值；

△2—实测张拉控制应力伸长值。

保证容许误差：5%＜（△-△o）/△＜10%

④张拉采用两端同时操作。注意每束钢绞线断、滑丝不得超过1根，每个截面不得超过1%。

⑤施锚作业完毕后，对于暴露于锚头外的预应力钢丝束进行截除。

3）孔道压浆和封锚

①在压浆前，要对孔道冲洗，然后吹净孔道内所有积水。

②压浆要靠设备完成，设备包括泥浆拌和机、泥浆泵、泥浆输送管和压力表等，要确保设备的完好性。

③水泥浆的质量要求见表2。

表2 水泥浆要求

④张拉结束10h后（不超过24h）进行压浆。

⑤压浆工序完成后，用混凝土（与浇筑混凝土同标号）在两端封锚，结束混凝土浇筑工作。

3 常见缺陷和预防

3.1 常见缺陷和预防

3.1.1 张拉伸长量不够

主要有以下原因：

1）预留孔道弯曲或不直，张拉筋因接触管壁受阻；

2）如果先将预应力筋穿入管道再浇筑，浆料将拉筋粘连增加阻力；

3）预应力筋材料本身缺陷，例如弹性模量出现差距，导致伸长量计算误差。

防治措施：

1）按照设计参数对孔道进行定位，发现误差及时纠正，并保证孔道线型光滑顺直；

2）在浇筑振捣时注意避免损伤管道防止发生漏浆；

3）要对预应力筋的实际弹性模量进行测试，以保证伸长量计算的准确性。

3.1.2 预应力筋无法穿入孔道

主要有以下原因：

1）管道如出现接头处凸起、凹陷或管壁有孔，预应力筋穿入此处便会被阻挡住；

2）预应力筋穿入时可能将管壁刺破导致受阻。

预防措施：

1）做好操作前对波纹管的检查，如有孔立刻进行封堵平滑处理；

2）检查波纹管接头处是否平滑；

3）浇筑前可预置一个塑料软管在孔道内，浇筑初凝后拔出该软管。

3.1.3 张拉拱度偏大或偏小

张拉拱度偏大主要应考虑混凝土强度、龄期、弹性模量、原材料等方面因素，对于拱度偏小主要应考虑预应力张拉力、伸长量是否满足设计要求。

3.2 施工时常见缺陷及处理方法

3.2.1 浮浆过多

混凝土表面浮浆过多与混凝土坍落度偏大、运输过程中造成离析、过振等有关。

预防措施：增加混凝土拌和物坍落度的检测频率，控制水灰比；采用相关措施防止离析，一旦发生应二次拌制；严格按照操作规程进行振捣，均匀到位，避免过振。

3.2.2 空心板顶板厚度不够

此位置是关键部位，要确保设计数值。成因有以下几点：

1)浇筑时芯模发生了上浮；

2)芯模定位不准；

3)橡胶芯模在定位筋之间形成波形。

预防措施：

1）优选后穿芯模操作方法，并严格控制底板混凝土的厚度；

2）仔细检查芯模外形几何尺寸、定位方法，定位筋间距≤40cm为好；

3）橡胶芯模弹性较大，定位钢筋长度可有意地比设计值缩小1～2cm。为消除定位筋间波形上浮量，可用3～4根φ12的钢筋(长度要稍大于梁板长度)纵向排列放置于芯模顶部与定位钢筋之间，在拆除芯模后抽出该钢筋重复使用。

3.2.3 预制梁板外观质量

梁板外观质量缺陷有线形不直、蜂窝麻面、露筋、漏浆、跑模、接缝错台、板底鼓包、砂浆垫块痕迹明显、局部裂纹等。

预防措施：

1）采用定型钢模，严格检查模板搭接有无错台，模板安装就位是否准确，加固措施是否坚固。模板表面应光洁平整，脱模剂使用效果良好；

2）严格按规范操作振捣程序，均匀有序、不漏振；

3）严格检查各道工序。

3.2.4 局部空洞

在浇筑施工过程中，由于钢筋布置稠密、截面变化、管道预埋，锚垫板等部位会形成空洞，造成受力面积减小，从而影响梁板的使用功能。

预防措施：

1）因骨料过大会卡在密集的钢筋处，所以要严控骨料粒径和施工配合比，为防止离析情况，要随时检查坍落度；

2）振捣做到均匀、不漏振；

3）钢筋密集处要用小直径振捣棒，做到振捣均匀；

4）为确保底板密实，可用后穿芯模施工工艺。

3.2.5 混凝土分层界面明显

混凝土分层浇筑或浇筑中断时有发生，从而会出现混凝土表面分层界面，整体强度及耐久性受到影响。

预防措施：

1）合理安排施工工序，使浇筑保持连续性；

2）振捣时要保证足够深度；

3）维护好各种机械设备，配备发电机；

4）严格控制穿芯模时间。

4 结语

随着公路交通日益发展，公路桥梁建设水平不断提高，预应力混凝土桥梁将在交通建设中得到广泛应用，如何更好确保施工质量有待广大公路建设者实践和探索。