先张法预应力空心板施工工艺与质量控制

李鑫

摘要：先张法预应力空心板施工最常被应用在公路工程的建设中，因其是在混凝土施工作业之前，对钢筋构件进行张拉预应力操作，之后再进行混凝土浇筑作业，待混凝土的強度达到设计标准以后，再放松预应力筋，从而有效避免了公路施工作业中存在的混凝土开裂现象。先张法预应力钢筋混凝土空心板的有效应用，可以进一步提升公路工程的使用寿命以及使用性能。本文，就以某个公路工程为例，对先张法预应力空心板施工工艺和相应的质量控制要点进行阐述，确保先张法预应力空心板施工的质量满足公路工程的施工要求。

关键词：先张法空心板；施工工艺；质量控制

先张法预应力空心板可以根据公路工程的建设需求，采取批量生产的方式。相对于其他施工工艺来说，具有施工成本低和运输便捷的优势。同时，先张法预应力空心板在公路工程中的应用还可以有效降低公路工程出现开裂问题的几率。为了使先张法预应力空心板在公路工程中能够得到有效应用，我们有必要加大对预应力空心板施工工艺的研究力度，使其工艺水平得到进一步提升，从而保证公路工程的建设质量。

一、工程概况

某立交桥，桥梁全长347m，采用左右侧分离式桥面。其中左侧主线桥采用20先张法预应力钢筋混凝土空心板，桥宽19m，共计14跨。

二、梁板预制施工工艺探讨

1、预制工艺流程

制作张拉台座→钢绞线下料及安装→预应力筋张拉→钢筋的制作及安装→模板安装→混凝土浇筑→安装气囊→拆模→洒水养护→放张→移梁

2、张拉台座

桥梁制梁场应填筑砾石、碎石或混凝土进行硬化，台座根据设计图纸浇筑底座和传力柱及张拉横梁，底座采用20cm厚的C25混凝土，并设置钢筋网片，防止底座开裂，传力柱和张拉横梁采用则采用C30钢筋混凝土。该桥预制场设置在桥梁东侧3公里的工业园区空地上，采用钢筋砼槽式台座，长84m，台座共设6道，每道可一次生产4片梁。

3、钢绞线下料及安装

钢绞线在进入现场之前，需要先对其质量进行有效检测，对于质量较差的钢绞线需要及时联系厂家进行更换。而质量满足施工标准的钢绞线，则需要采用解绑放卷设施进行储存，避免施工人员在取料的过程中，造成人身安全问题。在应用钢绞线进行施工作业时，为了避免材料浪费现象的发生，对钢绞线的截取长度需要严格按照施工设计图纸进行截取。需要特别注意的是，对钢绞线进行截取时需要优先选用砂轮切割机，尽量避免使用电弧焊切割。在对梁板进行安装的过程中，需要采用薄壁硬质的塑料管套装在钢绞线上。同时，在塑料管的两端使用胶带进行封闭处理，避免钢绞线与混凝土直接接触，对梁板的施工质量造成影响。

4、预应力筋张拉

预应力钢绞线的张拉过程，应采用张拉应力和伸长值双控，张拉应力由千斤顶检验报告中的回归方程换算油表读数进行控制，伸长值以理论计算伸长值与实测伸长值之差控制在±6%以内进行控制。本桥采用低松弛钢绞线，其张拉程序如下：0-初应力10%σcon-20%σcon-100%σcon持荷2min锚固钢铰线的伸长值在张拉（10%σcon）以后再开始进行量测，拉至10%时记取总伸长值量L1，拉至20%时记取总伸长量为L2，拉至100%时记取总伸长量为L3。0%-10%段的伸长值采用相邻级段的实测伸长值代替，即10%-20%段的实测伸长值；10%-20%段的实测伸长值为总伸长量L2-L1；20%-100%段的实测伸长值为总伸长量L3-L2。钢铰线的伸长值=（L2-L1）+（L2-L1）+（L3-L2）=L3+L2-2×L1钢铰线张拉完成后严禁任何人接近张拉台座，静置8小时后再开始钢筋的绑扎施工。

5、钢筋制作安装

先张法预应力空心板施工作业中，对钢筋构件的质量提出了较高的要求。除了其自身的强度需要达到施工标准要求之外，钢筋外表面的质量也需要符合相关要求，其表面不得存在锈蚀现象和变形问题。在预应力钢筋制作与安装的作业中，需要严格按照施工图纸设计的进度要求执行。同时，对于施工作业中产生的半成品编号之后，进行集中堆放与管理，确保为后续的作业提供保障。具体安装的过程中，需要确保钢筋位置的准确性，在对钢筋位置进行复核之后，对其进行绑扎操作。对于特定的部位还需要采取焊接的方式进行连接，然而焊接作业的过程中。很容易对钢绞线的质量造成损害。为此。需要采取有效措施对钢绞线的质量进行防护。而混凝土浇筑的过程中，如果内模没有进行有效固定必定会产生上浮问题，对浇注作业质量造成影响。为此，对于内模固定的质量也提出了较高的要求。

6、混凝土浇筑

混凝土的拌和应采用强制式搅拌机拌制，专用混凝土灌车运输，人工辅助龙门吊或汽车吊入模，插入式振动棒振捣。先浇筑梁板底层混凝土，底层混凝土浇筑完毕后安装气囊并充气，再灌腹板和顶板混凝土。插入式振捣棒以厚度30cm为宜，快进慢出、垂直等距离插入到下一层混凝土中，施工间距不得超过50cm。混凝土在浇注过程中尽量缩短腹板和顶板的间隔时间，以免使混凝土出现冷接缝，影响梁体结构的整体受力。混凝土终凝前将板顶拉毛，有利于梁板与桥面铺装混凝土的粘结。

7、拆模和养生

气囊拆除的时间按照轻压不粘，重压不陷的原则进行；待混凝土强度达到2.5MPa时拆除外模，一般第二天就可以拆模，拆模后紧接着凿出铰缝预埋筋，并将梁体两侧和连续端凿毛（边板外侧除外）。混凝土表面应采用土工布覆盖洒水养护，始终保持梁板表面湿润，洒水保湿养护时间不等少于7天。

8、预应力筋的放张

当梁板混凝土强度达到设计要求，或设计强度的80%后进行预应力筋的放张。放张时应采用砂箱法，将砂箱中砂子放出，钢铰线松弛后，用切割机将钢铰线割断。

三、质量控制要点

（1）预应力筋在张拉过程中，为确保施工安全，应在台座两端设置安全防护网，防止预应力筋断束后对作业人员造成伤害。

（2）对张拉所使用的工具锚和交片要逐个检验并经常检查更换，张拉机具要经常维修保养，张拉设备要按规定定期进行检验校正，千斤顶和油表必须配套使用。正常情况每张拉200次或使用6个月时应重新进行检验，合格后方可使用。

（3）混凝土浇筑过程中，插入式振动棒不得撞击钢绞线和模板，一定要垂直向下插入，严禁向模板内侧斜插，以防引起气囊上浮。

（4）空心板放张结束后应尽快架设安装，防止存梁时间过长引起起拱值过大，当因其他原因存梁超过5个月时，应预先在梁板顶增加荷载，确保起拱值控制在设计规定的范围以内。

参考文献：

[1]吴玲.先张法预应力空心板梁施工质量控制和病害防治[J].科技视界，2016（7）：236-237；

[2]鱼陇军.浅谈先张法预应力空心板梁施工控制要点[J].城市建设理论研究：电子版，2015（10）.