先張法預應力空心板施工技術實踐

趙 倩

一、工程概況

南水北調中線一期陶岔渠首樞紐工程下游交通橋為一跨徑70m的懸鏈線箱型拱橋，橋梁全長185.06m，總寬9m，凈寬7m，荷載標準為公路-Ⅱ級。交通橋主橋上部結構及兩岸引橋均采用13m的預應力混凝土簡支空心板梁，設計強度等級為C50。全橋上部結構共計14跨，空心板每跨8片，共計112片，按預應力A類構件設計（其中邊板28片，寬149.5cm；中板84片，寬99cm，板長13m，板高60cm）。

二、預制場布置

預制場的選擇必須保證有足夠的空間，包括板梁存放場、施工設施存放點、車輛通行車道以及先張預制構件最重要的施工設施——張拉臺座。

本工程張拉臺座采用半埋入式槽式臺座，預制場共設4道臺座，每道可同時澆注3片空心板，在每片板之間設置1m的工作區(qū)間距。臺座縱梁為C30鋼筋混凝土墻，縱梁兩端各鑲嵌一塊2cm厚鋼板，以防止在張拉過程中縱梁端部被破壞。兩縱梁之間以C20混凝土作為底模基礎，打磨后形成水磨石面層，然后浸油、打蠟作為板梁底模，既減小了底模對板梁底部的摩擦，又保證了空心板底面的光潔平整度，利于移梁脫模和周轉重復利用，降低了修復費用。臺座固定橫梁和移動橫梁均由工字鋼和加肋板焊接而成，端橫梁上安裝定位鋼板，鋼板上的定位孔道位置偏差不得超過5mm，確保在張拉過程中鋼絞線中心位置的準確性。為保證施工人員的安全，兩端橫梁后設置安全防護網。

三、預應力空心板施工工藝

預應力空心板施工工藝流程如圖1所示。

1.預應力筋安裝

本工程預應力筋采用鋼絞線，將下好料的鋼絞線運至臺座的固定端，采用向前推的方式穿束，鋼絞線依次穿過定位鋼板、固定端橫梁及塑料套管后兩端固定。鋼絞線失效處理采用塑料套管，尺寸必須嚴格控制，按照每根鋼絞線的有效長度對其進行編號并將塑料管套在相應部位。為減少預應力筋工作長度，在整體張拉端采用連接器和拉桿代替預應力筋。鋼絞線安裝過程中不得扭轉或絞旋，張拉范圍內不得焊接。

2.預應力筋張拉

預應力筋張拉采取單根初調、整體張拉的方式進行。

張拉程序如下：

單根初調：0→10%σcon；

整體張拉：10%σcon→分級加荷→105%σcon（持荷5min）→0→σcon（錨固）。

張拉時，先在錨固端用1臺QYC300型千斤頂施加10%σcon的初應力對鋼絞線逐根進行初調并錨固，待一組初調完畢后，在整體張拉端用2臺YDT2000型千斤頂推動活動橫梁進行整體張拉。

張拉過程中2臺千斤頂要采取同步推進的方式前進，移動橫梁和固定橫梁保持平行，使預應力筋均勻受力。預應力筋張拉應力與伸長值計算采用應力—應變雙控制，張拉采取分級加載的方式，每級荷載值控制為20%σcon。加載過程中，要密切注意預應力筋的實際伸長量與理論伸長量相比是否控制在±6%內，若有異常立刻停止并查找原因。當加載至105%σcon時持荷5min，使預應力筋完成部分徐舒，以減少鋼筋錨固后的應力損失，然后補足或放松預應力筋的拉力至σcon，測量、記錄預應力筋的伸長量，并與理論值比較，若誤差在允許范圍內，滿足要求，錨固預應力筋，千斤頂回油，封閉塑料套管，否則要及時找出原因進行分析處理。

3.鋼筋綁扎、立模

在預應力筋張拉完畢后，對其錨固，并進行鋼筋綁扎。鋼筋在預應力空心板制作前提前加工，鋼筋下料前應平直無局部彎折，各種型號的鋼筋尺寸、間距嚴格按照圖紙施工，并將表面油漬、漆皮、麟銹等清除干凈。鋼筋的夾頭應反向于氣囊，防止損壞氣囊。另外，為防止氣囊上浮（確保頂板厚度），按照設計圖紙要求，每隔30cm設箍筋一道，下端與底板鋼筋綁扎牢固。水泥砂漿墊塊應事先做好，并與鋼筋扎緊，確保保護層厚度滿足設計要求。

梁體外模采用定型組合鋼模，模板上部內口用方木支撐控制，外側加斜撐防止模板傾斜。立模后，板下部連接筋要緊靠模板，便于拆模后順利鑿出。在模板接縫處貼橡膠條防止漏漿。

4.混凝土澆筑

本工程采用塌落度5～7cm的低塑性混凝土，外加劑使用高效減水劑，混凝土澆筑采取水平分層澆筑，首先澆筑底板混凝土，待振搗密實后安裝涂有脫模劑的氣囊芯模，然后澆筑腹板和頂板混凝土，層厚不大于25cm，并振搗密實。在腹板混凝土振搗過程中，振動棒要插入底板混凝土中，以加強腹板混凝土與底板混凝土結合的密實性。為使腹板、端邊以及模板角落混凝土振搗密實，采用插鏟式搗固器進行振搗。

在振搗過程中，要避免振搗器與芯模、預應力筋和鋼筋接觸，以免造成損傷。待板面混凝土澆筑完成后采用平整、木抹粗平、拉毛進行處理，便于梁板與橋面鋪裝層的結合。

5.混凝土養(yǎng)護及后期工作

混凝土澆筑完畢待初凝后要及時進行養(yǎng)護，養(yǎng)護澆水不得少于7d。

混凝土強度達到2.5MPa時拆除不承重側模；達到5MPa時拆除芯模；達到85%以上時方可放張。放張采用千斤頂慢速回油法，放張過程與張拉過程相反進行，打開回油閥緩慢回油，逐漸放松預應力筋。放張結束后，自放張端向固定端用砂輪機逐次切割鋼絞線。

強度達到90%以上后起吊空心板，在堆放場空心板水平分層堆放，高度不得超過3層，層與層之間以墊木隔開，各層墊木的位置設在吊點處。板吊至堆放場后用砂輪切割機切去板端部外露鋼絞線，切割部位在板端部向里1cm處，切割后端部用砂漿抹好，防止鋼絞線端部生銹。最后進行封端混凝土施工，并對每塊板做好標識。

四、先張法空心板施工注意事項

1.加強原材料檢驗和現場混凝土塌落度控制

鋼絞線、砂石料進場前要嚴格檢驗，符合要求方可使用，鋼絞線表面不得有潤滑油、油漬等降低鋼絞線與混凝土粘結力的物質。現場混凝土塌落度必須嚴格控制，以減少因徐變和收縮引起的預應力損失。

2.嚴格控制板梁尺寸

在空心板施工過程中，因立模過程中的誤差以及混凝土澆注后漲模等問題，空心板出現超寬現象，會給之后的安裝帶來不便，因此必須嚴格控制板梁尺寸。通常利用負差效應，在臺座底模制作過程中寬度比設計寬度窄1cm，澆注的空心板寬度負差在-2～-5mm，方便了空心板的安裝。

3.合理安排工序

空心板的存放時間不宜超過60d，在施工過程中應編制合理的施工組織設計，整個工程統(tǒng)籌安排，避免空心板存放時間過久造成反拱度過大，給橋面鋪裝帶來不必要的麻煩。

4.油表與張拉設備配套使用

千斤頂與油表需配套校驗，以確定張拉力與油表讀數之間的關系，因此在張拉前，必須仔細檢查，確保張拉設備與配套油表的使用。

在預應力空心板施工過程中，要嚴格按照規(guī)范規(guī)定和設計要求控制預應力空心板梁的施工工藝，確保空心板梁的外觀和質量■