橋梁工程預(yù)應(yīng)力空心板技術(shù)應(yīng)用分析

李貴遙、王振

（1.江西省公路工程有限責(zé)任公司，江西 南昌 330000；2.江西省交通工程集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330000）

0 引言

隨著我國(guó)橋梁工程建設(shè)數(shù)量逐步增多，對(duì)工程施工技術(shù)水平的提升產(chǎn)生積極的作用，尤其是預(yù)應(yīng)力空心板梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，完全可以滿(mǎn)足橋梁工程建設(shè)的需要，帶動(dòng)我國(guó)橋梁事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。預(yù)應(yīng)力空心板是橋梁結(jié)構(gòu)的主體部分，為整個(gè)項(xiàng)目的承載結(jié)構(gòu)，所以該部分的質(zhì)量對(duì)于人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全有著更加重要的意義。在橋梁工程建設(shè)中，質(zhì)量要求非常高，全面落實(shí)各項(xiàng)管理措施，才能規(guī)避工程的施工問(wèn)題，切實(shí)提升施工的總體水平，滿(mǎn)足工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。基于此，重點(diǎn)分析預(yù)應(yīng)力空心板技術(shù)，加強(qiáng)該技術(shù)的應(yīng)用和管理，全面落實(shí)各項(xiàng)管理措施，進(jìn)而可以提升施工效果和質(zhì)量，為我國(guó)橋梁事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1 工程概況

某橋梁工程項(xiàng)目跨徑尺寸為20m 空心板橋，應(yīng)用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。按照設(shè)計(jì)方案的要求，預(yù)制空心板，設(shè)置存放場(chǎng)地，符合現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，安裝一臺(tái)跨徑18m、腿高6m 的龍門(mén)吊，通過(guò)貝雷桁片組裝作業(yè)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制梁的安裝、吊裝以及存放作業(yè)，避免影響施工效果。按照工程項(xiàng)目的施工要求，設(shè)置20 個(gè)預(yù)制底座，有10套鋼模板。并選擇合適的存梁位置，應(yīng)用龍門(mén)吊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)，每個(gè)工序順利進(jìn)行。

2 橋梁工程預(yù)應(yīng)力空心板施工工藝

2.1 模板工程

在該工程項(xiàng)目中，選用分片拼接的方式形成整體模板，側(cè)模應(yīng)用6mm 鋼模制作，底模應(yīng)用水磨石，周邊應(yīng)用角鋼連接固定，端模為5mm 鋼板。在施工之前，對(duì)預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行全面的清理和處理，對(duì)地面進(jìn)行硬化，厚度在20cm 左右。底座采用混凝土澆筑施工方式，表面鋪設(shè)5cm 水磨層，并設(shè)置預(yù)留拱度，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。在底模結(jié)構(gòu)內(nèi)，埋設(shè)塑料管結(jié)構(gòu)，從而使用穿拉螺桿安裝側(cè)模作業(yè)。采取外協(xié)加工的方式制作鋼模板，按照工藝方案進(jìn)行，質(zhì)量加強(qiáng)監(jiān)督管理。模板進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)之前，先進(jìn)行試驗(yàn)拼裝作業(yè)，達(dá)到工程要求后才能進(jìn)行拼裝施工。在模板施工現(xiàn)場(chǎng)，使用龍門(mén)吊作為主要的施工設(shè)備，確保模板達(dá)到完整性的標(biāo)準(zhǔn)，并做好維修保養(yǎng)處理，以免影響橋梁建設(shè)的效果。每次拆模之后，都要調(diào)整模板，進(jìn)行整形處理，清理表面雜物，打磨平整，避免影響結(jié)構(gòu)施工，并在表面涂抹機(jī)油做好保護(hù)，達(dá)到防護(hù)的效果。

在吊裝模板環(huán)節(jié)，應(yīng)防止發(fā)生碰撞問(wèn)題，以免造成結(jié)構(gòu)損壞。在模板安裝和拆除環(huán)節(jié)，需嚴(yán)格控制接縫的位置，避免漏漿。如果發(fā)現(xiàn)損壞，應(yīng)及時(shí)更換和調(diào)整。嚴(yán)格控制模板安裝精度，執(zhí)行施工工藝方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)進(jìn)行各個(gè)部位的檢查和控制，避免產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題[1]。

2.2 鋼筋骨架施工

鋼筋骨架需要在預(yù)制廠加工制作。骨架采取焊接的方式，分片制作，形成整體的結(jié)構(gòu)，保證焊接的質(zhì)量和連接效果合格，以免給橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)行效果造成不利影響。在制作完成之后，使用專(zhuān)業(yè)設(shè)備運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行吊裝安裝作業(yè)。鋼筋加工作業(yè)之前，需要對(duì)表面進(jìn)行清理處理，不存在銹蝕、污漬等嚴(yán)重影響施工質(zhì)量的因素。

2.3 安放金屬波紋管

金屬波紋管在安裝作業(yè)之前，需要對(duì)各個(gè)位置進(jìn)行全面檢查，確保沒(méi)有銹蝕、污漬、裂痕等問(wèn)題。如果存在任何影響工程質(zhì)量的因素，不能在工程中應(yīng)用。在波紋管安裝的過(guò)程中，采取定位筋固定方式，直線(xiàn)段間隔100cm 設(shè)置1 道，曲線(xiàn)段間隔50cm 設(shè)置1 道。在波紋管連接的過(guò)程中，在接口的位置使用膠帶進(jìn)行封閉處理，防止發(fā)生漏漿的情況。在波紋管安裝的過(guò)程中，加強(qiáng)安裝精度控制，偏差在3mm 以?xún)?nèi)。鋼絞線(xiàn)施工采取后穿法，所以在穿越波紋管時(shí)，需要先在內(nèi)部穿入1 根鐵絲，然后引入鋼絞線(xiàn)。

2.4 混凝土澆筑

鋼筋以及模板安裝工作結(jié)束之后，在波紋管內(nèi)部設(shè)置塑料管作為襯墊，監(jiān)理工程師檢查合格之后，開(kāi)始進(jìn)行混凝土澆筑施工。在澆筑過(guò)程中，從一端到另外一端進(jìn)行澆筑作業(yè)，底板混凝土使用肋板輸送。插入振搗器，在結(jié)構(gòu)中間進(jìn)行振動(dòng)處理，達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。振搗作業(yè)非常重要，嚴(yán)格執(zhí)行工藝方案的要求，保證結(jié)構(gòu)的連接性能合格，并且避免發(fā)生金屬波紋管損壞的情況。對(duì)于跨中位置上的混凝土振搗尤其要重視，避免發(fā)生密實(shí)度不合格的情況。

2.5 鋼絞線(xiàn)施工

2.5.1 穿鋼絞線(xiàn)

預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)在施工的環(huán)節(jié)，鋼絞線(xiàn)施工非常重要，該工程項(xiàng)目使用高強(qiáng)度低松弛的鋼絞線(xiàn)。根據(jù)鋼絞線(xiàn)的規(guī)格型號(hào)，配置模具，從而保證連接效果合格，避免影響結(jié)構(gòu)的性能。在鋼絞線(xiàn)安裝的過(guò)程中，需要伸出錨墊板100cm 左右。下料之前，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面檢查，達(dá)到準(zhǔn)確性的要求之后，才能開(kāi)展下料制作。在編束的過(guò)程中，要確保鋼絞線(xiàn)之間平行，避免發(fā)生纏繞的問(wèn)題，從而保證結(jié)構(gòu)的連接效果合格。

2.5.2 張拉

張拉作業(yè)施工采用千斤頂進(jìn)行，選擇合適的千斤頂，規(guī)格與型號(hào)滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。在開(kāi)展張拉作業(yè)之前，對(duì)千斤頂?shù)挠蛪罕磉M(jìn)行檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)精度合格。結(jié)合設(shè)計(jì)方案和施工工藝的要求，制訂張拉施工方案，上報(bào)監(jiān)理工程師審批通過(guò)，合格后才能開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)。

在主梁的混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到要求之后，開(kāi)展張拉作業(yè)施工。明確張拉的施工順序，每個(gè)張拉環(huán)節(jié)都必須采取有效的控制措施，一般選擇兩側(cè)對(duì)稱(chēng)張拉的方式，以應(yīng)力控制為主，伸長(zhǎng)量作為重要的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核檢測(cè)。理論參數(shù)和實(shí)際伸長(zhǎng)量偏差在±6%以?xún)?nèi)，如果超出該范圍，應(yīng)該停止施工，并且分析原因。初張拉時(shí)，兩側(cè)的千斤頂同時(shí)給油，使鋼絞線(xiàn)稍微拉緊，然后進(jìn)行錨墊圈和千斤頂位置調(diào)節(jié)，確保錨具、千斤頂、波紋管三者之間的軸線(xiàn)重合，并且要保證鋼絞線(xiàn)受力達(dá)到均勻性的標(biāo)準(zhǔn)。做好現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記工作，避免存在滑絲的問(wèn)題。在張拉過(guò)程中，兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行張拉作業(yè)，兩側(cè)加壓升壓的速度相近，避免兩側(cè)張拉力不同而影響結(jié)構(gòu)的施工效果。在錨固過(guò)程中，需要先開(kāi)啟高壓油泵截止閥，然后緩慢地將油壓下降到零，活塞回程，再將多余的鋼絞線(xiàn)切割掉，使用砂輪機(jī)切割完成[2]。

2.5.3 壓漿

鋼絞線(xiàn)張拉結(jié)束的24h 內(nèi)，需要進(jìn)行壓漿作業(yè)。選擇使用50 號(hào)水泥砂漿，水灰比在0.4～0.45 之間。為了避免發(fā)生收縮過(guò)大的情況，可以加入一定量的鋁粉。在壓漿過(guò)程中，按照從下到上的順序逐步進(jìn)行，避免相鄰孔串漿發(fā)生阻塞。結(jié)束后，及時(shí)養(yǎng)生處理。

2.5.4 封錨

該環(huán)節(jié)應(yīng)該保證端面的豎直度合格，端面至支座承線(xiàn)的距離偏差在-1cm 以?xún)?nèi)，避免出現(xiàn)正偏差。

2.5.5 施工注意事項(xiàng)

在波紋管制作和安裝的過(guò)程中，應(yīng)該在曲線(xiàn)的頂部設(shè)置排氣孔，確保灌漿施工效果合格，避免影響結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。在澆筑作業(yè)的過(guò)程中，組織專(zhuān)業(yè)人員對(duì)于波紋管進(jìn)行高壓沖洗處理，使用木塞封堵。在混凝土澆筑的過(guò)程中，設(shè)置好伸縮縫、欄桿、支座、預(yù)埋件、泄水孔等裝置，從而保證結(jié)構(gòu)施工效果合格。選擇使用性能合格的鋼絞線(xiàn)，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)之后進(jìn)行全面的質(zhì)量檢測(cè)，并且加強(qiáng)鋼絞線(xiàn)的存儲(chǔ)管理，避免發(fā)生雨淋、銹蝕、油污等情況。在二次澆筑過(guò)程中，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工控制，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)整體性能的標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 空心板施工

主梁結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的100%之后，孔道壓漿強(qiáng)度超過(guò)25MPa 即可進(jìn)行起吊作業(yè)。在移動(dòng)、運(yùn)輸、起吊、安裝等環(huán)節(jié)，都要采取兩點(diǎn)的方式進(jìn)行，確保吊裝作業(yè)順利完成，避免損壞空心板結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。臨時(shí)支座是整個(gè)施工重要的工具設(shè)施，確保強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，才能進(jìn)行箱梁結(jié)構(gòu)安裝。

安裝完成之后，臨時(shí)支座頂面和支撐的梁底結(jié)構(gòu)要保持緊密貼合，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的尺寸偏差問(wèn)題。頂面達(dá)到平整、光滑的效果，滑動(dòng)支座的四氟板頂部放置不銹鋼板，在接觸位置涂抹一層硅脂油，達(dá)到光滑的效果。在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，隨時(shí)關(guān)注天氣情況，在降雨的天氣，不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝作業(yè)。在空心板吊裝的過(guò)程中，使用龍門(mén)吊進(jìn)行，跨徑尺寸18m、腿高8m。使用萬(wàn)能桿件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的拼接作業(yè)，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。

為了保證現(xiàn)場(chǎng)施工順利進(jìn)行，且要簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)施工工序方案，應(yīng)該盡量減少龍門(mén)軌道的數(shù)量。按照施工工藝方案要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)，設(shè)置各個(gè)支座，結(jié)構(gòu)部位的受力條件合格，避免發(fā)生懸空的情況。此外，加強(qiáng)伸縮縫位置控制，預(yù)留伸長(zhǎng)量滿(mǎn)足要求，寬度尺寸合格，避免影響結(jié)構(gòu)的使用性能[3]。

3 應(yīng)用橋梁工程預(yù)應(yīng)力空心板技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題

3.1 空心板預(yù)制不合格

對(duì)于空心板預(yù)制工作，如果施工人員沒(méi)有按照設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行，或者選擇的施工技術(shù)不當(dāng)，都會(huì)導(dǎo)致空心板結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，如變形、損壞等，難以達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。預(yù)埋件安裝精度不合格，甚至有些施工人員沒(méi)有按照設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行預(yù)埋件的設(shè)置，造成結(jié)構(gòu)的整體性能不達(dá)標(biāo)。板面存在裂縫或者混凝土結(jié)構(gòu)不平整的情況，頂板厚度不達(dá)標(biāo)，結(jié)構(gòu)性能不合格。在橋梁工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)，空心板預(yù)制是重要的環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的質(zhì)量對(duì)于整個(gè)橋梁工程的運(yùn)行性能都會(huì)存在直接影響。但是，目前一些施工單位忽視空心板預(yù)制和質(zhì)量監(jiān)督管理，造成橋梁性能受到嚴(yán)重?fù)p害。

3.2 空心板安裝不合格

預(yù)制空心板生產(chǎn)加工工作結(jié)束之后，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)即可進(jìn)行安裝作業(yè)。如果在安裝環(huán)節(jié)，沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝方案，或者現(xiàn)場(chǎng)管理不當(dāng)，沒(méi)有達(dá)到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化操作的要求，造成空心板結(jié)構(gòu)質(zhì)量不合格，對(duì)于整個(gè)橋梁工程的運(yùn)行效果帶來(lái)嚴(yán)重危害。

4 橋梁工程預(yù)應(yīng)力空心板質(zhì)量的控制措施

4.1 加強(qiáng)原材料和質(zhì)量管理，保證配合比達(dá)標(biāo)

預(yù)制空心板結(jié)構(gòu)的性能對(duì)于整個(gè)工程的施工效果有直接影響，而混凝土作為主要的使用材料，加強(qiáng)原材料控制，確保配合比合格，是提升工程施工效果的關(guān)鍵。因此，在現(xiàn)場(chǎng)施工的環(huán)節(jié)，加強(qiáng)混凝土材料配合比控制，嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)參數(shù)的要求，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)性能達(dá)標(biāo)，預(yù)制空心板質(zhì)量符合要求。在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，鋼筋材料的質(zhì)量管理和施工控制非常重要，避免發(fā)生銹蝕等問(wèn)題，確保鋼筋的強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。

4.2 模板安裝質(zhì)量控制

在模板施工過(guò)程中，嚴(yán)格落實(shí)施工工藝方案，要求各個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，模板連接的性能合格，連接的強(qiáng)度符合要求，并且連接位置的緊密性合格，避免發(fā)生漏漿的問(wèn)題。按照目前設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，做好側(cè)模、底模連接部位控制，一般設(shè)置彈性墊層，保證結(jié)構(gòu)的密封效果達(dá)到要求。在模板安裝結(jié)束之后，按照設(shè)計(jì)方案要求，進(jìn)行模板工程檢測(cè)，各個(gè)位置的尺寸偏差在合理的范圍之內(nèi)，并且模板表面達(dá)到光滑、平整的要求，避免給混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量造成不利的影響[4]。

4.3 張拉環(huán)節(jié)質(zhì)量控制

在預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案要求。通過(guò)伸長(zhǎng)量、張拉力雙重控制的方式，確保預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)施工效果合格。按照目前的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，在預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉的過(guò)程中，實(shí)際伸長(zhǎng)量和理論伸長(zhǎng)量的偏差在±6%以?xún)?nèi)。為了確保預(yù)應(yīng)力空心板施工達(dá)到安全性的標(biāo)準(zhǔn)，鋼絞線(xiàn)、張拉千斤頂?shù)仍O(shè)備必須經(jīng)過(guò)主管部門(mén)的檢查和驗(yàn)收，各方面性能參數(shù)合格后才能開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)施工。在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)處理，確保設(shè)備時(shí)刻處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，避免發(fā)生嚴(yán)重的故障問(wèn)題[5]。

4.4 重視底模施工質(zhì)量

底模結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制非常重要，必須保證混凝土結(jié)構(gòu)的厚度和強(qiáng)度達(dá)到工程的施工標(biāo)準(zhǔn)要求。目前底模結(jié)構(gòu)主要采用的混凝土材料為C15，結(jié)構(gòu)層應(yīng)用8cm 的碎石和10cm 的混凝土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)。對(duì)預(yù)制場(chǎng)地加強(qiáng)控制，確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，避免給混凝土結(jié)構(gòu)施工帶來(lái)負(fù)面影響。在底模結(jié)構(gòu)澆筑的過(guò)程中，模板支撐達(dá)到牢固性、穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)結(jié)構(gòu)位置尺寸合格。澆筑工作結(jié)束之后，使用振搗器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)振搗處理，達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，選擇的脫模劑也非常重要，保證脫模作業(yè)順利進(jìn)行，且模板表面達(dá)到平整、清潔的標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)施工的環(huán)節(jié)，預(yù)應(yīng)力空心板技術(shù)有非常重要的作用，完全可以滿(mǎn)足橋梁工程建設(shè)的要求。該施工技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是跨度小、施工方便、穩(wěn)定性強(qiáng)、成本較低，但是在施工過(guò)程中也存在一定的質(zhì)量問(wèn)題。因此，施工單位應(yīng)加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力空心板技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工管理的控制措施，確保施工效果合格，避免給橋梁工程施工帶來(lái)負(fù)面影響，提升施工的總體水平。