谈先张法预应力空心板施工工艺

郝国华

(太原市市政工程总公司，山西太原 030002)

1 工程概况

工程数量:全桥共有预制桥面板175块，其中外边板7块，内边板7块，中板161块。

主要材料:混凝土标号:C40;钢绞线:技术条件符合高强度低松弛270级Φj12．7 mm钢绞线;普通钢材:Φ≥12 mm，采用Ⅱ级钢筋，Φ＜12 mm，采用Ⅰ级钢筋。

原材料:水泥采用42．5级普通硅酸盐水泥，砂、石和搅拌用水符合规定。

2 张拉机具设备

1)锚夹具:夹片式单根钢绞线夹具。2)千斤顶:QYC270型千斤顶穿心式张拉装置，数量6台。根据设计要求预应力钢绞线的张拉力为137．7 kN，选用额定拉力为270 kN的千斤顶。3)油泵:配套油泵选用ZB4500型电动油泵，数量8台。4)油管及接头:连接千斤顶和油泵的外接油管，采用钢丝编制胶管。

3 张拉设备的标定

施工预应力用的各种机具设备及仪表，应经常维护，定期标定。在开始使用前，全面进行标定。

但施工过程中发生下列情况之一时，应重新标定:张拉时预应力筋连续断裂;千斤顶漏油严重;压力表指针不能退回零点;千斤顶更换油压部件或使用修复后的测力仪表。

注:压力表的精度不宜低于1．5级，最大量程不宜小于设备额定张拉压力的1．5倍。

4 钢绞线的下料长度

一端张拉:L=L1+L2+L3，其中，L1为台座长度(包括横梁在内);L2为张拉端预应力筋外露长度，L2≥60 cm;L3为非张拉端预应力筋外露长度，L3=8 cm。

5 预应力损失的测定

按照规范要求的做法:采用油压千斤顶在张拉台上测定。另外再考虑其他应力损失:

1)钢筋的应力松弛，钢绞线取张拉应力的7%，即137．7×0．07=9．6 kN。2)温度变化的影响:根据规范要求，先张法混凝土热养护时，应考虑受拉钢筋与台座之间的温度变化引起的应力损失，采用自然养护时大气温度忽略不计。

6 施工方法

1)场地准备。在桥附近空地上，选择具有一定长度的平坦场地，设置长线张拉台座作为预制场地。

2)预制板模型。底模采用在长线台座上铺设竹胶板的做法。侧模使用特制定型钢模板拼装而成，中板2套，内外边板各1套。预制孔内模使用橡胶胶囊内孔模型。

3)预应力筋张拉。在台座一端安放横梁，另一端安放砂箱，外放置横梁，两砂箱内放置等量的压力砂，须保持平行并与钢绞线保持垂直。根据连台座的距离和砂箱横梁尺寸，在板座上布设钢绞线，并进行初应力张拉，张拉力为控制应力的10%，使钢绞线就位顺直。如果预应力板上有失效段应在穿拉钢绞线时，按失效段长度安放PVC管，钢筋绑扎支模后进行钢绞线的应力张拉，张拉应使用经标定的配套机具设备，并计算好钢绞线的设计张拉对应的油表读数值和钢绞线的伸长量，采用双控进行张拉，应从无砂箱段进行，张拉顺序应先中间后左右进行计算，因张拉长度在120 m以上，伸长量应在78 cm～79 cm左右，千斤顶行程在20 cm左右，每根钢绞线需进行多次张拉才能达到设计要求，每根钢绞线的控制应力为137．7 kN，达到控制应力时，使用锚具固定钢绞线，张拉时应逐根做张拉记录，并检查伸长量是否与计算相符，如不符应查找原因，直至符合要求时为止。张拉时应加防护墙以保证安全操作，人员应离开张拉筋两端，两端应有专人监护，无关人员不得靠近操作现场。

4)钢筋绑扎。在钢绞线安装初应力张拉后，进行钢筋的绑扎，并垫好混凝土垫块，注意绑扎钢筋时不得与钢绞线绑扎连接，以免张拉钢绞线时带动钢筋网片，按设计要求绑扎绞缝钢筋和吊环，在现场绑扎骨架时，钢筋严禁使用电焊机焊接支撑。

5)模型安装。安放侧模，使用螺栓连接固定，并用长螺栓固定两侧模型，使用斜支撑固定调整模型垂直平顺，不得出现弯曲现象，在两模型接口处和底座侧模接缝处，使用泡沫塑料条以免跑漏混凝土浆。两端模的钢绞线孔眼要位置准确，留有一定空隙以免张拉钢绞线时出现不必要的摩阻力，钢绞线应紧靠模型以方便拆模后凿出。

6)混凝土浇筑。浇筑混凝土前应检查模型的尺寸等是否符合设计要求。使用JS500型搅拌机PL1200配料机，按试验室出具的配合比通知单称量配料搅拌混凝土料，进行预制板的混凝土浇筑。混凝土浇筑分四层:第一层至内孔下混凝土11 cm，第二层，第三层同为孔高段混凝土，孔间分两次，第四层为孔上混凝土。第一层浇筑混凝土不得超过孔底高，振捣时不得振捣钢绞线。第一层浇筑混凝土后可安放内孔胶囊充气定位，并在上板安放固定模压梁及压梁柱，采用下小上大以利拔出，高度为11 cm～9 cm，间距为1 m～2 m，以防气囊上浮。第二层和第三层浇筑应人工进料，气囊两侧同时进料，高度要基本保持一致，不得使用机械直接进料，振捣混凝土时不得过振以免气囊上浮，并检查绞缝钢筋是否紧靠模型。第四层混凝土浇筑为孔上混凝土，振捣密实后进行压实、找平、拉毛工作，在混凝土初凝到终凝时应进行二次压实、拉毛工作，以防混凝土出现干缩裂缝。胶囊可在混凝土初凝后拔出，原则是拔出胶囊时孔上混凝土不出现沉降现象。

7)拆模。混凝土强度达到2．5 MPa时可进行侧模的拆模工作，拆模时应注意不得磕碰混凝土的边角。

8)放张。根据试块试压强度达到设计强度的75%时可进行放张工作。两砂箱塞孔柱同时取出放张压力砂，放张钢绞线从放张端开始进行，钢绞线的切割工具使用切割机逐块切割，切割应在混凝土边上切割钢绞线，外露不得超过3 cm。

9)养护。混凝土浇筑完毕及拆模后，都需使用塑料布，封盖板体保持水分进行养生工作，也可洒水封盖养生。

10)移梁。板体放张切割后，可进行移板空位工作，使用吊车及平板车进行移板至存放场地，使用枕木支垫板两支点可按两层存放，但上层垫木必须与下层垫木垂直。

7 安全施工措施

1)预制场地施工人员必须严格按照技术交底和施工方案施工，张拉时必须加搭防护墙，戴安全帽，无关人员不得进入施工现场，张拉及混凝土浇筑时，两端必须有专人监护，所有人员在张拉时必须离开两端部以免断丝伤人。

2)张拉时，张拉机具与预应力筋应在一条直线上，同时在台面上每隔一定距离放一根Φ8～Φ10的圆钢筋头或相当于保护层厚度的其他垫块，以防预应力钢绞线因自重而下垂，破坏隔离剂玷污应力筋。

3)顶紧锚塞时，用力不要过猛，以防钢丝折断;在拧紧螺母时，应注意压力表读数始终保持在控制张拉力上。

4)对操作人员进行安全技术交底，规范操作。

8 质量控制

1)预应力钢绞线、锚夹具等进场应具备质量证明书，进场后按有关规定进行力学性能试验，合格后方准使用。2)张拉前，应对台座，横梁及各项张拉设备进行详细的检查。3)长线台座上铺放预应力钢绞线时，应防止玷污。4)预应力钢绞线放松时的混凝土强度必须符合设计规定。5)用砂箱放松时，放砂速度应均匀一致。6)浇筑混凝土时，应避免振动器碰撞预应力钢绞线，并经常检查模板及预埋件，以保证其位置及尺寸符合设计要求。

［1］ CJJ-2008，城市桥梁工程施工与质量验收规范［S］．

［2］ JTG TF50-2011，公路桥涵施工技术规范［S］．