先張法預應力空心板梁的施工工藝和質量控制

【摘要】根據自己對先張法預應力空心板梁施工技術理論的研究，結合我公司所在的滬杭甬高速公路拓寬工程沽渚至寧波段305合同橋梁工區板梁預制場的施工生產情況，介紹先張法預應力空心板梁的預制生產步驟、技術、工藝流程以及施工中的質量控制要點等。

【關鍵詞】先張法預應力空心板梁；生產步驟；工藝流程；質量控制要點

隨著我國公路交通現代化建設的飛快發展，先張法預應力空心板梁以其造價低、建筑高度低、安全性和耐久性高、可以工廠化生產、構造簡單輕巧、施工方便等優點，在高速公路橋梁施工中得到了廣泛的應用。本文以16m的標準空心板梁為例，對先張法預應力空心板梁的預制工藝與質量控制要點進行詳細闡述。

一、工程概況及概述

滬杭甬高速公路拓寬工程沽渚至寧波段305合同段位于寧波境內，起點位于陸埠鎮，終點位于高橋鎮，起終點樁號為K110+200～K125+000。此項目為加寬工程，施工過程中全線不封閉交通，即邊通車邊施工，施工難度較大。全線共有跨線橋1座、分離式立交1座、大橋2座、 中橋8座、小橋6座，涵洞、通道及箱涵共25道，上部結構預制梁板共1359片，其中16m先張法預應力空心梁板607片。所有板梁預制工作均放在預制場集中預制，板梁安裝采用大龍門吊出坑、炮車拖運，汽車式吊車安裝就位。

二、施工方案

我公司在河姆村的預制場內設JS750混凝土拌和樓，梁的預制臺座均采用混凝土固定臺座，臺面采用5mm鋼板。預制場內安裝載重20噸的龍門吊負責場內運輸及構件的移動，梁的成型采用廠制大塊鋼模，預應力采取成組張拉的方法進行，插入式振動器振動成型，采用養生布灑水覆蓋養護。

三、施工方法及工藝措施

1、梁板預制的工藝流程

場地平整、壓實、排水系統→測量放樣→先張法臺座及橫梁制作→板梁底模制作→穿鋼絞線、鋼絞線失效段包裹→設備校驗→張拉→（應力、伸長率雙控）→綁扎底板鋼筋→綁扎頂板鋼筋→安裝側模→綜合檢查→澆筑底板砼→芯模定位、沖氣→澆筑腹板、頂板砼→養護→抽拔芯模→拆除側模→養護→放松預應力剪斷鋼絞線→脫模→吊梁出坑→堆放→封頭。

2、臺座、底板設計與制作

16m梁板的規格為16m（長）×1m（寬）×0.9m（高），臺座采用鋼筋混凝土框架式臺座，臺座長度為88m，寬度1m，可一次制梁5片，平行設置不少于5個臺座，這樣可以達到每天制梁5片的生產率，臺座之間設40cm（寬）×50cm（高）的鋼筋混凝土傳力柱，傳力柱兩端采用80cm（寬）×50cm（高）鋼筋混凝土橫梁連接。

3、鋼筋制作與安裝調直

構造鋼筋按規范置于防雨水的棚內堆放，在制作棚內彎制后以每片梁用量分型號捆綁放置并標識。在臺座上劃線標示鋼筋位置、支座預埋鋼板和其它預埋件，按設計要求精確就位捆綁焊接牢實。

1）調直、除銹

鋼筋特別是盤圓鋼在加工前進行調直、除銹。采用冷拉方法調直，并注意I級冷拉鋼筋的冷拉率不大于2%。

2）鋼筋制作、綁扎

①鋼筋制作應根據構件設計圖紙及技術規范的加工鋼筋的容許偏差進行加工與控制。

②本工程控制鋼絞線中心距底模的高度除了張拉固定橫梁上錨墊板孔起其作用外，在每塊構件兩端鋼絞線均設置了固定尺寸的角鋼及木條。

4、張拉機具的制作、安裝和檢測

1）張拉橫梁及張拉軌道

在張拉臺座抗壓柱兩側分別設置張拉固定橫梁。張拉橫梁采用在兩塊鋼板之間用I45a型工字鋼焊接而成，另在張拉臺座端部（張拉主動端）設置張拉軌道。

2）錨具、連接器

在鋼絞線張拉的主動端，采用線—桿連接器用于將鋼絞線與精軋螺紋鋼進行聯結，精軋螺紋鋼則通過螺母固定于張拉橫梁的錨墊板上。被動端通過螺母固定于固定橫梁的錨墊板上。

3）千斤頂、壓力表、高壓油泵

根據鋼絞線張拉工藝要求及構件張拉力要求，我公司預制場用于預拉鋼絞線的千斤頂型號為QYC—230型1臺，YDT—2000型2臺，配套高壓油泵ZB4—500型2臺，壓力表精度級別為1.6級。

施工前應對張拉機具設備等進行了檢查，并對千斤頂、油表進行了標定。

4）張拉鋼絞線

a、鋼絞線下料失效處理

鋼絞線的失效處理采用硬塑料管套在鋼絞線外。在認真檢查鋼絞線的下料長度及失效塑料管的長度、根數，并確認無誤后裝配錨具、連接器。

b、鋼絞線的制作、穿束：

①鋼絞線張拉前的準備工作：現場由經監理工程師批準的張拉程序、現場施工操作規程和足夠數量且具備預應力施工知識和正確操作的施工人員對臺座、橫梁及各項張拉設備進行詳細檢查，符合要求后才能進行操作。

②鋼絞線張拉：張拉前先做以下工作：對張拉設備進行校檢；計算鋼絞線的張拉力并換算成油表讀數；計算鋼絞線的理論伸長量。

③預應力鋼絞線的靜停與檢查

鋼絞線張拉完畢后為保證施工質量及安全應停放不小于8小時，并仔細檢查有無斷（滑）絲。斷（滑）絲數量不得超過同一構件內鋼絲總數的1%，否則應采取措施進行處理。

5）混凝土澆筑、養生

a、配制混凝土用材料、配合比

①配制混凝土用材料選用時應做到：水泥應對混凝土結構強度、耐久性和使用條件無不利影響，且以所配制的混凝土強度達到要求，收縮小、和易性好和節約水泥為原則。水泥的運輸、儲存應防止受潮。若水泥受潮或存放期超過3個月應重新取樣檢驗并按其復檢結果使用，砂、碎石、拌和用水的采集、存放、使用均應符合技術規范。

②混凝土配合比的設計、試配應使用施工實際采用的材料。配制的混凝土拌和物應滿足和易性、凝結速度等施工技術條件，要保證制成的混凝土符合強度、耐久性等質量要求。攪拌混凝土前應測試砂石含水率，調整用水量并下達施工配合比。

b、混凝土攪拌、運輸

為保證混凝土拌和質量，我公司預制場采用JS750型強制式攪拌機進行混凝土攪拌，采用混凝土攪拌車配合小龍門吊斗進行混凝土的運輸和澆筑。

c、混凝土澆筑

澆筑混凝土前應對模板、鋼筋、預埋件及混凝土拌和物質量等逐一進行檢查，確認無誤后方可開始進行。為了縮短脫模時間在混凝土的攪拌過程中按試驗配合比摻入早強減水劑。混凝土的澆筑采用活底吊斗用龍門吊直接灌入模板內，插入法搗固。由高處向模板內傾卸混凝土時，應防止發生離析，自由傾落度不得超過2m。

混凝土養護采用常規灑水養護。混凝土澆筑完畢終凝后，采用塑料管直接往混凝土表面灑水。拆模后用無紡土工布覆蓋梁體，壓好四周，往土工布上灑水進行養護，養護時間一般不少于7天。

四、質量控制要點

1、制梁臺座頂面高程控制

在臺座施工過程中要嚴格控制臺座頂面高程，保證在臺座使用過程中鋼絞線在張拉后位置的準確性；另外確保在張拉過程中，千斤頂的作用點正好位于傳力柱的中心位置，避免傳力柱的偏心受壓，從而保證張拉過程中的施工安全。

2、張拉應力控制

張拉作業是先張法預應力空心板預制中最關鍵的工序，張拉力的準確與否直接決定著空心板的使用功能和使用壽命，張拉力的控制要從以下3個方面進行：

1）張拉機具的標定：千斤頂和油表應由具有相關資質的檢測部門進行配套校驗并出具標定報告，且在使用過程中千斤頂和油表要嚴格按照標定報告配套使用，不得互換；另外在張拉作業超過200次后以及施工中出現問題時，千斤頂和油表必須重新進行標定或更換。

2）初始應力張拉：梁板中板和邊板的預應力鋼絞線分別為13根和 14根，在所有的鋼絞線進行整體張拉之前，必須逐根進行初始應力張拉，從而消除因為安裝誤差等原因造成鋼絞線內部應力的差異，確保在整體張拉過程中所有的鋼絞線內部應力均處在“同一個起跑線上”，從而保證預應力的準確性。

參考文獻

1、《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041-2000） 北京 人民交通出版社 2000；

2、劉自明主編《橋梁工程手冊》北京 人民交通出版社 2000；

3、滬杭甬高速公路拓寬工程沽渚至寧波段305合同段施工圖設計文件。