先張法預應力混凝土在公路項目上的應用

摘 要：先張法預應力混凝土，就是先張拉鋼筋，后澆筑構件的方法。先在張拉臺座上，按設計規定的拉力張拉筋束，并用錨具臨時錨固，再澆筑構件混凝土，待混凝土達到要求強度（一般不低于設計強度的70%）后放張，讓筋束的回縮力，通過筋束與混凝土間的粘結作用，傳遞給混凝土，使混凝土獲得預壓應力。結合廣西某濱海公路項目，實際探討了先張法預應力混凝土在該項目上應用的注意事項。

關鍵詞：先張法；預應力；混凝土；公路項目；應用

中圖分類號：F54文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）04-0238-02

1 先張法工藝簡單、經濟、技術可靠，適合數量多、大批量構件

先張法工序簡單，筋束靠粘結自錨，不必耗費特制的錨具，臨時固定所有的錨具，都可以重復使用，一般稱為工具式錨具或夾具。先張法適宜生產直線配筋的中小型構件，費用比較低廉、經濟，質量比較穩定，適合大批量生產。例如某橋352片空心板，每片1.5萬，總計528萬元，11220平方米，每平方米造價0.047萬元。箱梁50片，每片4.5萬元，合計225萬元，3825平方米，每平方米造價0.059萬元。先張法空心板每平方米造價比后張法箱梁節省0.012萬元。

2 合理確定施工標段可以保證質量、提高進度，有利于總結經驗

筆者所在建設項目為北部灣沿海公路，全長22千米，總投資人民幣3個億，劃分為8個標段，分階段分批施工。其中有大橋3個，中小橋5個，橋梁長度1300米。橋梁結構形式都相同，下部結構是直徑1.5米的鉆孔灌注樁基礎，變截面預應力混凝土蓋梁。上部結構采用先張法20米空心板和后張法30米箱梁。該項目采用按結構部位和自然里程劃分投標標段。除路面標段沒有橋梁外，其余每個標段都有橋涵工程。橋梁從下部結構至上部結構，承包人都獨立施工。這樣必然每個標段都必須建立自己的預制場地，安裝預制設備。

3 有預見性科學規劃預制場地，保證預制工作連續進行

某標段402片梁，預制征用場地為未成型的路基，場地足夠滿足預制和存梁要求。承包人征用存梁300片場地，按照施工進度計劃，下構已施工完畢，已陸續架梁。存梁場地騰空，已足夠存放剩余102片梁。但人算不如天算，下構26#中樁基地質條件復雜，樁孔塌空，樁身混凝土離析，后配合大應變檢測合格。因為存梁積壓，無處存梁，造成預制場地停工。架橋機、龍門吊、裝載機、攪拌機等設備閑置停工，工人窩工，引起了索賠和工期延誤。

4 應力臺座受力驗算，是保證預制工程質量的前提

預應力墩式臺座適用生產中小型構件或多層重疊澆筑的預應力混凝土構件。它由傳力墩、臺座板、臺面和橫梁組成，其構造通常采用傳力墩與臺座板、臺面共同受力形式，依靠自重平衡張拉力，并可減小臺墩自重和埋深。臺座長度和寬度由場地大小、構件類型和數量等因素確定。一般長不大于150米，每組寬不大于2米，張拉力可達1000~2000KN。

5 張拉預應力材料、設備按規定送檢是一項必不可少的工作

預應力筋進場時應分批驗收，驗收時，應對其質量證明書、包裝、標志和規格等進行檢查。每批鋼絞線的重量不大于60T。從每批鋼絞線中任取3盤，并從每盤所選的鋼絞線端部正常部位截取一根式樣進行表面質量、直徑偏差和力學性能試驗。預應力筋所用錨具、夾具（以不超過1000套組為一個驗收批）和連接器（以不超過500套組為一個驗收批）進場時，檢查出廠合格證和說明書，有外觀檢查、硬度檢驗和靜載錨固性能試驗。還有其他試驗，如疲勞試驗、周期荷載試驗、輔助性試驗。

6 鋼絞線張拉順序、程序

鋼絞線同時張拉多根時，應預先調整其初應力，使相互之間的應力一致；張拉過程中，應使活動橫梁與固定橫梁始終保持平行，并應抽查力筋的預應力值，其偏差的絕對值不得超過按一個構件全部力筋預應力總值的5%。張拉順序一般按設計要求張拉，一般先張拉中間，再向兩邊對稱張拉。

7 拆卸式鋼板內模比充氣膠囊內模實用、方便

有的承包人為了節約成本，采用充氣膠囊內模，施工順序：綁扎鋼筋安裝外模，澆筑底板混凝土后，將檢查合格的充氣膠囊安裝就位，用定位箍筋固定，綁扎面板鋼筋，澆筑膠囊兩側混凝土?；炷翝仓瓿?~8小時后，膠囊放氣抽走，洗凈灰漿以備再用。實際使用情況是充氣壓力不夠，氣囊承受荷載過大，氣囊經常變形，空心板腹板厚度不均勻，空心板內部粗糙凹凸，不僅會影響外觀，也會影響到空心板整體受力。某大型承包商，采用拆卸式鋼板內模，一次綁扎好所有鋼筋，安裝好外內模，一次成型，一氣呵成，保證了質量和進度。也相應的節約了費用。

8 加入?？吓莆⒐璺劭梢蕴岣吆Ｑ蟠髿猸h境抗腐蝕性和提高混凝土密實性

根據《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041-89）和《海港工程混凝土結構防腐技術規范》（JTJ275-2000）的有關規定，為增強橋梁結構在水位變動區、浪濺區及海洋大氣環境中的抗腐蝕性能和耐久性，對外露嚴重的上構箱梁空心板、墩頂連續濕接縫、鉸縫、橋面鋪裝、下構蓋梁、墩柱、樁基摻入?？吓莆⒐璺?。摻入量為30kg/m3。微硅粉主要成分為無定性SiO2，具有非常高的火山灰反應活性，顆粒的平均粒徑為0.15微米，比水泥顆粒粒徑小100倍，比表面積高達15，000~25，000m2/kg。比水泥粒徑小100倍的微硅粉顆粒，填充與水泥顆粒的空隙之間，從而增加了混凝土密實度。微小的微硅粉顆粒使水泥水化產生氫氧化鈣晶體，填充在水泥水化產物之間，堵塞空隙和減小空隙尺寸。微硅粉比表面積巨大，摻入1kg的微硅粉，相當于引入約2萬平方米的表面積。潤濕如此大表面積的水分被就地滯留而無法遷移，因此微硅粉混凝土完全沒有泌水，在骨料和鋼筋下面也沒有泌水聚集，混凝土整體均勻密實。

9 預應力筋下料用粉筆做記號

預應力筋的下料長度應通過計算確定，計算時應考慮結構的臺座長度、錨夾具厚度、千斤頂長度、焊接接頭或鐓頭預留量、冷拉伸長值、彈性回縮值、張拉伸長值和外露長度等因素。預應力筋按計算長度切割，在失效段上套上塑料管，放在臺座上，線兩端穿過定位鋼板，卡上錨具，錨具因為重復多次使用，錨具在使用后用干凈的機油清洗，并擦洗干凈，不得有銹蝕、斷裂現象，使用前表面要用新毛巾擦干凈，防止打滑。用液壓千斤頂單束張拉，先張拉中間束，再向兩邊對稱張拉。在預應力筋初張拉后，用粉筆在斷面上每50~100cm做上記號，以方便在繼續張拉容易發現是否斷絲、滑絲。為保證安全，在張拉端，應安裝鋼筋防護網。張拉過程中，預應力筋中間、旁邊禁止人員經過。

10 混凝土澆筑順序及養生掌握

根據混凝土結構尺寸數量選擇澆筑順序也非常關鍵。 全面分層適于平面尺寸不大的結構，分段分層適于結構厚度不大而面積或長度較大的結構，斜面分層多用于長度較大的結構。該橋空心板數量12m3，長度19.3m，適合全面分層提高速度，按底板、腹板、頂板順序澆筑。約2小時澆筑完。梁板成形后要將表面抹平、拉毛，收漿后適時覆蓋，灑水濕養不少于7天。空心板內部是中空，采用砌磚蓄水養護。梁板架設至安裝孔之前，鑿孔將水放走除盡。

11 預應力筋放張

預應力筋放張時，混凝土強度必須符合設計規定，設計未規定時，不得低于設計混凝土強度的75%。預應力筋放張順序應符合設計要求，分階段分批放張。多根整批預應力筋的放張，可采用砂箱法或千斤頂法。用砂箱法放張時，放砂速度應均勻一致；用千斤頂放張時，放張宜分數次完成。鋼絞線放張后，可以用砂輪鋸切割。鋼絞線下料或放張切割，禁止使用電焊機切割。

12 標明預制件型號、日期

構件在預制前，應畫構件預制總平面圖，每預制一件，用繪畫筆涂紅，施工進度和數量一目了然。每天按照實施性施工進度計劃確定的構件型號安排預制。每預制一件，構件脫模后，在構件上表明型號、預制日期和使用方向。