小跨徑預(yù)應(yīng)力空心板后張法施工

秦繼榮

（天水公路管理局，甘肅 天水 741001）

預(yù)應(yīng)力空心板式橋是公路橋梁量大、面廣的常用結(jié)構(gòu)型式，這種結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、受力明確，更具有施工方便，節(jié)約圬工、節(jié)省模板并利于工廠化成批生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地提高工程施工質(zhì)量和進(jìn)度。因此，在公路橋梁中，預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板被廣泛采用，尤其是建筑高度受到限制和平原區(qū)高速公路上的中、小跨徑橋梁，特別受到歡迎。從而可以減少高填土路堤隱患，少占耕地和節(jié)省土方工程量。

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，目前采用較多的為先張法和后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。兩者比較，后張法具有可以曲線配筋，不需要永久性的張拉臺座，張拉設(shè)備簡單，便于現(xiàn)場施工等優(yōu)勢，所以后張法是大型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工的主要方法?，F(xiàn)將后張預(yù)應(yīng)力空心板的施工方法及施工中部分問題的解決方法作如下介紹。

1 準(zhǔn)備工作

1.1 模板設(shè)計(jì)

梁體預(yù)制芯、外模按專項(xiàng)設(shè)計(jì)，廠制加工成型，外模采用定型加工鋼模，用6mm厚鋼板作鋼模面板，用不等邊角鋼及槽鋼焊接成整體骨架，每節(jié)模板長度根據(jù)空心板結(jié)構(gòu)做成長為2～5m的節(jié)段。梁體芯模采用專業(yè)模板廠根據(jù)空心板加工制作的橡膠氣囊。

1.2 預(yù)制場布置

預(yù)制場在總體規(guī)劃之前，應(yīng)根據(jù)地基情況整平壓實(shí)處理，整體布局要結(jié)合路線走向、施工便道位置、場地大小、預(yù)制量、吊機(jī)形式等多種因素，布置時先要規(guī)劃龍門吊或汽車吊的走向、運(yùn)梁路線及場內(nèi)便道，再合理規(guī)劃預(yù)制區(qū)、貯存區(qū)、加工區(qū)、生活區(qū)等，以便預(yù)制、貯存、架設(shè)工序的流水作業(yè)。根據(jù)預(yù)制梁的數(shù)量、總工期及生產(chǎn)能力布設(shè)底座，堆梁場布設(shè)應(yīng)靠近橋底一端。

1.3 預(yù)制臺座處理

臺座施工前首先要處理地基，鏟除臺座范圍內(nèi)的松散表土，換填砂石混合物并進(jìn)行夯實(shí)。臺座兩端須進(jìn)行強(qiáng)化處理，視現(xiàn)場測定地基承載力情況換填不等深度的漿砌片石，在換填層上面澆注10cm厚C15混凝土作為臺座墊層，墊層上面再澆第2層30cm厚C20混凝土，澆注第2層混凝土?xí)r要按設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)拱度，預(yù)拱度值一般由設(shè)計(jì)給定，根據(jù)JTGT F50—2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》，預(yù)制梁縱向預(yù)拱度可做成拋物線，并注意在臺座施工時每隔1m用PVC管預(yù)留側(cè)模拉桿加固孔。在施工中，應(yīng)經(jīng)常檢查張拉臺座有無變形、下沉等。為了提高臺座的重復(fù)利用率，改善預(yù)制空心板底板底面混凝土外觀，箱梁底模采用在C20混凝土臺座上布貼型鋼組合5mm的鋼模板作為底模，在澆注第2層混凝土墊層時預(yù)埋定位鋼筋，與鋼模板上的型鋼焊接固定。

2 梁體預(yù)制

2.1 施工流程（如圖1）

2.2 鋼筋的制作、綁扎

鋼筋的存放必須分批分類并要有防雨水等的抗侵蝕措施。鋼筋制作與安裝應(yīng)注意避免在結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力處設(shè)置接頭，并應(yīng)可能使接頭交錯排列，接頭間距相互錯開的距離大于50cm，焊接點(diǎn)與彎曲處的間距應(yīng)大于10d（d為鋼筋直徑），除去焊接時存留的焊渣，焊縫長度符合規(guī)范要求（即雙面焊為5d，單面焊為10d）。

鋼筋在加工場加工好后，運(yùn)至底模上進(jìn)行綁扎成型，鋼筋制作安裝嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行，鋼筋綁扎前將底模鋼板的銹斑打磨干凈，均勻涂刷效果良好且無顏色的脫模劑，并注意預(yù)埋防護(hù)欄及伸縮縫鋼筋。

對固定膠囊芯模的上半圓形定位鋼筋，要增加密度，其間距不應(yīng)大于0.5m。以控制芯模上浮。

預(yù)應(yīng)力孔道采用預(yù)埋鍍鋅波紋管成孔，鍍鋅波紋管的鋼帶厚度不小于0.3mm，各自的接管采用大一級的波紋管。波紋管安裝之前，要認(rèn)真檢查有無小孔，如發(fā)現(xiàn)小孔要用膠紙帶包裹嚴(yán)密。波紋管布設(shè)時，可在鋼筋骨架形成并墊好保護(hù)層后進(jìn)行，也可根據(jù)需要，在鋼筋骨架綁扎過程中一起進(jìn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)中的預(yù)應(yīng)力波紋管孔道的曲線要素，確定好波紋管定位鋼筋的位置，定位鋼筋采用井字架形式，控制預(yù)應(yīng)力孔道位置偏差在允許范圍之內(nèi)。所有孔道之間的連接用封口膠紙帶纏繞密封，孔道與工作墊板的連接應(yīng)用鐵絲綁扎牢固，周邊用封口膠紙帶纏繞確保密封，防止漏漿。留好排氣孔、排漿管，并保證墊板與孔道中心線垂直。立模、灌注、振搗過程嚴(yán)防碰撞變形。波紋管孔道安裝固定后用通孔器檢查，灌砼過程中設(shè)專人來回拉動通孔器，確保孔道暢通。

圖1 后張預(yù)應(yīng)力箱梁預(yù)制施工流程

2.3 模板的安裝

外模板的安裝利用簡易小型電動葫蘆進(jìn)行作業(yè)，模板安裝前，先安裝鋼筋骨架和端模板，再安裝波紋管及兩側(cè)模板；在澆注完底層砼后進(jìn)行安裝芯模。模板應(yīng)用砂輪機(jī)打磨干凈后，再涂勻脫模劑。模板接縫貼熟橡膠皮，以防止漏漿，模板連接處擰緊螺栓，并采用木條和法盤螺絲加固，防止混凝土澆注過程中產(chǎn)生錯位。在安裝模板前，應(yīng)清理干凈底座及鋼筋骨架上的雜物，同時為保證鋼筋保護(hù)層厚度的準(zhǔn)確，采用預(yù)制混凝土墊塊作固定。模板安裝完成后，應(yīng)盡快進(jìn)行混凝土澆注，以防模板生銹，影響外觀質(zhì)量。

2.4 混凝土的澆注

混凝土的振搗采用側(cè)模振搗架裝配附著式振搗器與插入式振搗相結(jié)合的振搗方法。振搗過程中，振動棒與模板間距保持5-10cm，并避免碰撞波紋管，不得直接或間接地通過鋼筋施加振動。每一處振搗完畢后，應(yīng)邊振邊徐徐提出振動棒，以防混凝土出現(xiàn)較大的氣泡。振搗過程中掌握好振動半徑范圍，防止重振、漏振。

砼拌合采用攪拌站集中拌制。梁體砼灌注均一次連續(xù)灌注，采用由一端向另一端或兩端向中間推進(jìn)的施工方法分層進(jìn)行，其灌注坡度不大于1：3。在灌注過程中，指定專人看模支撐校正，鋼筋定位準(zhǔn)確不偏移，預(yù)埋件位置無誤。

砼的振搗時間須保證砼獲得足夠的密實(shí)度為宜，以砼不再下沉、不出氣泡、表面泛漿為適度，不得出現(xiàn)漏振和重振現(xiàn)象，以確保砼內(nèi)在和外觀質(zhì)量。

外側(cè)邊梁在預(yù)制時須考慮防撞砼護(hù)欄的模型支掛預(yù)埋件。為使橋面鋪裝砼與梁體頂部緊密結(jié)合，預(yù)制時梁板頂刷毛應(yīng)嚴(yán)格掌握刷毛時間，在砼定漿初凝后、終凝前用鋼絲刷將水泥漿全部刷掉、露出石子，用掃把掃凈浮渣并用高壓水沖洗干凈。梁端模拆除后必須對梁端面進(jìn)行鑿毛，以保證梁體封端良好。

每片梁制作三組試件，其中標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d強(qiáng)度一組，隨梁自然養(yǎng)生試件一組，放張強(qiáng)度和彈性模量試驗(yàn)一組。

3 預(yù)應(yīng)力筋的張拉、壓漿

3.1 制束與穿束

當(dāng)梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%時，即穿設(shè)鋼絞線。鋼絞線下料切割時，下料長度要留足預(yù)應(yīng)力束張拉時的工作長度，并在每端離切口30～50mm處用鐵絲綁扎，并將切割端綁牢。鋼絞線編束時，每隔1～1.5m綁扎一道鐵絲，綁好的鋼絞束編號掛牌堆放。鋼絞線切斷采用砂輪切割機(jī)，并將端頭打磨圓滑，避免刺破波紋管。砼通過養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級85%(試件確定)，成束穿拉鋼絞線。

3.2 施加預(yù)應(yīng)力

按設(shè)計(jì)要求，當(dāng)梁體砼通過養(yǎng)護(hù)達(dá)到90%(經(jīng)試驗(yàn)確定)，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工。

施加預(yù)應(yīng)力(張拉)機(jī)具為ZB4/500油泵與YC60、YC250千斤頂配套使用。預(yù)應(yīng)力束張拉之前，千斤頂和油泵先進(jìn)行配套檢驗(yàn)標(biāo)定，合格后才能使用。施工工藝及質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》及設(shè)計(jì)有關(guān)規(guī)定。

空心板鋼絞線的張拉順序嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，所有鋼絞線均采用兩端同時張拉，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)控制張拉力。按張拉力和引伸量“雙控”，以張拉力為主，伸長量校核，伸長量應(yīng)在6%以內(nèi)，伸長量應(yīng)扣除因非彈性變形引起的全部伸長量，張拉時同一斷面斷絲率不大于1%，在任何情況下，不允許鋼絞線整根拉斷。張拉程序?yàn)?→初應(yīng)力(0.1бk)→бk(持荷 2min 錨固)。

張拉過程要控制好張拉操作、伸長量量測和錨固等3個重要環(huán)節(jié)：

（1）清理錨墊板及鋼束工作段表面的灰漿，安裝錨杯及工作夾片；

（2）安裝限位卡、千斤頂就位對中、安裝工具錨；

（3）兩端對稱同步進(jìn)行，控制好加載速度，油表讀數(shù)達(dá)到初始應(yīng)力對應(yīng)值時量測初始伸長量，達(dá)到控制應(yīng)力時再量測伸長量，在伸長量符合要求后，按規(guī)范要求持荷，達(dá)到持荷時間后再量測回縮量，打開截止閥張拉油缸緩慢歸零，千斤頂活塞回程工具夾片跟進(jìn)錨固；

（4）預(yù)應(yīng)力束采用對稱張拉后，宜先在一端錨固，在另一端補(bǔ)足張拉力后再進(jìn)行錨固，以減少預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力筋錨固后的外露長度不宜小于30mm，錨固完畢并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，即可用手提砂輪鋸切割掉多余的預(yù)應(yīng)力束，嚴(yán)禁用電弧焊切割。

3.3 壓漿

張拉完成后，應(yīng)盡快進(jìn)行壓漿，以使預(yù)應(yīng)力束與梁體混凝土之間產(chǎn)生粘結(jié)力，均勻分布預(yù)應(yīng)力，防止預(yù)應(yīng)力束的銹蝕和減少錨口處的預(yù)應(yīng)力峰值?？稍谒酀{中摻入適當(dāng)?shù)臏p水劑和膨脹劑，并在壓漿之前，先進(jìn)行水灰比試驗(yàn)，以選擇最佳的壓漿配合比。

壓漿前，先將錨具周圍的鋼絲間隙和孔洞填封，用吹入無油分的壓縮空氣清洗管道。對孔道內(nèi)可能發(fā)生的油污等，可采用對預(yù)應(yīng)力束和管道無腐蝕作用的中性洗滌劑或皂液，用水稀釋后進(jìn)行沖洗，沖洗后，再使用不含油分的壓縮空氣，將孔道內(nèi)的積水吹出。

壓漿順序是先下后上，要集中將一處的孔一次壓完。壓漿使用活塞式壓漿泵，開始時壓力要小，然后慢慢增加。壓漿應(yīng)達(dá)到孔道另一端飽滿并出漿，且排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止?？椎缐簼{用純水泥漿。壓漿中途發(fā)生故障(20min后不能繼續(xù)壓漿)或不能連續(xù)一次壓滿時，應(yīng)立即用壓力水沖洗干凈，使孔道暢通，待故障處理后，再重新進(jìn)行壓漿。壓漿過程中認(rèn)真填寫施工記錄，并按規(guī)定要求作水泥漿試塊。

3.4 封錨

壓漿后，先將錨具周圍沖洗干凈，并將梁端混凝土鑿毛后，安置梁端部的鋼筋并用同標(biāo)號混凝土封裹錨具及張拉槽口，同時振搗密實(shí)。

4 移、存空心板梁

空心板梁移運(yùn)前，要特別注意空心板梁的養(yǎng)生，砼強(qiáng)度達(dá)90%后才能起吊運(yùn)輸。移梁時，起吊點(diǎn)位置根據(jù)計(jì)算確定，梁起吊后，兩端的提升速度及橫移速度應(yīng)協(xié)調(diào)一致，離開臺座2～3cm時靜置1min，確認(rèn)吊機(jī)、鋼絲繩、梁體無任何異常情況后，方可行走。落梁時，梁底支承點(diǎn)位置必須符合設(shè)計(jì)要求，待梁體在干凈、堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定的存梁臺座上安放穩(wěn)定后，方可摘除吊鉤。分層堆放時，堆梁高度應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的強(qiáng)度、地基的承載力而定，一般不超過3層，各層支承點(diǎn)必須在同一垂直線上。為防止預(yù)制梁上拱過大，存梁期按兩個月控制；為避免預(yù)制梁與現(xiàn)澆橋面砼由于齡期差別而產(chǎn)生過大收縮差，其時間差控制在四個月內(nèi)。預(yù)制成型的梁體，經(jīng)檢查合格后，按生產(chǎn)日期進(jìn)行標(biāo)識，分類堆碼，以保證架梁時取用方便。

5 結(jié)束語

預(yù)制空心板是橋梁結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu)。并且它的施工相對來說，技術(shù)要求比較高，施工難度較大，操作工序較多，因此，在預(yù)制空心板前，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)，精心組織，精心施工，認(rèn)真地控制好每一道工序，嚴(yán)格按規(guī)程要求檢測各項(xiàng)指標(biāo),確?？招陌宓念A(yù)制質(zhì)量，從而為公路建設(shè)把好重要的一關(guān)。