高速公路先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板施工技術(shù)

喬浩

（陜西西咸新區(qū)城建投資集團(tuán)有限公司，陜西咸陽 712000）

高速公路先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板施工技術(shù)

喬浩

（陜西西咸新區(qū)城建投資集團(tuán)有限公司，陜西咸陽 712000）

在國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，高速公路行業(yè)取得了長足的發(fā)展。由于先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的施工技術(shù)具有極強(qiáng)的穩(wěn)固性，而且造價(jià)不高，實(shí)際施工便利，施工速度較快，所以，在高速公路橋梁工程中普遍應(yīng)用了這一結(jié)構(gòu)，并且取得了理想的社會與經(jīng)濟(jì)效益。為此，文章對高速公路先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述與研究。

高速公路 先張 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板 施工技術(shù)

文章以曲荷高速公路工程建設(shè)為例，此工程施工內(nèi)容就是該高速公路的第九合同段，其中，管段內(nèi)部的大中小型橋梁與通道數(shù)量是65，而且在上部結(jié)構(gòu)中都采用了板梁，先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的數(shù)量是1318片。而20米先張預(yù)應(yīng)力空心板梁的數(shù)量是720片，計(jì)劃預(yù)制梁的施工工期是一年，所以，要想保證預(yù)制梁施工速度快且質(zhì)量高，最重要的就是要選擇最佳施工方案。

1 先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板臺座的布置

在工程施工之前，需要進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真地比較。對工程施工工期產(chǎn)生直接影響的因素就是20米先張板梁預(yù)制施工，所以，應(yīng)當(dāng)全面考慮預(yù)制梁總工期的要求以及公司現(xiàn)有施工設(shè)備，始終遵循獲取最優(yōu)生產(chǎn)效益的基本原則，最終設(shè)置出三條20米板的臺座，底模數(shù)量是3，側(cè)模數(shù)量是4，同時，各臺座的長度是88米；16米板的臺座數(shù)量是2，底模數(shù)量是2，側(cè)模的數(shù)量也是2，各臺座的長度是72米。在此基礎(chǔ)上，安排了40t貝雷架空門吊兩臺，砼攪拌站數(shù)量是1。

2 高速公路先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板快速施工方法

在高速公路工程施工方案制定選擇方面，主要包含以下幾點(diǎn)要求：第一，底模制作；第二，側(cè)模制作；第三，鋼筋工程；第四，模板工程；第五，混凝土工程［1］。在選擇底模的時候，一定要保證其堅(jiān)固，不存在沉陷的問題，周轉(zhuǎn)性能強(qiáng)，且頂面是平整和光潔的。另外，還應(yīng)當(dāng)保證側(cè)面順直且具有良好的止?jié){效果。所以，該工程最終選擇的是有所改進(jìn)的鋼筋混凝土底模，在實(shí)際施工的過程中，這種類型的底模具有良好的平整度，而且拆裝便利，投入成本低。在側(cè)模制作方面，該工程采用的側(cè)模板是定型鋼模板，可以通過工廠制作，形成整塊，降低側(cè)模拆卸以后的梁體模板接縫數(shù)量，而且能夠提高與預(yù)制梁施工的速度。如圖1。

根據(jù)工程預(yù)應(yīng)力先張空心板梁的施工工藝規(guī)定，20米梁的生產(chǎn)時間是53個小時，所以，該工程要想完成720片的生產(chǎn)，所需要的時間將近396天，但是，與總工期時間相差懸殊。要想解決上述難題，就需要針對施工各個工序的工作時間進(jìn)行反復(fù)地現(xiàn)場測試，并且統(tǒng)籌安排工程施工，對具體的施工方法予以全面優(yōu)化。其中，最關(guān)鍵的就是要合理地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)圖，具體方法如下：

首先，工序合理調(diào)整，優(yōu)化每一槽梁施工方法。圖2詳細(xì)地展示了預(yù)制梁的施工工藝以及各工序所需時間。

其次，確保工序安排的合理性。在預(yù)制梁每一槽梁施工工序方面，最關(guān)鍵的設(shè)備就是貝雷架龍門吊機(jī)。該設(shè)備在施工過程中的端模、側(cè)模安裝以及砼澆注等多項(xiàng)工序開展方面，都要利用該設(shè)備完成。為此，在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)圖的時候，一定要對龍門吊予以一定程度的重視。

再次，要想有效地提升施工的效率，應(yīng)當(dāng)在各工班中劃分若干小組，進(jìn)而形成諸多流水作業(yè)線［2］。其中，在開展預(yù)應(yīng)力先張梁底板砼澆注施工至梁面拉毛施工期間，需要轉(zhuǎn)變原有的平行作業(yè)模式，采用流水作業(yè)的方式，將混凝土工班進(jìn)行重新劃分，合理安排推混凝土斗子、放漿、平漿、震搗等小組的人數(shù)，確保各小組明確分工內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)合作。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)圖的內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，梁面抹面與拉毛小組的工作時間具有一定的彈性，但是，在穿空氣膠囊方面缺少人員，所以，可以安排抹面小組的工作人員協(xié)助該小組作業(yè)，在完成穿空氣膠囊這一工序之后，僅充氣就可以完成。而在此時，就可以在穿空氣膠囊小組抽出一名工作人員，幫助抹面或者是平漿小組作業(yè)，進(jìn)而有效地規(guī)避窩工問題的產(chǎn)生。通過對施工網(wǎng)絡(luò)圖的優(yōu)化設(shè)置，縮短了原有工序的時間，并且實(shí)現(xiàn)了兩班為一班的設(shè)置，將每一槽梁流水時間減少了3.5個小時。

最后，統(tǒng)籌規(guī)劃施工全局，有效改進(jìn)三槽梁施工工藝。按照工程預(yù)應(yīng)力先張空心板梁的施工工藝具體規(guī)定，梁廠的勞動力被劃分成五個作業(yè)線，其實(shí)際的作業(yè)時間并不確定，是根據(jù)生產(chǎn)流水施工需求進(jìn)行作業(yè)。其中，在梁廠設(shè)置了三個臺座，各臺座預(yù)制一個槽梁，所以，每制作三個槽梁就被稱為一個循環(huán)，進(jìn)而將梁廠的作業(yè)模式轉(zhuǎn)變成了循環(huán)流水作業(yè)。當(dāng)確定了機(jī)械設(shè)備、完成梁廠建設(shè)以后，最關(guān)鍵的就是對施工方法進(jìn)行有效地改進(jìn)，形成若干流水作業(yè)線，合理地調(diào)整并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖，深入挖掘其自身潛力，確定最佳施工方法。在對施工網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行優(yōu)化的過程中，應(yīng)對放張移梁予以重視，保證兩臺龍門吊的同步使用。但是，在砼澆注、立模與拆模方面都需要龍門吊，所以，為有效地減少運(yùn)輸并規(guī)避二次作業(yè)，應(yīng)當(dāng)將立模與拆模同時開展［3］。除此之外，將底模的修整、鋼筋骨架的安裝以及張拉鋼鉸和穿鋼絞線這些工序合并在一起，而立模單獨(dú)成為一道工序，其余的施工工序根據(jù)上述的優(yōu)化方案也合并為一道工序，最終將全部的工序整合為五大工序并予以控制。經(jīng)過上述優(yōu)化，生產(chǎn)三槽梁的時間從原有的159個小時縮短為72個小時，也就是說，每一槽梁的生產(chǎn)時間是24個小時。所以，在720片空心板梁的生產(chǎn)中，所花費(fèi)的時間就是半年。但是需要注意的是，在優(yōu)化之后的施工過程中，應(yīng)當(dāng)將具體的生產(chǎn)日期標(biāo)注在已經(jīng)預(yù)制的空心板之上，盡量把同一天或者是時間接近的空心板用于同橋同跨之上，雖然板梁有通用性，但是，如果生產(chǎn)時間相差較長，是不能夠混合架設(shè)的。

3 高強(qiáng)度混凝土的施工及養(yǎng)生

在該工程施工中，預(yù)制梁廠使用的高強(qiáng)度混凝土型號為C50，總量是12000立方米。由于在張拉預(yù)應(yīng)力的時候，需要對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施加一定的預(yù)應(yīng)力，所以，所選擇的混凝土施工質(zhì)量就會對空心板上拱度產(chǎn)生直接的影響。為此，以下針對高強(qiáng)度混凝土的配合比強(qiáng)度與水灰比控制問題進(jìn)行了闡述。

3.1 配合比強(qiáng)度

高強(qiáng)度混凝土配合比強(qiáng)度指的就是在對配合比進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，將抗壓強(qiáng)度作為主要目標(biāo)。通常，對強(qiáng)度離散性進(jìn)行考慮，則應(yīng)當(dāng)有所提高。然而，養(yǎng)護(hù)溫度會對混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生極大的影響，如果溫度相對較低，那么強(qiáng)度的發(fā)展緩慢。所以，要想在特定齡期之內(nèi)保證結(jié)構(gòu)物的混凝土強(qiáng)度達(dá)到具體要求，就需要依照養(yǎng)護(hù)的條件對混凝土配合比進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。

3.2 水灰比控制

水灰比需要按照配合比的強(qiáng)度以及耐久性能等多種因素進(jìn)行確定，所以，要想保證高強(qiáng)度混凝土達(dá)到強(qiáng)度要求，就需要使其他方面性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。給予配合比強(qiáng)度的要求，一般情況下，水灰比和混凝土的抗壓強(qiáng)度之間呈直線關(guān)系，所以，可以通過配合比強(qiáng)度計(jì)算出水灰比。

3.3 高強(qiáng)度混凝土養(yǎng)生

第一，當(dāng)梁體混凝土的溫度冷卻，并且同外界的溫度相接近的情況下，就可以把加熱養(yǎng)護(hù)結(jié)構(gòu)模板與保溫層進(jìn)行拆除。然而，若混凝土和外界的氣溫之間差異超過20攝氏度，但是有必要將模板拆除的情況下，需要覆蓋混凝土表面，保證其能夠逐漸冷卻，需要注意的是，不能夠提前揭開保溫層的油布。

第二，在梁體混凝土的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%的情況下，可以將鋼絞線放松，確?；炷量招陌宓膹椥詨嚎s損失保持同步。

第三，對蒸汽養(yǎng)生溫度予以合理控制。其中，可以將溫度計(jì)安放在養(yǎng)護(hù)罩內(nèi)部，尤其是處于恒溫階段，應(yīng)當(dāng)保證溫度是80攝氏度，進(jìn)而保證生產(chǎn)時間相近的空心板溫差應(yīng)力損失差異不明顯。

4 先張預(yù)應(yīng)力施工的張拉工藝

在開展先張預(yù)應(yīng)力施工過程中，特別是在預(yù)應(yīng)力張拉的過程中，需要安排技術(shù)工作人員控制張拉油表，使得預(yù)施應(yīng)力操作的誤差得以減少。另外，需要采用穿心頂楔式的千斤頂，以免人為安裝夾片。

在開展張拉作業(yè)的過程中，應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)包括：

第一，張拉端作業(yè)工作平臺的面積要超過3平方米，并且周圍設(shè)置安全防護(hù)欄。

第二，在夾片安裝的過程中，不僅要保證清潔，同時，應(yīng)當(dāng)確保相同組的夾片后端處于同一平面，并且開口保持一致［4］。使用鋼管進(jìn)行振搗，保證其密實(shí)，以免由于錯臺問題對千斤頂限位板的使用帶來不必要的影響。

第三，確保錨具組合件自身的清潔程度，同時，使用棉布對錨具表面進(jìn)行擦拭。另外，在安裝工作錨的時候，應(yīng)使端面和千斤頂?shù)膹埨隋^墊板口的貼緊，堅(jiān)決不允許出現(xiàn)雜物，更不能出現(xiàn)油漬。

5 結(jié)語

綜上所述，本文最大的創(chuàng)新之處就是對預(yù)制梁廠予以優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且在施工工序時間方面完善了工程的施工方案，縮短了預(yù)應(yīng)力板梁預(yù)制的施工速度。為此，這種施工方法在后期預(yù)制梁施工中的值得推廣使用。而對于曲荷高速公路工程的施工來講，該施工技術(shù)也為其帶來了一定的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

［1］吳杰.高速公路先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板施工技術(shù)探討［J］.黑龍江交通科技，2015（6）∶141-141.

［2］全承基.先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板技術(shù)公路施工淺析［J］.中國房地產(chǎn)業(yè)，2011（4）∶321，263.

［3］何兵.先張法預(yù)應(yīng)力空心板梁病害分析與加固［J］.中外公路，2015，35（3）∶182-184.

［4］趙漢軍.淺談高速公路先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心50 m梁板施工技術(shù)［J］.城市道橋與防洪，2014（1）∶98-101.

喬浩（1985—），男，陜西合陽人，學(xué)士，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，工程師，研究方向：公路工程。