桥梁工程中预应力钢筋混凝土空心板施工质量控制

刘 孝

(甘肃省临夏公路事业发展中心，甘肃 临夏 731100)

1 工程概况

S311线K131+590康乐东桥，上部结构:4～16 m预应力钢筋混凝土现浇简支空心板梁，现浇防水混凝土桥面铺装和安全带，预制安装钢筋混凝土栏杆和扶手，板式橡胶支座，GQF—C40型模数式伸缩缝，桥面宽为:净7.5 m+2×1.5 m人行道，设计荷载为公路I级。铰缝、桥面铺装、桥面连续混凝土为C50，空心板封头混凝土为C40，伸缩缝混凝土为C50钢纤维混凝土，板式橡胶支座规格为:直径200 mm、厚度42 mm，桥面铺装厚度为10 cm，桥头两端各20 m范围内采用重铺20 cm水泥稳定砂砾基层+5 cm沥青碎石混合料面层，以保证路面与桥面顺接。本桥上部设计为后张法预应力简支空心板，本文主要分析了该桥预应力混凝土空心板梁的施工质量控制要点。

2 预应力钢筋混凝土空心板施工质量控制方法

现浇预应力空心板施工虽不复杂，但各个施工环节相互交叉，稍一疏忽就可能导致对整个结构的后期使用造成影响。该工程施工情况总结如下。

2.1 设计和布设支架

1)处理地基。将空心板下方一定范围的松软土全部挖除，充填砂砾石(超过60%的含石量)，清理上坡地段直至露出坚硬岩面，设置坡度为3%的横坡，雨水可轻松排除。对于纵向坡度较大的可设置台阶，方便底托平整支垫。如果有必要可用C15强度的混凝土进行硬化。靠近上游便道开挖便于排水的水沟，使水位标高降低，避免支架区流入雨水出现下沉现象。

2)布置支架。选择碗扣式钢管架，用三种规格的立杆(1.8 m、2.4 m、3.0 m)，接长立杆错位布置，选择可调节托撑的顶底托。设置空心板下立杆横纵距分别为0.9 m、0.6 m，设置可加固的剪刀撑和斜撑。把枕木(15 cm×15 cm)垫在支架下，设置可调节顶托位于立杆，顶托上方分别铺设横向(15 cm×15 cm)和纵向(10 cm×10 cm)方木。因碗扣支架是定型的，要合理确定安装起始位置和立杆起始高度，放置枕木，选择可调节底托调平标高，放置立杆因局部不平而出现受力不均或悬空情况，先测量和计算安装节段地面标高和立杆底面标高，用可调节的底托调平4个角标立杆高，再对其他底托进行挂线安装，最后进行立杆安装。

3)布设支架注意事项。①可用错节方法调整基底间高差超过60 cm的立杆。②错开立杆接长缝，第一层选择2.4 m和3.0m两种长度错位布置，中间选择3.0 m长的立杆，最后用0.9 m和1.5 m长的顶杆把顶层找平。③严格控制立杆的垂直度，不超过15 cm的架子控制比例为1/200，全高的垂直偏差要小于10 cm。④拼装脚手架至3～5层后，采用经纬仪对横杆和立杆的水平及垂直度进行检查。无荷载条件下对立杆底座是否空浮或松动逐一进行检查，垫实薄钢板，及时把可调座旋紧。⑤应保证斜撑网格符合架子尺寸。选择拉压杆为斜撑杆，可任意确定布置方向。⑥如果脚手架不超过20 cm高，应根据整架面积的1/2～1/4对称布置斜撑杆，保证其均匀分布。脚手架整体承载力和刚度因斜撑杆而更加牢固，不可随意拆除。

4)预压支架。为验证地基的稳定性和强度，铺设完成后要预压支架，排除其与地基的塑性和沉降变形，并对其弹性变形进行测量。用装砂的编织袋预压支架，以梁体自重120%为预压荷载。使用吊车吊放砂袋预压支架。支架外侧2 m处还要设置避免支架区流入雨水和流水的防护设施，避免支架下沉。预压结束后把砂袋移除对立杆高度作调整。

2.2 制作及安装模板

1)选择大块胶合板为底模板材料，在支架顶纵向布置的木板上铺设，使用钉子把胶合板与木板钉牢固，采用可调整的顶托进行调模和卸模。

2)选择厚5 cm刨光的大板为外模板材料，内贴竹胶板(厚度为12 mm)，以间距为90 cm的方木为竖向支撑肋，间距为50 cm槽钢为横向支撑肋。分配梁上直接立外模，用Φ18对拉螺杆对拼装的内外侧模板进行对拉。

3)选择组合钢模为内模材料，用木模调整局部尺寸的变化，内模板采用对拉螺杆紧固。采用钢管支架对空心板顶板进行支模，底板直接支撑支架。

4)因堵头模板有钢筋和预应力管道孔眼，采用胶合板根据断面尺寸模板进行挖孔，严格按照钢筋及预应力管道位置对孔眼进行定位切割。

5)安装模板注意事项。①模板制作前应对施工图和加工模板配件的图纸详细阅读，对各构件细部尺寸进行核实，模板要严格按照加工图纸进行制作，相关部门验收合格后再投入使用。②必须保证模板接缝密切贴合，为避免出现漏浆现象，应用107胶严密堵塞缝隙。③螺栓孔需要纵横呈对称性规律排布，保证其能均匀受力。④采用胶带粘接模板连接缝，完成模板、排架支搭后经监理验收确认合格后下道工序再开始施工。

2.3 加工及安装钢筋

首先要通过试验确定钢筋与相关要求相符后再进行加工，用双面焊接方式焊接受力钢筋，保证焊接长度大于5 d，在较小内力处设置接头，布置时错开。下料后把钢筋按照设计图纸运输至施工现场绑扎，因许多预埋波纹管都位于底板、顶腹板内，为避免损坏波纹管，在埋置波纹管前要完成所有焊接，尽可能避免安装好管道后进行焊接操作。如果波纹管与普通钢筋出现位置问题，钢筋可适当移位，保证预应力管道位定位准确。测量人员要对模板平面和高程复测无误后再绑扎钢筋。

2.4 加工及安装波纹管

波纹管要严格按照设计图纸布设，固定时选择定位筋，保证管道安放好后无折角、平顺。以5 d为所有管道接头长度标准，套接大一号的波纹管，旋紧后用胶带纸把接头处紧缠，避免掺入混凝土浆，如果非预应力钢筋和管道在位置上产生冲突，应该移动钢筋使管道处于正确位置。波纹管端部的预埋锚垫板要和孔道中心线保持垂直，且在浇筑混凝土期间不发生位移。安装好后盖好端部避免进入杂物或水，施工过程中避免管道与机械、振动棒等产生碰撞进而造成波纹管破裂或移位，所以接头一定要严密、牢固，并做到在混凝土浇筑过程中随时检查有无移位情况。

2.5 浇筑混凝土及养护

按照底板—腹板—顶板的顺序用混凝土泵车泵送砼的方式，一次性对称分层浇筑混凝土，控制每层厚度为30 cm，由前端逐步浇筑至后端，保证次层混凝土在前层混凝土初凝前浇筑完成，保持层间无冷缝。严格按照振动棒的工作范围振捣混凝土，避免出现欠捣、漏捣和振捣过度现象。对于空隙较小的预应力管道，要使用直径较小的插入式振捣器，振捣过程中严禁在钢筋平拖，避免与预应力管道、模板和钢筋产生碰撞；振捣平整顶板混凝土后需要收平抹面，在混凝土初凝前进行，避免早期水分减少而导致表面出现干裂，浇筑完成后采用渗水土工布或麻袋覆盖洒水养生。

2.6 张拉及孔道压浆

1)张拉。①浇筑空心板过程中在相同条件下制取数量充分的养生试块，在该养生试块达到100%强度后再进行预应力张拉。②要保证进行张拉作业的施工队伍具备相应资质，张拉前精准核定油压表和千斤顶，统一对相关设备进行编号。对锚具和钢绞线进行检测试验。③钢绞束、承压板、工作面周围的灰浆要在张拉前清理干净，根据相关要求选相应孔道抽测摩阻参数。严格按照相关规范安装锚夹具。④施工人员要熟记各种机具，并就相关技术强化培训，考核合格后持证上岗。用张拉力和伸长值双控法进行预应力张拉操作。

2)孔道压浆。①压浆顺序，一般情况下是由一端压至另一端，对每束管道依次进行压浆。②压浆前准备：管道内积水用空压机吹干净；检查所需材料有无遗漏；检查工具、设备的性能和齐全性；检查安全设施的有效性和支架的牢固性。③压浆。实验室严格按照设计标号进行水泥浆配制，应以普通硅酸盐水泥为材料，控制水灰比为0.4～0.45。在压浆机灰浆搅拌桶拌制水泥浆，依次在拌和机内加入水和水泥，拌和均匀后再把膨胀剂加入，严格按照相关要求控制掺入的膨胀剂的量(用量一般要少于水泥总量的0.01%)。拌和好后用拌和机把水泥浆向活塞式注浆泵内倒入，从空心板一端注入压浆，直到溢出排气孔的水泥浆稠度均匀，把注浆管闸阀关闭待水泥浆凝固，控制注浆压力不超过0.7 MPa。要控制从拌制水泥浆到向孔道压入的时间为30～45 min。试验人员要严格记录压浆过程中的相关数据，每个工作班留取的水泥浆试件至少保证5组(7.07 cm×7.07 cm×7.07 cm)，进行28 d保养后，以其抗压强度为评定水泥浆质量的标准。

3)封锚。用砂轮机把锚环外多余钢绞线切割下来，为防止其传递热量还需要不停洒冷水。浇筑封端的混凝土要选择标号与盖梁一致的，浇筑时避免用振捣棒振捣，捣实抹平均需要人工操作。终凝后洒水养护至少7 d。

3 结语

预应力钢筋混凝土空心板施工技术现已较为成熟，但由于施工人员疏忽大意或对施工质量不够重视，导致经常出现工程质量问题，发生安全事故，造成人民生命财产的较大损失。所以施工单位应高度重视施工各环节质量，基于全过程质量控制，对每道工序都做到严格把关，才能确保预应力钢筋混凝土空心板的施工质量。