淺談預(yù)應(yīng)力空心板施工及質(zhì)量控制

吳雪榮

Discussion on Construction and Quality Control of Prestressed Hollow Slab

摘要： 本文針對先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋砼空心板梁施工中常見的問題，如臺座、預(yù)應(yīng)力筋張拉、梁板起拱等，探討在施工過程中如何加強(qiáng)控制，避免質(zhì)量問題。

Abstract： This article focuses on the common problems in construction of the prestressed reinforced concrete hollow slab beams through pre-tensioning method， such as pedestals， prestressed tendons tensioning， beam arching， and son on， and discusses the ways to strengthen control in the construction process to avoid quality problems.

關(guān)鍵詞： 先張法；空心板；質(zhì)量控制

Key words： pre-tensioning method；hollow slab；quality control

中圖分類號：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）15-0103-02

0 引言

在高等級公路設(shè)計(jì)中，對于跨徑在20m以內(nèi)的橋梁，上部結(jié)構(gòu)形式采用較多的是先張法部分預(yù)應(yīng)力鋼筋砼空心板簡支梁，橋面連續(xù)。該梁型結(jié)構(gòu)形式簡單，施工工序少，生產(chǎn)周期短，適用于橋梁、通道等結(jié)構(gòu)物較集中、數(shù)量較多的路線中，且因采用預(yù)應(yīng)力形式，梁體鋼筋用量低于普通鋼筋砼板梁，造價低且承載力高，故在交通公路建設(shè)中得到普遍應(yīng)用?，F(xiàn)結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，主線設(shè)計(jì)荷載：汽車一超20級，掛車一120級，設(shè)計(jì)行車速度100km/h，主線橋跨徑為13-20m時基本采用先張法預(yù)應(yīng)力空心板，共有20多座，共計(jì)預(yù)制板一千多片，工程量大，建設(shè)周期短。

1 臺座的質(zhì)量是首要問題

先張法預(yù)應(yīng)力空心板從預(yù)應(yīng)力筋的張拉到梁體乃至補(bǔ)修全過程均在預(yù)制臺座上完成，在此期間臺座將承擔(dān)全部張拉力直到放松預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)力轉(zhuǎn)換到梁體，所以臺座的安全和質(zhì)量是板梁質(zhì)量的前提。

在施工前，要編制詳細(xì)的施工方案，作好地質(zhì)調(diào)查，必要時對地基作承載力試驗(yàn)，審查并驗(yàn)算預(yù)制臺座的抗滑移、抗傾覆穩(wěn)定性。預(yù)制臺座應(yīng)有排水設(shè)計(jì)，在施工期間，降雨和施工養(yǎng)護(hù)用水的下滲，將降低地基土的承載力，嚴(yán)重的會影響到臺座的安全。

基座面板材料有水磨石、鐵皮的，在周轉(zhuǎn)多次后，由于澆筑砼時振搗力破壞，基底表面就會出現(xiàn)大小不一的坑槽，不能再繼續(xù)使用。經(jīng)過對比，現(xiàn)已普遍采用鋼板作面板，鋼板的厚度宜大于4mm，與基座連接固定，避免溫度變化熱脹冷縮而變形。

基座的平整度和直順度，在臺座施工時應(yīng)嚴(yán)格控制，逐段驗(yàn)收?？招陌逶诎惭b后兩片板設(shè)計(jì)間距公10mm，基座寬度應(yīng)略小于設(shè)計(jì)板底寬，一般為5mm，軸線偏差應(yīng)小于2mm，使梁板寬度、軸線偏差在允許誤差之內(nèi)，安裝時不致因一片梁超寬或彎曲影響到外梁的準(zhǔn)確到位。

板梁在承受預(yù)應(yīng)力后，板中部會應(yīng)受力拱起離開基座，全部重量將由板端基座承載，因此，對于該處基座要求計(jì)算承載力，滿足長期反復(fù)承載要求，板梁施工過程觀測，控制沉降變形。

2 預(yù)應(yīng)力的張拉控制

施加預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具及儀表應(yīng)由專人使用和管理，開工前和使用中定期校驗(yàn)。千斤頂、油泵和壓力表應(yīng)配套校驗(yàn)并配套使用，確定張拉應(yīng)力與壓力表之間的關(guān)系曲線，校驗(yàn)時關(guān)鍵應(yīng)力控制點(diǎn)對應(yīng)的壓力表值應(yīng)準(zhǔn)確讀數(shù)以利施工控制。

預(yù)應(yīng)力的理論伸長值L（mm）可按《公路橋涵技術(shù)規(guī)范》（1）式計(jì)算：L=PpL/ApEp （1）

式中：Pp—預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（N），直線筋取張拉端的拉力，兩端張拉的曲線筋；L—預(yù)應(yīng)力筋的長度（mm）；Ap—預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）；Ep—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（N/mm2）。

彈性模量Ep，各種品牌的預(yù)應(yīng)力筋略有不同，在鋼絞線進(jìn)場校驗(yàn)中，應(yīng)準(zhǔn)確測定該批量綱絞線的Ep值。

目前，先張法空心板預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)用較廣泛的是低松弛鋼絞線，重點(diǎn)應(yīng)注意的是，在達(dá)到控制應(yīng)力持荷2min過程中，應(yīng)保持壓力表穩(wěn)定在對應(yīng)的表值，在這個階段，預(yù)應(yīng)力筋還會有1-2%的伸長。

3 充氣橡膠內(nèi)模定位

等截面的空心板內(nèi)模一般采用充氣膠囊。橡膠內(nèi)模優(yōu)點(diǎn)是安裝油撥簡便，易于操作，工效高，缺點(diǎn)是不易固定，澆筑砼時受側(cè)向擠壓后上浮，造成板頂變薄，板底加厚，在空心板施工開始時，擬定采用定位鋼筋固定內(nèi)模，經(jīng)過試驗(yàn)確定施工方案：沿梁長每60cm設(shè)一道定位箍筋，底部彎鉤掛在預(yù)應(yīng)力鋼絞線上，在定位鋼筋頂部設(shè)兩道縱向筋，其間距為15cm，端部高彎鉤，將定位筋連成一體，防止膠囊在兩道定位筋之間上浮，并使定位筋之間協(xié)同受力。

試驗(yàn)板砼澆筑前，內(nèi)模頂厚預(yù)留值控制在85-90mm之間，充氣氣壓控制在0.04-0.05之間，砼施工完成開孔檢測，先澆砼的1/4跨徑點(diǎn)，內(nèi)模上浮量在7-10mm，后澆砼的3/4跨點(diǎn)，由于砼擠壓，氣壓已經(jīng)升高，上浮量略大于1/4跨徑點(diǎn)，內(nèi)模上浮量在11-15mm。根據(jù)設(shè)計(jì)板頂厚為70mm試驗(yàn)數(shù)據(jù)，施工中內(nèi)模定位預(yù)留值按85mm控制。

4 結(jié)構(gòu)尺寸和預(yù)留鋼筋

預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)尺寸允許誤差小，構(gòu)件之間設(shè)計(jì)間距縱向?yàn)?cm，橫向僅1cm，施工中稍有不慎就占伸縮縫空間，或影響相鄰構(gòu)件安裝就位?，F(xiàn)場應(yīng)對模板施工嚴(yán)格控制，模板之間連接件應(yīng)采用定型件，降低安裝誤差。對空心板的底寬、頂寬、板高、板長、斜度和頂、底板厚度應(yīng)詳細(xì)檢查，不能因批量生產(chǎn)而采取抽查等不符合規(guī)范的作法。在成品檢查時，特別是首批板的檢查，對發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)及時反饋到施工中，及時糾正，避免出現(xiàn)重復(fù)錯誤。斜度較大的板，端面的垂直度、斜度是重點(diǎn)檢查項(xiàng)目，端部移位、跑模后，伸縮縫將無法保證線型，出現(xiàn)彎曲、鋸齒等現(xiàn)象，給橋面伸縮縫施工造成很大困難。

板在安裝就位后，頂部和側(cè)面預(yù)留鋼筋將橫向聯(lián)接，梁板形成整體，共同受力。空心板側(cè)面預(yù)留鋼筋，在施工中較難控制，其作用也不易受到重視，但側(cè)面預(yù)留鋼筋對上部梁板整體受力起很重要作用，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制，鋼筋的預(yù)留長度最小應(yīng)滿足安裝后相鄰梁的搭接。預(yù)留鋼筋預(yù)埋不應(yīng)太深，開鑿時不能損傷板體砼，這個問題在鋼筋加工、安裝和支模時就應(yīng)充分考慮，予以解決。

5 預(yù)應(yīng)力空心板的起拱與技術(shù)調(diào)整

預(yù)應(yīng)力空心板梁，在砼強(qiáng)度達(dá)到鋼絞線放張條件時，將放松鋼絞線，預(yù)加應(yīng)力由基座轉(zhuǎn)換到板體。板體底部受到巨大壓力后，板體形成底部受壓頂部受拉，預(yù)加應(yīng)力將克服板體自身重力形成拱起。經(jīng)過大批空心板施工觀測，在砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時放張，20m板跨中起拱高度為8-12mm，在砼齡期超過28天后，跨中起拱高度為20mm，左右且趨于穩(wěn)定，在對同類板觀測中發(fā)現(xiàn)，13m、16m板與20m板在預(yù)應(yīng)力筋放張后有同樣的規(guī)律，跨中起拱高度為跨徑的1/1000左右。

預(yù)應(yīng)力空心板其上為10cm鋼筋砼橋面鋪裝，橋梁墩柱、蓋梁、支座等在按原設(shè)計(jì)施工空心板安裝就位后，板頂高程因板體起拱將與設(shè)計(jì)不符，從支座處以跨中，基本按拋物線增加，在跨中處最大。由于板起拱侵占了橋面鋪裝空間，造成鋪裝層厚度不足，為保證施工質(zhì)量，在橋梁施工中按起拱高度即跨徑的1/1000，降低墩柱頂標(biāo)高，以滿足鋪裝層最小厚度符合設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)束語

應(yīng)力空心板施工，由于工序少、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)量大，施工過程中對細(xì)部容易疏忽，形成質(zhì)量隱患，甚至出現(xiàn)質(zhì)量問題，在施工過程中要嚴(yán)格監(jiān)控，消除質(zhì)量通病。在施工過程中，一定要制定出施工工藝規(guī)程，對所有參與施工的人員進(jìn)行技術(shù)交底，掌握關(guān)鍵工序的技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)格按照規(guī)范要求檢測各項(xiàng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)異常，及時找出原因，采取合理的處理措施加以解決。

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