摘 要：以莆永高速公路A5合同段為例，介紹了預(yù)制先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁的施工工藝，并根據(jù)板梁板梁預(yù)制施工中遇到的具體問(wèn)題，總結(jié)了幾點(diǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：空心板梁；預(yù)制；經(jīng)驗(yàn)

1 工程概況

莆田至永定高速公路A5合同段線(xiàn)路起點(diǎn)位于莆田市仙游縣鯉城鎮(zhèn)來(lái)洋村，起點(diǎn)樁號(hào)K70+500，終點(diǎn)位于莆田仙游縣大濟(jì)鎮(zhèn)溪口村，終點(diǎn)樁號(hào)K80+400，全長(zhǎng)9.9公里。本工程為四車(chē)道高速公路，主要包括路基土石方、通道、涵洞、蒲峰互通、仙游西互通、尾坂大橋、度尾大橋、坑北中橋、尾坂中橋、尾榜坂服務(wù)區(qū)等。

本合同段共有20m空心板梁（先張法）420片，本工程擬投入6套模板，均在預(yù)制場(chǎng)預(yù)制；安裝時(shí)用運(yùn)梁車(chē)經(jīng)便道運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng)。

2 空心板梁預(yù)制

2.1 預(yù)制場(chǎng)布置

為保證工程施工進(jìn)度，設(shè)置有1個(gè)預(yù)制場(chǎng)，所有構(gòu)件預(yù)制完后用運(yùn)梁車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。預(yù)制場(chǎng)設(shè)置在K72+200～K72+500（蒲峰樞紐互通左側(cè)）。

預(yù)制場(chǎng)設(shè)置在路基上，預(yù)制臺(tái)座布置在已成型的路基上，臺(tái)座采用C20鋼筋混凝土臺(tái)座，梁端位置設(shè)置素砼擴(kuò)大基礎(chǔ)，并根據(jù)圖紙要求及施工經(jīng)驗(yàn)設(shè)置一定的預(yù)拱度。

預(yù)制場(chǎng)地采用10cm厚度的C15砼進(jìn)行硬化。并搭設(shè)鋼筋、鋼絞線(xiàn)棚，鋼筋棚滿(mǎn)足材料堆放、加工，做到防雨防潮、通風(fēng)要求，棚內(nèi)地面用5cm厚C15砼進(jìn)行硬化。

預(yù)制廠臺(tái)座布置：制梁場(chǎng)長(zhǎng)300m，考慮施工的前后關(guān)系設(shè)置20m空心板底模24個(gè)（共420片）。

2.2 空心板梁預(yù)制

2.2.1 張拉前的準(zhǔn)備工作

（1）鋼絞線(xiàn)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)。對(duì)鋼絞線(xiàn)力學(xué)性能進(jìn)行檢驗(yàn)以保證施工安全及板梁的使用質(zhì)量。

（2）張拉機(jī)具的標(biāo)定。將千斤頂、油泵及其配套的壓力表送到有關(guān)檢測(cè)部門(mén)校驗(yàn)標(biāo)定，確定出張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線(xiàn)。

（3）錨具及夾具的檢驗(yàn)。對(duì)錨具及夾具進(jìn)行外觀檢查，不得有裂紋、傷痕；同時(shí)抽取有代表性的錨具及夾具到有關(guān)檢測(cè)部門(mén)進(jìn)行磁力探傷、洛氏硬度、錨固性能等試驗(yàn)。

（4）施工前的試張拉。通過(guò)試張拉，檢測(cè)張拉臺(tái)座的穩(wěn)定性、鋼橫梁的強(qiáng)度及變形量、千斤頂和油泵的工作性能等。

2.2.2 空心板梁的預(yù)制施工工藝

（1）鋼絞線(xiàn)的張拉施工

①鋼絞線(xiàn)的下料及安裝

鋼絞線(xiàn)的理論下料長(zhǎng)度為：張拉臺(tái)座長(zhǎng)+端橫梁寬×2+鋼橫梁寬×2+錨具長(zhǎng)度×2+千斤頂長(zhǎng)度+30cm（兩端外露長(zhǎng)）。

在鋼絞線(xiàn)完全放松伸展后丈量下料，下料采用切割機(jī)割斷，切割前在切口兩側(cè)30～50mm處用22號(hào)鉛絲綁扎。穿束前在每根鋼絞線(xiàn)兩端作出標(biāo)記，鋼橫梁定位板孔眼也統(tǒng)一編號(hào)，保證鋼絞線(xiàn)對(duì)號(hào)入座，防止穿錯(cuò)孔眼；穿束時(shí)按設(shè)計(jì)要求套上不同長(zhǎng)度的塑料管以控制每根鋼絞線(xiàn)的失效長(zhǎng)度。

鋼絞線(xiàn)安裝完畢后，進(jìn)行全面嚴(yán)格的檢查：a.鋼絞線(xiàn)相互間無(wú)纏繞、錯(cuò)孔；b.張拉鋼橫梁及錨板與臺(tái)面（底模）的相對(duì)位置，使鋼絞線(xiàn)的中心位置與臺(tái)面間距（板梁混凝土保護(hù)層厚度）誤差不大于1mm；c.錨具和夾片，錨具沒(méi)有裂紋、傷痕、銹蝕等；d.各項(xiàng)安全防范措施布置到位。

②鋼絞線(xiàn)的張拉。千斤頂上好后，在張拉之前對(duì)兩端的錨具再做一次詳細(xì)檢查：錨環(huán)與鋼橫梁密貼、夾片完全入槽并平齊、工具錨貼緊錨環(huán)、千斤頂緊貼錨套。

本工點(diǎn)采用單束張拉（兩臺(tái)千斤頂同時(shí)對(duì)稱(chēng)張拉），為減小橫梁變形的因素對(duì)張拉力產(chǎn)生不均的影響，張拉順序?yàn)橄戎虚g，后兩側(cè)，對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。張拉時(shí)采用雙控法，以應(yīng)力控制為主，伸長(zhǎng)控制為輔，以千斤頂油缸伸長(zhǎng)量作為預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值。

考慮到工地采用的是高強(qiáng)低松弛鋼絞線(xiàn)，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，按超張拉應(yīng)力錨固的空心板梁其混凝土質(zhì)量、外觀及運(yùn)營(yíng)使用均滿(mǎn)足規(guī)范要求，故確定具體張拉步驟為：0→初應(yīng)力（0.1σK）→超張拉至1.05σK→（持荷5分鐘）→回油、張拉完畢。

（2）普通鋼筋骨架的綁扎施工

①鋼筋骨架選擇在臺(tái)座上綁扎成型。鋼筋綁扎順序是：穿鋼絞線(xiàn)→錨固鋼絞線(xiàn)→綁扎梁體鋼筋→立?！壴鷺蛎骖A(yù)埋鋼筋。

②按圖紙將各型號(hào)的鋼筋在鋼筋棚下好料，彎制成型。成型鋼筋在庫(kù)房按不同等級(jí)、直徑、長(zhǎng)度等分類(lèi)掛牌堆碼，并表明數(shù)量，做到帳、物、牌三相符。成型鋼筋出庫(kù)前保證表面潔凈，無(wú)損傷、油漬、漆污和鐵銹等。

③鋼筋綁扎施工做到位置準(zhǔn)確，間距均勻，綁扎牢固。鋼筋的每個(gè)交叉點(diǎn)用鐵絲綁扎牢實(shí)，為避免焊渣落在張拉好的預(yù)應(yīng)力筋上影響質(zhì)量和安全，沒(méi)有采用電焊焊接。嚴(yán)格控制混凝土保護(hù)層厚度，混凝土墊塊布置在鋼筋交叉點(diǎn)，并且相互錯(cuò)開(kāi)。

④鋼筋骨架綁扎成型后及時(shí)關(guān)模，避免鋼筋、鋼絞線(xiàn)及底模被人為破壞或沾污。關(guān)模前檢查各種預(yù)埋鋼筋尤其是絞縫預(yù)埋鋼筋是否位置準(zhǔn)確、綁扎牢固，避免漏筋或少筋。

（3）模板施工。為了保證空心板梁有準(zhǔn)確的幾何尺寸及漂亮的外觀，模板的質(zhì)量至關(guān)重要。模板由底模、側(cè)模、端模和內(nèi)模組成。

①底模采用C20混凝土，用砂漿抹平后上鋪鋼板。底模寬做成98cm，厚5cm，兩側(cè)安放30×30×5mm角鋼并用φ8鋼筋對(duì)拉預(yù)埋。由于張拉臺(tái)座較長(zhǎng)，為保證預(yù)應(yīng)力筋在梁內(nèi)的每個(gè)部位位置的準(zhǔn)確性，底模必須平直，平整度容許偏差±3mm。

②因施工中要多次倒用，側(cè)模采用鋼模板以保證其剛度和平整度。本工地側(cè)模采用4mm厚鋼模板，50×50×5mm角鋼作橫、豎向加勁肋（配合6mm扁鋼），50×50×5mm角鋼作連接角鋼。為保證鋼模的整體性，設(shè)20m為一片，采用人工配合40t龍門(mén)吊進(jìn)行吊裝。

③端模設(shè)置在板梁的兩端，其主要作用是固定預(yù)應(yīng)力筋位置，支承梁端混凝土，本工點(diǎn)采用木模制作，優(yōu)點(diǎn)是重量較輕，便于人工裝拆。

④內(nèi)模采用橡膠充氣芯模。使用時(shí)充氣0.1Mpa左右，形成圓筒狀，每隔40cm用定位鋼筋將其固定，克服混凝土施工中膠囊上浮?；炷翝仓瓿珊?，由于水泥的水化作用，梁部混凝土內(nèi)部溫度上升很快，導(dǎo)致膠囊體積膨脹，引起梁體裂縫，因而必須隨時(shí)檢查膠囊壓力數(shù)，及時(shí)放氣或充氣。由于膠囊的抽拔時(shí)間很難準(zhǔn)確掌握：抽拔過(guò)早，會(huì)造成混凝土塌陷或開(kāi)裂；抽拔過(guò)晚，會(huì)造成抽拔困難，并且常常將膠囊拉壞。本工點(diǎn)膠囊的抽拔時(shí)間，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為5小時(shí)左右。抽拔后將膠囊用肥皂水清洗，檢查修補(bǔ)，以備下次使用。

⑤模板涂刷脫模劑，外露面混凝土模板的脫模劑采用同一品種以保證空心板梁外觀顏色一致。

（4）混凝土施工

①混凝土全部采用泵送商品混凝土?；炷了涠瓤刂圃?～8cm內(nèi)，避免施工中造成膠囊上浮。

②混凝土分兩次澆筑，先澆筑底板混凝土，待底板混凝土澆筑完畢后，將膠囊穿入打開(kāi)并充氣，接著灌注腹板及頂板混凝土。灌筑方法是水平分層，依次從梁的一端澆注到另一端。一片板梁混凝土澆筑控制在三個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，以保證混凝土連接良好。

③混凝土振搗采用插入式振搗器，振搗時(shí)，避免碰撞鋼絞線(xiàn)、芯模及預(yù)埋件，以免發(fā)生安全質(zhì)量事故。為防止漏漿、膠囊上浮及損壞外模，振搗時(shí)間控制在30秒以?xún)?nèi)，原則是保證混凝土表面不再下沉，氣泡不再產(chǎn)生，水泥砂漿開(kāi)始上浮，表面平整為宜。

④腹板混凝土澆注時(shí)為防止芯模左右偏移，兩側(cè)的混凝土同時(shí)注入并同時(shí)振搗。施工中指派專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查模板是否移位變形、芯模是否上浮漏氣、模板間接縫是否漏漿等，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

⑤混凝土灌注完畢后，在初凝之前及時(shí)對(duì)梁面進(jìn)行搟壓抹面、拉毛，然后用麻袋覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土面潮濕狀態(tài)。冬季施工采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%后即可拆模，拆模后繼續(xù)對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)直至達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度為止。

⑥拆模前先松開(kāi)模板上部拉桿及下部的頂緊器，拆除兩相鄰模板間的連接螺栓。人工配合龍門(mén)吊使模板脫離梁體，模板拆除后移離梁體一定距離后再起吊，以避免損傷梁體外觀。

（5）預(yù)應(yīng)力筋的放張施工

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，當(dāng)板梁混凝土養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的75%以上時(shí)即可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的放張作業(yè)。

①本工點(diǎn)由于板梁截面預(yù)應(yīng)力筋較少，且采用單根張拉，為簡(jiǎn)化工序，預(yù)應(yīng)力筋的放張采取了先預(yù)熱、后對(duì)稱(chēng)逐根割斷的松張工藝。

②預(yù)應(yīng)力筋直接放張時(shí)，利用加熱法放張切割。放張時(shí)用乙炔-氧氣割炬將鋼絞線(xiàn)逐漸烤熱，使其力學(xué)性能改變，屈服點(diǎn)下降，由于張力的作用使被烘烤的鋼絞線(xiàn)段不斷伸長(zhǎng)變形直至斷裂，盡可能降低由于鋼絞線(xiàn)回彈而對(duì)板端混凝土產(chǎn)生的沖擊力。

③為盡量減少板梁的水平滑移量，放張位置選擇在臺(tái)座中間。為防止最后松張的鋼絞線(xiàn)突然自行斷裂產(chǎn)生較大的沖擊力使板端混凝土破壞，采取按鋼絞線(xiàn)有效長(zhǎng)度由長(zhǎng)到短依次放張，即先放張失效長(zhǎng)度最小的鋼絞線(xiàn)。為避免最后一根鋼絞線(xiàn)切斷時(shí)板梁受到水平彎曲沖擊作用，應(yīng)采用對(duì)稱(chēng)從兩側(cè)向中間依次放張的辦法。

④鋼絞線(xiàn)放張完成后，及時(shí)在梁端的槽口處將其逐根割斷平齊，并用砂漿封閉。同時(shí)檢測(cè)、記錄其反拱度，并觀察其發(fā)展，對(duì)于反拱度過(guò)大或過(guò)小的空心板梁，認(rèn)真查明原因，必要時(shí)進(jìn)行荷載試驗(yàn)。

（6）空心板梁的吊移及存放

待梁體鋼絞線(xiàn)放張完成并封閉后，即可將梁體從臺(tái)座中吊移存放。梁體存放時(shí)按實(shí)際架設(shè)孔跨編號(hào)，同時(shí)注明澆注日期。存放時(shí)支墊點(diǎn)位置應(yīng)與梁體支座中心線(xiàn)位置一致，分層堆碼的空心板梁為2層。存梁場(chǎng)事先進(jìn)行場(chǎng)地硬化處理，確保地面不沉陷、不積水。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度合理安排制梁計(jì)劃，使存梁時(shí)間不超過(guò)設(shè)計(jì)要求，以避免梁體產(chǎn)生過(guò)大的反拱度。

3 施工體會(huì)

3.1 本工點(diǎn)底模采用3mm厚的鋼板底模，施工中由于溫差熱脹冷縮的緣故，鋼板起伏不平，造成梁底外觀雖然光滑，但有波浪型，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果。若采用厚度大的鋼板，雖可解決上述問(wèn)題，但成本投入太大。參照鄰近施工單位的施工經(jīng)驗(yàn)，底?？刹捎酶邩?biāo)號(hào)的混凝土水磨石面，只要施工中注意保護(hù)底模，就能達(dá)到預(yù)期的效果。

3.2 在施工初期，制梁的端模板為整塊木模型，在鋼絞線(xiàn)的位置預(yù)留豁口，因?yàn)椴环奖阊b拆，造成了費(fèi)工費(fèi)料。后經(jīng)施工摸索，端模改由兩部分組成：底部根據(jù)鋼絞線(xiàn)與底模的間距用小槽鋼制成鋼模板，其頂部根據(jù)鋼絞線(xiàn)間距用短鋼筋焊成梳子式豁口；上部為整塊木模型。端模與芯模接觸處，用舊輪胎割開(kāi)套在端模上，防止漏漿和損壞芯模。

3.3 根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)始時(shí)鋼模板采用新機(jī)油作為脫模劑，新機(jī)油多用幾次后，梁體外觀就出現(xiàn)色斑，后改用色拉油，不僅節(jié)約了成本，效果也非常好。開(kāi)始時(shí)充氣膠囊采用涂肥皂水作為脫模劑，但還是經(jīng)常出現(xiàn)抽拔芯囊困難的情況，后在肥皂水中摻入滑石粉，解決了脫模難的問(wèn)題。