淺談橋梁空心板梁施工應(yīng)注意的技術(shù)問(wèn)題

【摘要】通過(guò)對(duì)橋梁空心板梁施工相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)的控制，使空心板梁的長(zhǎng)度、寬度、頂板厚度、預(yù)應(yīng)力值、鋼筋保護(hù)層厚度、砼的強(qiáng)度、梁板與企口縫砼的連接、梁板端頭處理等符合設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求，從而消除公路橋梁在通車運(yùn)行期間因空心板梁的施工質(zhì)量問(wèn)題對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)安全和正常使用產(chǎn)生影響。

【關(guān)鍵詞】橋梁空心板梁；預(yù)應(yīng)力值；頂板厚度；鋼筋保護(hù)層

一、前言

近幾年從河南省已通車高速公路空心板橋梁返修原因調(diào)查情況來(lái)看，經(jīng)分析和空心板梁有關(guān)的主要原因有以下幾方面：1、空心板梁的頂板厚度較薄；2、空心板梁端頭封堵砼的質(zhì)量較差；3、企口縫砼和預(yù)制空心板梁砼沒(méi)有有效結(jié)合，不能形成整體受力，導(dǎo)致企口縫砼早期就開(kāi)始脫落；4、空心板梁預(yù)制尺寸不準(zhǔn)確，形成相鄰兩片梁板之間的企口縫寬度不一，甚至出現(xiàn)相鄰兩片空心板梁間局部沒(méi)有企口縫的位置，有的則出現(xiàn)伸縮縫的間距過(guò)?。?、鋼筋保護(hù)層控制不嚴(yán)等問(wèn)題。以上問(wèn)題的出現(xiàn)從而導(dǎo)致高速公路通車后不久便開(kāi)始返修，隨著返修的增多，人們對(duì)空心板梁預(yù)制質(zhì)量控制的細(xì)節(jié)工作越來(lái)越重視。下面以河南省焦作至桐柏高速公路泌陽(yáng)段工程土建一標(biāo)空心板梁的預(yù)制工作為例來(lái)闡述應(yīng)注意的細(xì)節(jié)技術(shù)問(wèn)題。

二、施工準(zhǔn)備工作

1、預(yù)制場(chǎng)地的布置與建設(shè)

預(yù)制場(chǎng)地的選址與布置要考慮交通運(yùn)輸、用電、面積等經(jīng)過(guò)多方案比選確定。張拉臺(tái)座的設(shè)計(jì)必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，其抗傾覆安全系數(shù)不小于1.5，抗滑移系數(shù)不小于1.3；橫梁必須有足夠的剛度，受力后撓度不大于2mm。

2、原材料

各種原材料均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及有關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)規(guī)程的要求。為保證混凝土的質(zhì)量，本項(xiàng)目要求C25以上砼所用碎石在使用前必須用洗石機(jī)進(jìn)行水洗，砂子在使用前必須經(jīng)篩分機(jī)過(guò)篩，推廣使用JM-PCA型砼超塑高效減水劑，能有效改善砼的性能。

3、施工機(jī)具

對(duì)于施工所用的張拉設(shè)備、錨具、夾具、連接器、運(yùn)輸?shù)跹b設(shè)備在使用之前均委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行標(biāo)定、檢驗(yàn)，合格后方可使用。對(duì)模板安裝設(shè)備、鋼筋加工設(shè)備、振搗設(shè)備做詳細(xì)檢修，保證施工工期間運(yùn)行良好。

4、技術(shù)準(zhǔn)備

由項(xiàng)目部組織施工人員學(xué)習(xí)施工規(guī)范，熟悉施工圖紙，掌握施工要求，確定施工方法及施工重點(diǎn)、難點(diǎn)。在開(kāi)工之前組織工班長(zhǎng)以上相關(guān)人員進(jìn)行施工前的技術(shù)、質(zhì)量及安全交底工作。

三、預(yù)應(yīng)力鋼絞線的施工

本項(xiàng)目空心板梁預(yù)應(yīng)力鋼束采用φs15.24高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1860MPa，彈性模量E=1.95×105MPa，每根鋼絞線的公稱面積A=140mm2。采用張拉力和伸長(zhǎng)值雙控張拉施工，張拉控制應(yīng)力采用σcon=0.75fk=1395MPa，每根鋼絞線的張拉力為195.3KN。

1、預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定

計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)臺(tái)座長(zhǎng)度、錨夾具厚度、千斤頂長(zhǎng)度、彈性回縮值、張拉伸長(zhǎng)值和外露長(zhǎng)度等因素，嚴(yán)格掌握下料長(zhǎng)度，下料采用砂輪切割機(jī)切割，嚴(yán)禁采用電弧切割。

2、預(yù)應(yīng)力筋的張拉

1）、張拉機(jī)具設(shè)備

預(yù)應(yīng)力筋張拉所用的機(jī)具設(shè)備及儀表應(yīng)由專人使用和管理，千斤頂和壓力表應(yīng)配套使用。當(dāng)千斤頂使用超過(guò)6個(gè)月或200次或在使用過(guò)程中出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或檢修以后必須進(jìn)行校驗(yàn)，以確定張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系。

2）、張拉伸長(zhǎng)量計(jì)算

張拉伸長(zhǎng)量的計(jì)算：從初應(yīng)力15%σcon到30%σcon測(cè)量數(shù)據(jù)ΔL2，從初應(yīng)力15%σcon到100%σcon測(cè)量數(shù)據(jù)ΔL1。

預(yù)應(yīng)力筋張拉的實(shí)際伸長(zhǎng)值ΔL（mm）， 可按下式計(jì)算：

ΔL=ΔL1+ΔL2

式中：ΔL1—從初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值（mm）；

ΔL2—初應(yīng)力以下的推算伸長(zhǎng)值（mm），可采用相鄰級(jí)的伸長(zhǎng)值。

3）、張拉

①、張拉前，應(yīng)在臺(tái)面上相鄰兩片梁的中間位置放一自制限位器，確保張拉后的鋼絞線位置準(zhǔn)確，以防預(yù)應(yīng)力鋼筋因自重下垂，破壞隔離劑沾污鋼絞線。張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，應(yīng)預(yù)先調(diào)整其初應(yīng)力，首先使用QYC270型穿心式千斤頂從一端逐根由中間向兩側(cè)對(duì)稱張拉，應(yīng)力控制在15%σcon，使相互之間的應(yīng)力一致；然后用YDT—2000型千斤頂從另一端整體張拉。在張拉過(guò)程中，應(yīng)使活動(dòng)橫梁與固定橫梁始終保持平行，且兩千斤頂張拉應(yīng)力相同。在張拉過(guò)程中千斤頂?shù)闹行木€與鋼絞線的中心線必須在一條直線上，臺(tái)座兩端設(shè)防護(hù)措施，在任何情況下作業(yè)人員不得站在預(yù)應(yīng)力筋的兩端，同時(shí)在張拉千斤頂?shù)暮竺鎽?yīng)設(shè)立防護(hù)裝置。

②、預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序

低松馳預(yù)應(yīng)力筋張拉程序：0→初應(yīng)力15%σcon→30%σcon→σcon（持荷2min錨固），在張拉完成后，實(shí)測(cè)的延伸量與理論計(jì)算延伸量之差應(yīng)在±6%以內(nèi)，否則應(yīng)采取查找原因采取措施。

四、非預(yù)應(yīng)力鋼筋施工

在預(yù)應(yīng)力筋張拉完成停滯45分鐘左右后，經(jīng)檢查預(yù)應(yīng)力筋穩(wěn)定沒(méi)有出現(xiàn)斷絲和回縮的現(xiàn)象，應(yīng)盡快進(jìn)行非預(yù)應(yīng)力筋制作與安裝。

1、鋼筋在加工棚中集中制作，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙及設(shè)計(jì)規(guī)范下料，鋼筋連接采用雙面焊，其接頭的位置應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小處，并錯(cuò)開(kāi)布置。

2、鋼筋綁扎前先在臺(tái)面上劃線，確保數(shù)量正確，間距標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋時(shí)盡量不要與鋼鉸線接觸。鋼筋的交叉點(diǎn)用鐵絲綁扎結(jié)實(shí)，為保證梁板的鋼筋保護(hù)層厚度，在鋼筋與臺(tái)面之間、鋼筋和側(cè)模板之間設(shè)置塑料墊塊，墊塊與鋼筋綁扎結(jié)實(shí)且相互錯(cuò)開(kāi)。非焊接鋼筋骨架用短鋼筋支墊準(zhǔn)確，尤其注意梁板兩端頭的底板鋼筋凈保護(hù)層，確保鋼筋混凝土保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

3、鋼筋安裝分兩次進(jìn)行，第一次先安裝底板和側(cè)板鋼筋，待底板砼澆筑完成、內(nèi)模安裝固定后再安裝頂板鋼筋。

4、鋼筋安裝時(shí)注意同時(shí)安放橋面防撞護(hù)欄，伸縮縫和支座預(yù)埋件等預(yù)埋鋼筋，并注意安放端部輔助鋼筋。

五、安裝空心板模板

1、側(cè)模安裝

①、側(cè)模采用鋼制大型模板，要同時(shí)滿足穩(wěn)定性、強(qiáng)度及剛度要求要求，厚度不小于5mm。模板使用前先進(jìn)行預(yù)拼，整修好拼接縫，安裝時(shí)所有接縫均貼膠帶，防止漏漿。模板安裝之前，模板應(yīng)刷隔離劑，隔離劑應(yīng)與底板隔離劑為同一品種，不得使用易粘在砼上或使砼變色的油料。

②、預(yù)制梁的側(cè)模底部用木楔固定在臺(tái)座上，上部用連接桿連接，確?？招陌鍖挾?。兩側(cè)用花紋螺絲調(diào)節(jié)側(cè)模垂直度，花紋螺絲固定在傳力柱頂部預(yù)埋拉環(huán)上。側(cè)模和臺(tái)座之間用雙面膠和橡膠條貼縫，防止漏漿。側(cè)模通長(zhǎng)拼裝，端模用撐架和螺栓固定在側(cè)模上。

③、模板安裝完畢后及時(shí)用激光測(cè)距儀和鋼卷尺對(duì)立模的幾何尺寸進(jìn)行檢查，考慮到澆筑砼時(shí)會(huì)有少量的漲模，立模的長(zhǎng)度、寬度按照設(shè)計(jì)值減少5mm進(jìn)行控制，高度按照設(shè)計(jì)值進(jìn)行控制。

2、板梁芯模

為了避免出現(xiàn)梁板頂板厚度偏小的現(xiàn)象，本項(xiàng)目空心板梁的施工不再采用傳統(tǒng)的充氣膠囊內(nèi)模，改為聚苯乙烯泡沫內(nèi)模，泡沫密度不小于12.5Kg/m3，泡沫一般制成3～6米一節(jié)，由廠家制成相應(yīng)的設(shè)計(jì)尺寸直接用于空心板內(nèi)，混凝土澆筑完成后留到結(jié)構(gòu)內(nèi)不必取出?？招陌寤炷翝仓r(shí)，先澆筑底板混凝土，澆筑完成后，把事先制成的3～6米一節(jié)的泡沫內(nèi)模放入，立即進(jìn)行頂板鋼筋的綁扎及上部模板對(duì)拉螺栓的擰固。由于混凝土標(biāo)號(hào)較高，為了防止先澆筑的混凝土產(chǎn)生凝固，這一工序的時(shí)間要盡量縮短，宜控制在20分鐘左右，最后澆筑側(cè)板、頂板混凝土。梁板端頭模板不再預(yù)留膠囊槽，端頭混凝土與主體混凝土同時(shí)澆筑，厚度20cm。

3、鋼模板拆除后及時(shí)清理，及時(shí)打磨鋼模板，刷油防銹。

六、預(yù)應(yīng)力混凝土工程

1、預(yù)應(yīng)力空心板C50砼采用拌和站集中攪拌，可用三輪車配1m3吊斗運(yùn)輸，運(yùn)輸時(shí)間不易超過(guò)30min。配制混凝土?xí)r，根據(jù)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)規(guī)程的要求，確定混凝土拌和物的坍落度，坍落度選用50～70mm。

2、拌制混凝土配料時(shí)，各種衡器保持準(zhǔn)確，對(duì)骨料的含水率經(jīng)常進(jìn)行檢測(cè)，據(jù)以調(diào)整骨料和水的用量。在拌和站集中攪拌的混凝土，經(jīng)常檢查混凝土拌合的和易性?；炷翑嚢柰戤吅螅跀嚢璧攸c(diǎn)和澆筑地點(diǎn)分別取樣檢測(cè)混凝土拌和物的坍落度。

3、砼澆筑分兩次進(jìn)行，第一次澆筑底板砼，待芯模及頂板鋼筋安裝后再澆筑側(cè)板和頂板砼。澆筑底板砼時(shí)，要控制砼的厚度，按順序和方向進(jìn)行澆筑，防止漏振。澆筑側(cè)板砼時(shí)，插入式振動(dòng)器從兩側(cè)同時(shí)平衡進(jìn)行振搗，可防止芯模左右位移。在振搗時(shí)插入式振動(dòng)器移動(dòng)間距不超過(guò)其作用半徑的1.5倍，插入下層砼5～10cm，以砼不再下沉，表面平坦乏漿，不再冒氣泡為止。每一處振動(dòng)完畢后，應(yīng)邊振動(dòng)邊徐徐提出振動(dòng)器，不要長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)，不宜過(guò)振，以減少芯模上浮。在底層砼初凝或能重塑前澆筑側(cè)板砼。用插入式振動(dòng)器振搗，振搗時(shí)須特別注意防止碰撞預(yù)應(yīng)力筋。振搗棒不能觸及芯模，以免損壞芯模。

4、澆筑頂板砼時(shí)，表面振動(dòng)器的移位，以使振動(dòng)器平板能覆蓋已振實(shí)部分10cm左右為宜。澆筑要保證層與層、段與段混凝土相互交錯(cuò)，保持混凝土的整體性。

5、為使現(xiàn)澆橋面鋪裝混凝土與預(yù)制空心板緊密結(jié)合成整體，預(yù)制空心板的頂面必須對(duì)表面一層浮漿進(jìn)行拉毛。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手指用力按砼面略有痕跡便可開(kāi)始使用鋼絲刷進(jìn)行拉毛，這時(shí)拉毛后的浮漿為松散狀的，不出現(xiàn)黏在一起，表面露出石子，然后用清水沖洗干凈。這樣既省時(shí)又省力。

6、拆模及養(yǎng)護(hù)

預(yù)應(yīng)力砼的養(yǎng)生采用自然覆蓋灑水的工藝，其要求為：初凝后開(kāi)始在梁板表面覆蓋土工布，終凝后開(kāi)始撒水，撒水頻率以保證覆蓋物經(jīng)常濕潤(rùn)為準(zhǔn)。養(yǎng)生時(shí)限，正常溫度條件不少于7天。

空心板模板拆除時(shí)間控制在4小時(shí)以后，待混凝土終凝后且強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上方可拆除模板。拆除后對(duì)腹板外露面混凝土用鑿毛錘及時(shí)進(jìn)行鑿毛處理，以方便企口縫砼和梁板緊密結(jié)合。

七、預(yù)應(yīng)力梁板的放張與成品檢測(cè)

1、預(yù)應(yīng)力梁板的放張

預(yù)應(yīng)力筋的放張采用千斤頂放松法施工，當(dāng)隨梁同步養(yǎng)生試塊經(jīng)試壓達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上，放張從錨固端進(jìn)行，保持放張過(guò)程的均勻性。放張后外露多余鋼絞線用砂輪機(jī)進(jìn)行切割，切割處的外露鋼絞線涂刷防銹漆。

2、成品檢測(cè)

梁板放張完成后及時(shí)對(duì)梁板的長(zhǎng)度、寬度、高度、起拱值、強(qiáng)度（回彈法）、頂板厚度（混凝土施工時(shí)插入內(nèi)徑1cmPVC管）、底板鋼筋保護(hù)層厚度（鋼筋保護(hù)層厚度測(cè)定儀）進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)應(yīng)建立好檢測(cè)臺(tái)賬。

八、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，預(yù)制空心板梁施工作為橋梁工程施工的重要組成部分，為防止公路橋梁在通車運(yùn)營(yíng)過(guò)程中由于空心板梁的施工質(zhì)量問(wèn)題而出現(xiàn)早期破壞現(xiàn)象，只有參建各方在梁板預(yù)制過(guò)程中高度重視其質(zhì)量控制的細(xì)節(jié)技術(shù)問(wèn)題，確保預(yù)制質(zhì)量滿足圖紙及規(guī)范的要求，只有這樣才能確保橋梁工程的整體質(zhì)量。