預(yù)應(yīng)力空心板梁技術(shù)控制

馬輝杰

摘要：預(yù)應(yīng)力空心板梁是現(xiàn)今很多工程建設(shè)中經(jīng)常應(yīng)用的一類技術(shù)，在本文中，將通過某工程實(shí)例，對(duì)預(yù)應(yīng)力空心板梁技術(shù)參數(shù)及工藝流程的控制進(jìn)行具體研究，并結(jié)合工后自檢結(jié)果驗(yàn)證本技術(shù)控制方案的實(shí)效性。

Abstract： Prestressed slab technology is often used in modern engineering construction. This article studies the technical parameters and process control of prestressed slab through a project example， and verifies the effectiveness of the technology control plan combined with the self-inspection results after the work.

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；空心板梁；技術(shù)控制

Key words： prestressed；slabs；technical control

中圖分類號(hào)：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）08-0146-03

0 引言

預(yù)應(yīng)力空心板梁施工主要涉及預(yù)應(yīng)力板梁工程及混凝土澆筑兩個(gè)重點(diǎn)施工內(nèi)容，技術(shù)參數(shù)及工序質(zhì)量的控制又是整個(gè)施工過程的重中之重，但是由于國(guó)內(nèi)建筑領(lǐng)域?qū)招陌辶菏┕ぜ夹g(shù)的研究尚有諸多不完善之處，導(dǎo)致很多項(xiàng)目在具體施工中常常出現(xiàn)空心板梁技術(shù)參數(shù)控制缺乏可參照的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、技術(shù)控制措施不當(dāng)、混凝土原料配比不當(dāng)?shù)燃夹g(shù)缺陷，使得最終的工程質(zhì)量往往達(dá)不到業(yè)主要求。

本文就以我國(guó)南部某橋梁空心板梁施工項(xiàng)目為例，按照施工技術(shù)參數(shù)控制要求，結(jié)合施工技術(shù)控制過程，對(duì)正確的施工技術(shù)控制方案進(jìn)行探討和論述，以供業(yè)界參考。

1 工程概況

我國(guó)南部某橋梁，全長(zhǎng)100.14m，梁體為采用3*30m的空心板梁制作而成。板梁多為邊板和中板，板高1.4m，中板寬1.42m，邊板寬1.58m，使用的混凝土材料級(jí)號(hào)為C40。底板鋼筋間距為7cm，鋼絞線張拉控制力為190kN。

2 施工準(zhǔn)備

工前準(zhǔn)備主要涉及兩方面的工作，一是根據(jù)空心板梁施工要求合理布置梁場(chǎng)，二是設(shè)計(jì)張拉臺(tái)座。

2.1 梁場(chǎng)布置

經(jīng)過對(duì)本工程現(xiàn)場(chǎng)情況的分析與研究，決定將預(yù)制場(chǎng)設(shè)在已成形的路基位置，其布置情況分為以下幾方面：第一，梁臺(tái)。制梁臺(tái)橫向布置為3排，縱向布置為2列，臺(tái)面采用C30級(jí)混凝土制作而成，寬140cm，厚30cm，設(shè)在已經(jīng)施工完畢的路基上；第二，拌合站。該拌合站設(shè)置在張拉端的右后方位置，通過2臺(tái)JS500強(qiáng)制攪拌機(jī)和1臺(tái)混凝土配料機(jī)實(shí)現(xiàn)喂料，每罐可攪拌0.5m3混凝土（搗實(shí)后混凝土體積），每小時(shí)可生產(chǎn)25-30m3混凝土；第三，龍門吊。在制梁場(chǎng)右側(cè)設(shè)一2*50t規(guī)格的龍門吊，以此作為橫向移梁以及混凝土澆筑的吊具，而在梁場(chǎng)兩側(cè)位置，則具有龍門軌道的設(shè)置，并順著地勢(shì)設(shè)一坡度為2%的縱坡。

2.2 張拉臺(tái)座的設(shè)計(jì)

為了滿足施工需求，張拉臺(tái)座方面，選擇的是由混凝土基礎(chǔ)臺(tái)階制作而成的長(zhǎng)距離、雙線墩式臺(tái)座，臺(tái)座上方設(shè)一70cm高的傳力墩。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

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2.3 施工基本技術(shù)參數(shù)

2.3.1 梁板主體配合比：30m空心板設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C45，施工坍落度120-160mm。每方砼各種材料用量嚴(yán)格按照項(xiàng)目部試驗(yàn)室的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行試驗(yàn)論證，并由總監(jiān)辦中心試驗(yàn)室、駐地辦試驗(yàn)室批復(fù)后，再進(jìn)行施工。

2.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用ASTMA416—97a標(biāo)準(zhǔn)低松馳鋼絞線，fpk=1860MPa，錨下控制應(yīng)力0.75fpk=1395MPa，實(shí)際伸長(zhǎng)量與理論伸長(zhǎng)量的差值控制在±6%以內(nèi)。

2.3.3 伸長(zhǎng)量計(jì)算系數(shù)：預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量Eg=195000MPa，預(yù)應(yīng)力筋與管道的摩擦系數(shù)μ=0.225，管道偏差系數(shù)K=0.0015，鋼絞線回縮和錨具變形6mm。

3 施工工藝

該空心板梁施工內(nèi)容主要包括兩部分，一是預(yù)應(yīng)力張拉，二是混凝土施工。其總的工藝流程如圖2所示，技術(shù)參數(shù)詳見表1。

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4 空心板梁預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)控制

4.1 鋼絞線施工

4.1.1 下料

在對(duì)預(yù)應(yīng)力筋正式進(jìn)行下料之前，需要做好其規(guī)格、長(zhǎng)度以及品種的檢查，并檢查機(jī)械性能以及冷拉記錄報(bào)告，看其相關(guān)參數(shù)是否能夠滿足施工要求，在上述參數(shù)通過、且抽檢合格之后，才可以進(jìn)行下料操作。在下料操作中，需要做好尺寸的測(cè)量，保證下料位置具有清潔的特征，并避免以割槍進(jìn)行切割，而需要以砂輪切割設(shè)備進(jìn)行切割。在對(duì)精軋螺紋筋進(jìn)行下料之前，需要做好螺紋壓扁鋼筋端頭以及存在旁彎端頭的切除，以此保證連接螺母以及精軋螺紋筋之間能夠連接順利。

4.1.2 鋼絞線張拉

在該環(huán)節(jié)中，需要按照以下步驟開展工作：第一，在梁臺(tái)兩端位置做好固定鋼橫梁的放置，保證梁臺(tái)中心線同橫向中心線能夠準(zhǔn)確吻合，且張拉完成后的鋼絞線能夠同縱向中心線處在同一個(gè)平面。而如果存在偏差，則需要通過適合厚度的鋼板做好縫隙的填塞，通過焊接方式的應(yīng)用使其同橫梁間能夠形成一個(gè)整體，并在鋼梁位置做好預(yù)埋件的固定；第二，對(duì)定位板進(jìn)行安裝，在安裝工作開展之前，需要做好孔徑以及筋孔位置的檢查，看其尺寸等是否能夠滿足要求，并在橫梁位置使用定位板做好固定；第三，在對(duì)橫梁做好固定之后，則需要沿著中心線位置對(duì)千斤頂以及活動(dòng)橫梁做好放置，在對(duì)精軋螺紋筋穿上之后在定位板側(cè)面做好螺母的安裝；第四，對(duì)張拉裝置防雨棚進(jìn)行搭設(shè)。

4.1.3 拉桿連接

在該環(huán)節(jié)中，需要先做好連接器以及錨具等設(shè)備的檢查，不僅保證其質(zhì)量規(guī)格等能夠滿足工程要求，且要保證其外觀不存在變形、損傷以及裂縫等問題。在精軋螺紋筋以及鋼絞線之間，采用專用連接器連接精軋螺紋筋和鋼絞線，保證扳手在使用中上滿絲，以此使連接器張拉強(qiáng)度能夠滿足施工要求。

4.1.4 鋼絞線收緊初張

在對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的位置、數(shù)量、錨具以及張拉設(shè)備等規(guī)格以及質(zhì)量等都能夠滿足要求之后，則可以正式開始張拉工作。在該工作開始之前，則需要通過2臺(tái)千斤頂設(shè)備的應(yīng)用在活動(dòng)橫梁位置按照從內(nèi)向外的方式以逐根對(duì)稱方式的應(yīng)用進(jìn)行張拉，使其達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力。具體方法上，先將精軋螺紋筋穿過油頂，在油頂?shù)暮蠖宋恢米龊寐菽傅陌惭b，保證其能夠同固定橫梁定位板間頂緊。之后，則對(duì)油管進(jìn)行接通，在將油泵開通之后以均勻、緩慢的方式給油。而當(dāng)油壓表讀數(shù)達(dá)到要求之后，則可以停止供油，在將橫梁位置螺母做好擰緊、固定之后回油到0位置，對(duì)油頂螺栓去掉之后將其切換到下根鋼筋，并在對(duì)每一根鋼絞線進(jìn)行張拉達(dá)到初應(yīng)力之后做好錨固。

4.1.5 整體張拉

在該施工環(huán)節(jié)，要保證千斤頂能夠同活動(dòng)橫梁間具有緊貼的特征，之后，在橫梁位置的螺母進(jìn)行擰緊，同油管實(shí)現(xiàn)接通，并正式將油泵進(jìn)行開動(dòng)實(shí)現(xiàn)給油。在給油的過程中，要保證千斤頂設(shè)備保持同步頂進(jìn)，在使橫梁保證按照平行方式移動(dòng)的同時(shí)使預(yù)應(yīng)力筋具有受力均勻的特征。而當(dāng)游表讀數(shù)達(dá)到103%σk之后，則將給油閥封住，保持壓力3min之后，對(duì)油缸的伸長(zhǎng)量進(jìn)行測(cè)量，并加上初應(yīng)力時(shí)的理論伸長(zhǎng)量，即其在103%σk情況下的伸長(zhǎng)量，保證該數(shù)值同理論伸長(zhǎng)量間的誤差能夠控制在5%以內(nèi)，而如果誤差超出了設(shè)計(jì)范圍，則需要暫停張拉工作，在對(duì)存在問題原因進(jìn)行查明后采取措施進(jìn)行調(diào)整，之后再繼續(xù)進(jìn)行張拉工作。而對(duì)于伸長(zhǎng)量來說，其經(jīng)過復(fù)核不存在錯(cuò)誤之后，則可以回油到控制壓力，在將給油閥做好封閉之后進(jìn)行錨固，完成張拉。

4.1.6 放張

當(dāng)梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%以上時(shí)，則可以放松預(yù)應(yīng)力筋。在放松操作中，一般會(huì)以千斤頂整體放松方式進(jìn)行。在實(shí)際操作中，先對(duì)活動(dòng)橫梁以及大油頂進(jìn)行安裝，并做好橫梁螺母的擰緊，之后以均勻、同步的方式進(jìn)行供油。當(dāng)油表讀數(shù)達(dá)到控制應(yīng)力之后，將給油閥進(jìn)行封堵，對(duì)橫梁位置螺母放松后使其同橫梁間具有10cm以上的距離。之后，再以均勻、緩慢的方式回油，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行放松，當(dāng)回油到0之后，以小缸方式進(jìn)油，使大缸能夠還原到張拉工作開展前的位置，并做好電源的關(guān)閉。而在這個(gè)過程中，也需要做好3片梁預(yù)拱度的測(cè)量。同時(shí)，由于混凝土材料自身具有較高的黏結(jié)力，則會(huì)同底板量間一起實(shí)現(xiàn)起拱、收縮，對(duì)此，在每次移梁工作完成之后，則需要做好底板的加固以及焊接工作。而在放張工作完成之后，則需要對(duì)精軋螺紋筋以及連接器進(jìn)行拆卸，通過砂輪切割機(jī)的應(yīng)用從張拉一端位置依次向另一端對(duì)多余的鋼絞線進(jìn)行切除，并對(duì)外露端頭在切割之后通過砂漿材料的應(yīng)用做好封閉，避免其出現(xiàn)生銹問題。之后，對(duì)底板做好固定，涂刷隔離劑，準(zhǔn)備進(jìn)行下次張拉工作。

4.1.7 張拉注意事項(xiàng)

在張拉工作開展中，需要做好以下方面的控制：第一，在進(jìn)行張拉之前，需要做好油表、油泵以及油頂?shù)呐涮讟?biāo)定，而如果上述設(shè)備存在問題、需要進(jìn)行維修或者更換，則需要重新進(jìn)行標(biāo)定；第二，在對(duì)油管進(jìn)行應(yīng)用之前，需要對(duì)其外觀進(jìn)行檢查，保證在不存在裂縫問題的同時(shí)且接頭也具有著牢靠的特點(diǎn)，避免在實(shí)際應(yīng)用中因連接不穩(wěn)而發(fā)生意外。在將油管卸下之后，油泵以及千斤頂油嘴則需要做好防塵螺母以及防塵罩的設(shè)置，避免對(duì)其中油產(chǎn)生污染情況。而如果油管長(zhǎng)時(shí)間閑置不用，則需要通過防塵堵頭的應(yīng)用做好接頭的封堵，并保證在對(duì)液壓油進(jìn)行應(yīng)用前做好過濾；第三，在對(duì)千斤頂進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，在對(duì)應(yīng)力進(jìn)行加載、卸荷時(shí)需要保證力的平穩(wěn)性，避免出現(xiàn)沖擊問題。而如果經(jīng)過檢查活塞存在劃傷問題、或者存在漏油情況，則需要立即停工對(duì)問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。在必要情況下，也需要對(duì)零部件進(jìn)行拆檢以及更換，但要避免拆除液壓系統(tǒng)；第四，在張拉工作開展前，需要對(duì)鋼絞線、油管以及橫梁等部件以及設(shè)備的就位情況進(jìn)行檢查，并重點(diǎn)檢查鋼絞線是否具有防護(hù)罩。如果發(fā)現(xiàn)問題，則需要及時(shí)進(jìn)行糾正；第五，在張拉工作開展中，需要做好安全方面的考量，保證操作人員在作業(yè)中站在兩側(cè)，并做好防護(hù)欄桿的設(shè)置，避免出現(xiàn)安全事故。

4.2 梁體混凝土施工

梁體混凝土工程施工內(nèi)容主要涉及模板工程和混凝土工程兩大塊，其技術(shù)控制措施如下：

4.2.1 模板施工技術(shù)控制

外模方面，使用的大體積鋼模，縱向?qū)β菟ㄟM(jìn)行連接。在進(jìn)行立模操作時(shí)，先將1節(jié)模板吊裝，在就位后做好臨時(shí)固定，再吊裝對(duì)應(yīng)側(cè)模板就位，在對(duì)上下口拉條做好固定后對(duì)下一段模板進(jìn)行立設(shè)，并做好螺栓的連接。在脫模時(shí)，需要對(duì)上下口位置的螺栓以及拉條進(jìn)行卸除，通過龍門吊的應(yīng)用將其以分段的方式拆除。而為了縮短施工進(jìn)度，該工程對(duì)4套內(nèi)外模進(jìn)行了制作，能夠在滿足施工質(zhì)量的同時(shí)有效起到了縮短工期的效果。

在對(duì)內(nèi)模進(jìn)行支立時(shí)，需要在梁臺(tái)之外孔底位置對(duì)其進(jìn)行拼裝，并在內(nèi)模以及桁架位置通過三角木楔的應(yīng)用做好夾緊。同時(shí)，可以通過可調(diào)螺栓的應(yīng)用對(duì)模腔尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其能夠滿足設(shè)計(jì)要求。而為了更好的進(jìn)行脫模工作，則需要在其內(nèi)模面板位置對(duì)塑料薄膜進(jìn)行粘貼，并以分段吊裝的方式在內(nèi)模位置拼成整體，同時(shí)，為了對(duì)其位置的正確性進(jìn)行保證，則需要通過絲杠以及定位鋼筋的應(yīng)用對(duì)其做好固定，并保證在混凝土初凝之前做好內(nèi)模施工。當(dāng)完成混凝土澆筑后，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%時(shí)，則可以對(duì)內(nèi)模進(jìn)行拆除。在拆除工作中，首先對(duì)木楔進(jìn)行去除，在將銷釘拔出后對(duì)U形卡進(jìn)行去除，當(dāng)內(nèi)模整體出現(xiàn)松動(dòng)情況之后以人工的方式分段拉出三角支架。

4.2.2 混凝土施工技術(shù)控制

表2所示（混凝土配料數(shù)量允許偏差），在混凝土施工中，要做好以下方面的控制：第一，在混凝土澆筑工作開展之前，需要做好先張構(gòu)件的檢查，看夾具、預(yù)應(yīng)力筋以及臺(tái)座等方面是否能夠滿足工程施工要求，方式方面，則需要以整體方式進(jìn)行灌注；第二，在對(duì)板梁進(jìn)行澆筑時(shí)，需要從其中的一段開始對(duì)底板混凝土進(jìn)行灌注，并在整個(gè)過程中時(shí)刻保持對(duì)材料厚度的測(cè)量，保證其具有良好的均勻性；第三，在完成底板澆筑之后，則可以進(jìn)行內(nèi)模的安裝，并繼續(xù)向前進(jìn)行澆筑。在內(nèi)膜設(shè)到一半位置時(shí)，對(duì)腹板進(jìn)行澆筑，并做好頂板鋼筋的綁扎；第四，對(duì)于頂板以及腹板，需要以分層、斜向分段的方式進(jìn)行混凝土澆筑，坡度方面，保證在1：3以內(nèi)，厚度則需要控制在30cm以內(nèi)。一般來說，需要在上層澆筑初凝時(shí)進(jìn)行下一層混凝土的澆筑；第五，在混凝土澆筑工作中，偏位以及內(nèi)模上浮可以說是工作開展的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。對(duì)此，在澆筑過程中需要安排專門人員對(duì)絲杠固定以及定位箍筋情況做好檢查；第六，在整個(gè)混凝土澆筑工作全部完成之后，則需要在混凝土上做好草袋的覆蓋，并做好養(yǎng)護(hù)工作，時(shí)間保持在7d以上，在整個(gè)養(yǎng)護(hù)過程中保持材料的濕潤(rùn)。

5 梁板及混凝土技術(shù)檢驗(yàn)結(jié)果

該梁板工程施工完畢交付使用前，施工部與技術(shù)部針對(duì)梁板安裝及混凝土工序共同進(jìn)行了質(zhì)量自檢，根據(jù)表3所示的自檢結(jié)果，梁板偏差、傾斜度（%）、頂面縱向高程、相鄰梁（板）頂面高差均在可控范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)論

隨著我國(guó)城市橋梁工程的建設(shè)，預(yù)應(yīng)力空心板梁技術(shù)也在更多的橋梁工程中得到了應(yīng)用。在上文中，我們對(duì)預(yù)應(yīng)力空心板梁技術(shù)控制進(jìn)行了一定的研究，需要在實(shí)際工作中能夠聯(lián)系實(shí)際，保障施工質(zhì)量。

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