预应力混凝土空心板梁

预应力混凝土空心板梁（共12篇）

预应力混凝土空心板梁 篇1

1工程概况

某跨河桥梁,全长140 m。全桥共分两联,为7孔20 m后张法预应力混凝土空心板梁桥。空心板梁高0.9 m,板上现浇12 cm厚的混凝土层,桥面连续。桥宽16.5 m,单向四车道。桥面横向布置为0.5 m(防撞栏)+15.5 m(车行道)+0.5 m(防撞栏)。该跨线桥设计荷载为:城-A,人群荷载为4.5 kN/m2。为检验空心板梁在设计荷载作用下的工作性能,以保证使用安全。选择一片中板进行静力载荷试验。中板跨中断面图如图1所示。

2试验方案

2.1试验加载控制指标

本次预制梁荷载试验的主要试验工况为最大正弯矩工况,试验控制截面为跨中截面。即取梁二期恒载和汽车荷载共同作用下跨中截面弯矩值977 kN.m作为控制弯矩。

采用内力等效的原则在预制梁中部进行加载,其加载计算简图如图2所示(a=4.67 m,b=5 m,L=19.34 m)。经内力等效原则换算成均布荷载q=27.25 kN/m,即加载重量为27.25 t[1,2,3]。

采用在梁跨中间分级加载方式。试验荷载采用沙袋加载,加载过程中严格控制加载重量的准确性,对每个沙袋进行称重记录后再进行堆载。

正式加载前对试验梁进行预加载,使结构进入正常工作状态,预加荷载取为最大试验荷载的30%左右,预压时间控制在20 min,以消除支点的不利影响,卸载20 min后进行正式试验。试验按6级加载,分别为20%、40%、60%、80%、90%、100%每级加载后持续15 min稳定后再观测数据。卸载分60%,30%,0三级卸载,荷载工况见表1所示。

2.2检测内容[4]

(a) 使用DT—615静态数据采集仪、振弦式应变计等设备测量梁跨中截面的最大正应变及应变分布情况。

(b) 测量梁跨中、1/4跨、支点处的竖向位移。

(c) 使用裂缝测宽仪观测梁跨中附近下边缘表面裂缝及裂缝宽度。

2.3试验观测点布置

通过在梁跨中截面两侧沿高度布置应变测点,测试截面应变分布情况、中性轴高度位置;在跨中2 m范围内空心板梁的一侧下缘布置连续的抗裂应变测点进行测试分析,对结构预应力度作出评定。应变测点布置方案如图3所示。

在跨中、1/4跨、支点处布置竖向位移测点进行测试分析,对结构整体刚度作出评定。挠度测点布置如图4所示。

3试验梁静载试验结果

3.1梁整体挠度试验分析

试验过程中,温度在22 ℃～26 ℃之间,温度变化不大,对挠度检测不作温度修正。在满荷载作用下,经过支座变形修正后,实测最大级试验荷载作用下跨中挠度最大值为13.98 mm,理论挠度值为17.8 mm,挠度校验系数为0.785,满足试验规范0.6～1的要求。在各级荷载作用下梁的整体挠度曲线如图5所示。

卸载后跨中的最大残余变形为3.24 mm,挠度相对残余变形为23.18%。

由试验结果知,在设计荷载作用下,梁体的最大挠度为13.98 mm,挠跨比f/L=1/1 383,远小于1/600,说明该梁的结构刚度满足设计要求。

3.2梁截面应变分析

根据图示的跨中截面应变测点布置图,在各级荷载作用下将跨中两侧等高度应变测点的实测应变进行平均,如表2所示。沿截面高度进行线形回归,其跨中截面的整体应变如图6所示。

从图6中可以看出:

在最大级试验荷载作用下,实测应变沿截面高度呈线形变化,线形相关系数为0.921 4,符合平截面假定;试验梁在满荷载作用下,实测梁体下缘的最大拉应变为105.8με,换算成应力为3.65 MPa,理论计算值为6.49 MPa,应力校验系数为0.562,满足试验规范0.5～0.9的要求;

实测梁体中性轴高度为48.5 cm,理论计算值为43 cm,实测值与理论值相差较小。

3.2抗裂性分析

预应力混凝土梁的抗裂性是反映其承载能力的主要指标,预应力混凝土梁的抗裂性的检验方法和原理是:试验时在跨中2 m范围内空心板梁的一侧下缘布置连续的抗裂应变测点进行测试分析,分级加载使梁体跨中截面弯矩逐级达到设计弯矩,测试每级荷载作用下梁体下缘应变。以荷载效率系数为X轴,梁体下缘实测应变为Y轴,绘出关系图,如果在关系图上出现拐点,则表示该测点处或附近出现开裂。图7为15#、16#测点实测应变与荷载效率关系图。

从图7中可以看出,实测应变与荷载效率呈良好的线形关系,相关系数分别为0.968 6、0.976 9,表明梁体下缘在试验过程中未出现开裂,在最大级试验荷载作用下,仔细检查梁体跨中附近下缘,未发现有开裂产生。表明试验空心板梁满足设计要求。

4结论

(1) 实测最大级试验荷载作用下跨中挠度最大值为13.98 mm,理论挠度值为17.8 mm,挠度校验系数为0.785,满足试验规范0.6～1的要求;卸载后跨中的最大残余变形为3.24 mm,挠度相对残余变形为23.18%。由试验结果知,在设计荷载作用下,梁体的最大挠度为13.98 mm,挠跨比f/L=1/1 383,远小于1/600,说明该梁的结构刚度满足设计要求。

(2) 在最大级试验荷载作用下,实测应变沿截面高度呈线形变化,线形相关系数为0.921 4,符合平截面假定;实测梁体中性轴高度为48.5 cm,理论计算值为43 cm,实测值与理论值相差较小。试验梁在满荷载作用下,实测梁体下缘的最大拉应变为105.8 με,换算成应力为3.65 MPa,理论计算值为6.49 MPa,应力校验系数为0.562,满足试验规范0.5～0.9的要求;

(3) 在最大级试验荷载作用下,仔细检查梁体跨中附近下缘,未发现有横向裂缝产生。表明试验空心板梁满足设计要求。

摘要：进行了跨径为20 m的预应力混凝土空心板静力载荷试验,对梁的整体挠度、梁截面应变以及抗裂性试验数据进行了详细分析。结果表明:(1)该梁的刚度满足设计要求;(2)实测应变沿截面高度呈线形变化,符合平截面假定;应力校验系数为0.562,满足试验规范的要求;(3)在最大级试验荷载作用下,未发现有横向裂缝产生,试验空心板梁满足设计要求。

关键词：预应力,空心板梁,静力载荷试验

参考文献

[1]中交公路规划设计院.公路桥涵设计通用规范(JTG D60—2004).北京:人民交通出版社,2004

[2]中交公路规划设计院.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62—2004).北京:人民交通出版社,2004

[3]建设部城市建设研究院.城市桥梁设计荷载标准(CJJ 77—98).北京:中国建筑工业出版社,1998

[4]谌润水,胡钊芳.公路桥梁荷载试验.北京:人民交通出版社,2003

预应力混凝土空心板梁 篇2

某公路预应力混凝土空心桥施工测量控制技术

笔者对业主、设计提供的`施工控制网点,通过选点把图上设计的点位落实到实地,并根据具体情况进行修改.根据布网方案,测角网、测边网、导线网、边角组合网以及测边、网形和各点近似坐标,利用计算程序进行精度估算,优选出点位中误差最小,相对点位中误差在重要方向上的分量最小,以供未来同类公路桥预应力混凝土空心桥施工测量技术借鉴.

作 者：孙海兵 作者单位：长江设计院三江口水电站监理部,湖北,宜昌,443002刊 名：南北桥英文刊名：SOUTH NORTH BRIDGE年，卷(期)：2009“”(3)分类号：U4关键词：预应力 空心桥 工程测量 控制网 导线测量

预应力混凝土空心板梁 篇3

关键词：预应力；混凝土；空心板裂缝；裂缝防治

中图分类号：U443文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）05-0166-02

在广州市××道路施工中，某合同段出现了20m预应力混凝土空心板竖向裂缝的现象，此事引起了技术人员的高度重视，对预制厂预制的全过程进行了调查分析，查阅了有关试验资料，对施工工艺做了详细了解，找出了产生裂缝的原因，提出了改进措施，使预应力混凝土空心板表面裂缝得到了控制，有效地防止了混凝土表面裂缝的再次发生。

一、概述

预应力空心板是桥梁工程的主要受力结构，保证混凝土的预制质量至关重要，该预制厂预制空心板的数量600片，均为先张法预应力混凝土空心板，下面是20m预应力空心板施工的有关参数：

结构类型：跨径20m预应力混凝土空心板；

混凝土设计强度：50MPa；

混凝土配合比：水泥∶砂∶碎石∶水∶减水剂=1∶1.3∶2.3∶0.3∶0.01；

水泥用量：500kg/m3；

水泥类型：赛马P.O42.5#R；

砂：中宁小洪沟料场；

碎石：中宁清水河石料场；

水：机井水；

减水剂：湛江产FDN-5型高效减水剂。

二、裂缝的产生

空心板在混凝土浇筑完成拆模后，沿连接筋竖向产生长度50～150mm，宽度为0.02～0.08mm的裂缝，顶面也出现50～100mm，宽度为0.02～0.12mm的裂缝。凿开混凝土裂缝发现，裂缝深度在0～5mm之间，初步判定为收缩裂缝或温度裂缝。不影响空心板的正常使用，但考虑预应力钢绞线放张后，有使混凝土顶面抗拉强度降低，致使裂缝长度、宽度和深度增长的可能，为此，分析裂缝产生的原因和改进措施是完全必要的。混凝土裂缝在浇筑后第一个24h内产生，这时混凝土最敏感产生震动裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝。早期裂缝一旦发生，会增加混凝土的渗透性，并使混凝土暴露于易损伤环境的表面增加，这使混凝土早期老化，裂缝的产生使混凝土渗水性增大，严重降低混凝土的强度，从而影响其耐久性。并缩短其使用寿命。

三、 裂缝的产生原因

鉴于预应力混凝土空心板产生裂缝，技术人员立即对施工中的各个环节进行了分析：

1．原材料因素。水泥采用赛马P.O 42.5R，经检验符合规范要求，水泥用量：500kg/m3。高强混凝土由于其水泥用量大多在（450～600kg/m3），是普通混凝土的1.5～2倍。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土，出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。高强混凝土因采用高标号水泥且用量大，这样在混凝土硬化过程中，水化放热量大，将加大混凝土的最高温升，从而使混凝土的温度收缩应力加大。在叠加其他因素的情况下，很有可能导致温度收缩裂缝。由于高强混凝土中水泥石含量是普通混凝土的1.5倍，在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

碎石采用小洪沟料场碎石，级配符合规范要求，压碎值8.3%<12%（规范指标），含泥量0.7%不符合规范要求。砂采用小洪沟中砂，含泥量4.2%>3%，不符合规范要求，细度模数Mx=2.7，级配符合规范要求。水采用机井水，属饮用水。减水剂为湛江生产的FDN-5，符合规范要求。碎石和砂含泥量超标，对混凝土表面裂缝有一定影响，水泥用量过大，达到了规范要求的最高限，这是混凝土表面产生裂缝的主要因素。

2．设备因素。对张拉设备进行校验，如果张拉用的千斤顶油表度数不准，张拉力超过设计值，造成台座变形位移，假如浇注完混凝土后，台座发生变形，混凝土表面就会产生裂纹。经检查，设备符合要求，台座地基满足要求，没有发现台座变形、位移、下沉现象。

3．施工工强制式搅拌机，操作方面，拌和时间为1分钟左右，时间过短，从而影响混凝土的均匀性，取其坍落度为3.5，判定水灰比超过了设计用量，水灰比过大，混凝土干缩量加大，产生干艺因素。（1）混凝土的拌制。拌和设备是500型缩裂缝；（2）混凝土浇注。工地采用插入式振动器振密，振捣过程出现过振现象，致使混凝土表面粗细集料离析，靠近模板的混凝土表面细集料集中；（3）混凝土养生。现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生，空心板顶面裸露在大气中，夏季最高气温达350C，加快了水份的蒸发，致使表面干缩裂缝。

4．混凝土内箍筋的影响因素。由于钢筋和混凝土膨胀率的差异，钢材的膨胀率大于混凝土的膨胀率，混凝土表面的拉应力小于钢筋膨胀所产生的应力，从而使混凝土表面拉裂。

5．混凝土自身应力形成的裂缝。（1）收缩裂缝：混凝土凝固时，一些水份与水泥颗粒结合，使体积减少，称为凝缩。另一些水分蒸发，使体积减小，称为干缩，凝缩和干缩合称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。（2）温度裂缝：混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时，将发生收缩和膨胀，产生温度应力，温度应力超过混凝土抗拉强度时，即产生裂缝。可以初步推断是由于水化热过大引起的温度裂缝。由于水化热作用，使混凝土内部与外表面温差过大，这时内部混凝土受压应力，表面混凝土受拉应力。由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度，表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度，而产生间距大致相等的直线裂缝（称温差裂缝），该结构裂缝形态正是如此。

四、裂缝的预防措施

1．严把原材料质量关。进场材料必须经严格检验后方能使用，对高标号混凝土使用高标号水泥，减少水泥用量，水泥初凝时间必须大于45分钟。细集料使用级配良好的中砂，细度模数Mx应大于2.6，含泥量小于2%.粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石，含泥量小于1%，针片状颗粒含量应小于5%，严格控制水灰比，保证水的用量控制在标准之内。

2．混凝土拌和。细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。混凝土拌和时间控制在2分钟，不能过短，也不能过长。搅拌时间短混合料不均匀，时间过长，会破坏材料的结构。保证混凝土的均匀性，严格控制加水量，经常检测混凝土的坍落度，以保证混凝土具有良好的和易性。

3．混凝土的浇注。混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行，采用插入式振捣器振捣时，移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍，对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉，不在冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振动棒，避免过振，造成混凝土离析。

4．混凝土养护。不论是收缩裂缝还是温度裂缝，混凝土的养护最为关键。等混凝土脱模之后才开始洒水养护的方法是错误的。混凝土浇注收浆完成后，尽快草帘覆盖和洒水养护，使混凝土表面始终保持在湿润状态，不允许混凝土在高温下裸露暴晒。由于水泥在水化过程中产生很大的热量，混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热，以免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩过大产生裂缝，养护时间不少于两周。

5．芯模。充气胶囊在使用前应经过检查，不得漏气，有些空心板混凝土顶面裂缝就是由于混凝土在未达到2.5MPa时，芯模漏气，致使顶面混凝土开裂。因此，预制之前检查芯模是否完好格外重要。

五、结论

预应力混凝土空心板梁 篇4

众所周知, 预应力简支空心板梁具有结构简单、施工方便、吊装重量轻、经济等优点, 成为公路、城市桥梁中最为常见的结构形式之一。由于混凝土自身的特性决定其抗拉强度远远低于抗压强度, 混凝土结构出现裂缝是常见的。目前大量预应力混凝土空心板梁均存在底板纵向开裂的现象, 裂缝多出现在沿底板布置预应力筋位置或空心板底板最薄弱处 (如底板与腹板交接位置) 。宽幅空心板梁为薄壁结构, 一旦出现裂缝容易贯穿板厚, 对结构的耐久性、受力状态都有不可忽视的影响。如开裂后梁体扭转刚度明显降低, 使得主梁横向连接刚度明显减弱, 荷载横向分布系数增大。影响的程度根据纵向裂缝开展的宽度、深度而各不相同。本文工程中, 预应力空心板梁在预制养生阶段底板出现明显的纵向裂缝, 故初步分析认为纵向裂缝很可能与设计、施工质量有关。

1 工程概况

1.1 结构形式及病害简介

工程结构, 装配式先张法预应力混凝土简支变截面空心板梁, 跨径为20m, 板宽165.8cm, 跨中截面:梁高80cm, 底板、顶板、腹板厚均为10cm, 内室总宽145.8cm。端部截面:梁高由80cm渐变为90cm, 底板厚度渐变为20cm, 渐变段长100cm。横向连接采用小铰缝, 边板外侧无翼板。底板布置三束预应力, 预应力钢绞线采用高强度低松驰钢绞线, 强度为Ry&apos;=1860Mpa, Ey=1.95×105Mpa。中板梁截面尺寸如图1所示:

预制空心板梁存在多处裂缝, 纵向裂缝为最多, 纵向缝基本处在预应力束管道位置, 最长的有近16m, 裂缝宽度主要集中在0.10至0.54mm之间, 局部宽度在2mm左右;同时存在横向裂缝和不规则裂缝, 横向裂缝处在跨中和支点附近, 裂缝宽度从0.05至0.20mm不等。

1.2 施工工艺及施工环境

准备好经校验的张拉机具, 使千斤顶的张拉力作用线与钢绞线的轴线重合一致。钢绞线放置在锚固端, 置于砼平台上, 并用钢筋架起, 防止钢绞线下垂。放置预应力失效隔离套管, 等张拉完毕后, 定位套管。现场施工采取预应力钢绞线整体同时张拉, 调整使钢绞线初应力相同。张拉程序0-初应力-σ (持荷2min) 。在混凝土拌制过程中, 对混凝土坍落度随时进行检查, 以保证混凝土和易性, 拌制时间一般控制在1.5min左右, 使用外加剂应适当增加搅拌时间。预制空心板梁混凝土浇筑分二次进行。首先浇筑底板, 然后安装内膜, 进行腹板和顶板浇筑。混凝土浇筑完毕初凝后, 用麻袋覆盖;终凝后再洒水养护。保持混凝土面经常处于湿润状态, 并连续养护7d。根据设计图纸要求, 当试块强度达到设计强度的90%以后, 方可进行放张。

经核实, 发生开裂的预应力混凝土空心板的施工方法、养护条件、存放吊装过程均按照规范要求施工, 其施工记录中并无特殊之处。而开裂的空心板梁施工时间多为夏季高温时期。由施工经验得知:夏季预制预应力空心板的预拱度明显比其他季节预制预应力空心板的预拱度要高。

分析认为:预应力空心板的预拱度与施加预应力的大小有关。夏季预制预应力空心板时, 钢绞线在太阳暴晒下温度远远高于常温, 按照施工规范要求:浇注混凝土时钢绞线温度不能过高。否则钢绞线在高温差的作用下, 发生较大收缩产生超过设计值的张拉力, 导致预应力空心板预拱度增大, 空心板底板受横向力也增大, 易于发生纵向开裂。

2 计算分析

2.1 模型建立

本模型模拟预制先张法预应力空心板梁, 结构计算采用大型通用有限元分析软件ANSYS进行建模计算。建模尺寸按实际设计和施工1:1比例尺建立。选用整体式模型模拟钢筋混凝土, 采用可以模拟开裂的solid65体单元模拟C40钢筋混凝土混凝土, 采用link8杆单元模拟预应力钢绞线。由结构的对称性, 取四分之一结构进行建模, 共划分57420个单元, 77610个节点, 可保证计算精度。该模型有关应力计算采用单位为国际单位制, 即力为N、长度为m、应力为Pa。

2.2 计算结果

参数选取及工况划分材料参数取值:弹性模量不考虑其发展过程, E取3.25×1010Pa、密度ρ取2550kg/m3、泊松比取0.2、线膨胀系数α取1.0×10-5。根据上述初步分析, 建立模型进行仿真分析。分别建立如下荷载工况分析:

模型1:结构自重、预应力;模型2:结构自重、预应力、钢束降温10℃;模型3:结构自重、预应力、钢束降温20℃;模型4:结构自重、预应力、钢束降温30℃;模型5:结构自重、预应力、钢束降温40℃。

2.2.1分析结果

(1) 模型1结果分析

底板应力等值线图如图2所示。

图2说明:在结构自重及预应力作用下, 结构支点附近4m范围内混凝土拉应力超限, 最大值为2.63Mpa。结构开裂位置均位于布置预应力钢束处, 沿纵桥向延伸。开裂位置与实际工程开裂位置吻合, 但长度较短, 仅在结构自重及预应力作用下, 不会产生较长裂缝。

(2) 对钢束施加不同降温结果分析

当预应力钢束温度较高时, 施工浇注混凝土后, 钢束将降温收缩。故分别建立钢束不同温差模型, 进行分析此温差对结构的影响。各模型计算得钢绞线最大拉应力增值如表1所示。温差-钢绞线最大拉应力增值关系曲线如图3所示。

由上述图表可知:温差-钢绞线最大拉应力增值呈明显线形关系。钢绞线对温度影响敏感, 降温收缩产生的拉力不容忽视, 当温差达到40℃时, 钢绞线最大拉应力为1470Mpa超出钢绞线抗拉强度设计值1395Mpa的5.4%;混凝土最大拉应力达到2.96Mpa, 超出混凝土极限拉应力2.4Mpa。夏季施工过程中, 一旦钢绞线在太阳下暴晒而未经处理, 极易导致先张法预应力空心板开裂。

结语

预应力空心板的整体承载力取决于:预应力的大小、结构的刚度。其中结构刚度主要决定因素是腹板的高度。而底板的厚度虽然对结构整体承载力贡献不大, 但是决定了底板局部受力的抗裂能力。虽然结构设计都能满足规范要求, 但仍需要适当增大板厚, 以便增大结构的安全系数, 以避免结构发生局部破坏。施工预应力工艺, 应严格按照施工规范要求操作。钢束受温度影响较大, 应避免应用高温钢束施工。高温天气张拉时须采取措施, 避免在温度差的作用下, 钢绞线收缩很可能产生超过设计限值, 致使空心板底板受横向劈裂力增大, 易发生局部开裂。

摘要：本文以实例工程为背景, 围绕预应力简支空心板梁预制阶段出现底板纵向裂缝的问题, 利用大型有限元分析软件ANSYS对其进行了仿真分析研究, 分析结果与实际裂缝位置吻合;得出结论是裂缝主要是由于空心板设计时为了节约而采用较低安全系数以及施工环境导致预应力钢束与混凝土的温差较大所引起的。

关键词：预应力,纵向裂缝,混凝土

参考文献

[1]占玉林, 赵人达, 毛学明.钢-混凝土组合结构中剪力连接件承载力的比较[J].四川建筑科学研究, 2006 (6) .

[2]常兴文.全比例波形钢腹板PC箱梁力学特性试验研究[J].桥梁建设, 2006, 4.

桥梁空心板中预应力施工 篇5

预制场布置设4个（根据工程进度大小，以下同样）梁板预制台座，5个存梁场，1个钢筋骨架绑扎场及木工房、钢筋加工房、水泥库、发电机房等。场内设有1台贝雷桁架拼成的50t自行式龙门吊，为梁板的预制及吊运、装车服务。1台拌和能力为25m3/h的混凝土拌和站。混凝土采用翻斗车运输，具体见表。

1.1张拉台座

(1)张拉台座设计为长线型槽式台座，长度根据实际工程要求设置。传力柱和抗力墩整体参加受力而台座不受力，所以它必须有足够的强度和刚度。台座刚度对预应力影响较大，若刚度不够，台座变形较大，预应力损失就会较大。因此要求在梁板预制前在台座放入钢绞线，对张拉台座及横梁进行荷载试验，满足要求才能使用。经验算采用尺寸为传力柱边柱宽35cm、高55cm，中柱宽60cm，抗力墩埋深150cm，抗力墩张拉端及锚固端都布设钢筋，其余为C30素砼。传力柱轴线与钢绞线在同一平面内，使传力柱为轴心受压构件。张拉端及锚固端部预埋δ=16mm的钢板，以使应力分散。

(2)台座底模的优劣直接影响着预应力空心板的几何尺寸及外观，所以在进行张拉台座底模施工时，必须严格控制其宽度、平整度和直顺度。宽度控制在1430mm，平整度及直顺度控制在3mm以内，采用水磨石底模。

1.2张拉机具的选择和使用 根据设计张拉力的大小选择千斤顶的吨位、行程以及与之相配套的高压油泵和油表。由于施加梁体上的预应力值的准确性对预应力空心板质量的影响至关重要，所以张拉机具进场之前，必须由有资格的检测单位进行千斤顶和油表的校验。张拉机具必须要由专人操作使用。原材料质量控制及混凝土配合比要求

2.1砂、石料、水泥的质量控制

(1)砂

采用XXX砂,检测结果要求列表

(2)石料

采用XXX石料，检测结果要求列表。

(3)水泥

采用XX水泥厂“XX”牌42.5级普通硅酸盐水泥，检测结果要求列表。

经检验合格后才能进场的砂、石料，必须分存堆放在已经硬化的硬地上，并且挂牌注明产地、规格，不得直接置于土地上，以防污染。水泥必须用仓库存放，且有防潮防水措施。

2．2钢筋及预应力钢材的质量控制

热轧钢筋采用XX和XX生产的，预应力钢绞线采用XX公司的。所有钢筋及预应力钢绞线进场时必须有出厂合格证、产品质量证明书，并进行外观检查。钢绞线要逐盘检查，进行外观检查，表面不得有裂纹、毛刺、油污、锈蚀、机械损伤等缺陷。钢筋进场时，每XXt为一批；预应力钢绞线每XXt为一批，进行取样验收试验，经检验合格后，方可使用。其机械性能分别按GB 1499-98和GB 5224-95执行，钢筋及预应力钢绞线必须入棚，贮存于地面以上0.5m的平台、垫木或其他支承上。

2．3外加剂

外加剂使用必须经过省指中心试验检验。性能符合要求，才能使用，且外加剂掺量必须严格控制。施工选用的是XX公司XX缓凝高效减水剂，每盘混凝土所用外加剂应事称量备好，专人负责添加。要求外加剂专库存放。

2．4混凝土配合比的要求

水灰比为0.41，水泥用量为440kg/m3，5~10mm碎石掺量按35%，10~30mm碎石掺量按65%，外加剂按水泥用量的3%，坍落度按3.0~5.0cm控制。钢绞线伸长值计算

(1)依据台座具体形式及钢绞线锚固形式，计算下料长度为：

下料长度L=传力柱长+钢横梁宽-1.20 =85+0.60-1.20 =84.4m

设计图纸规定单束张拉控制力为195.3KN,则各阶段的张拉力为: 初始应力 0.1δcon ： 0.1×195.3=19.53KN δcon ： 195.3KN 1.05δcon ： 205.065KN

(2)根据公式ΔL=ΡL/AypEyp，(式中:L=84.4m，Ayp=140mm2，Eyp=1.95×105N/mm2)计算各阶段张拉中钢绞线的伸长值： 结果为：0.1δcon时: ΔL1=60mm δcon时: ΔL2=604mm 1.05δcon时: ΔL3=635mm

则钢绞线在控制应力时的量测伸长值: ΔL=ΔL2-ΔL1=544mm

钢绞线在1.05δk时的量测伸长值: ΔL=ΔL3-ΔL1=575mm 4 预应力空心板施工工艺

4．1施工步骤

(1)准备好经校验的张拉机具

施工现场应具备经监理工程师批准的张拉程序、步骤、现场施工说明书及能够正确操作的施工人员。施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施，实施张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与钢绞线的轴线重合一致。

(2)清理台座

本先张法底座为水磨石，张拉钢绞线前应先将台座上的尘土和磨制过程中的砼粉冲洗干净，以免影响涂刷隔离剂。

(3)涂刷隔离剂

在清理好的台座上用毛刷涂刷隔离剂，一般要2~3遍，且要涂刷均匀，防止底座与梁体粘连，造成底座损坏。

(4)钢绞线的制作与安装 ○1钢绞线放置在锚固端，底部放在钢架上，置于砼平台上。

○2用切割机下料，依据现场条件，钢绞线下料长度为84.4m，误差控制在L/5000以内。

○3钢绞线下料完毕，放置在槽内台座上，并用钢筋架起，防止钢绞线下垂。

○4放置预应力失效隔离套管，等张拉完毕后，定位套管，并把套管口封死，防止水泥浆进入套管内。

○5装设张拉设备，准备预张。

(5)预张拉调整初应力

现场施工采取预应力钢绞线整体同时张拉，因此张拉前必须调整初应力。其值取控制应力的10%即19.53KN；调整初应力时用25T千斤顶一根一根的张拉，使钢绞线应力都为19.53KN。初张拉结束后，应仔细检查每根预应力筋的位置，是否与设计位置相符，否则应重新调整。

(6)钢绞线的张拉

○1预张拉结束后，对千斤顶锚固端、前后钢横梁作一次详细检查。若一切正常，则开始预备张拉，张拉时用2台300T千斤顶，2台油泵供油，使2台千斤顶同时启动，千斤顶顶推前横梁，千斤顶通过丝杠带动后横梁，使钢绞线被张拉。张拉前在钢绞线上作一记号，作为测量伸长量的参考点。

○2张拉程序

0→初应力0.1δcon→1.05δcon(持荷2min)→0→δcon(锚固)。

○3初张拉结束后，安置好千斤顶进行张拉。张拉过程应匀速，两油泵压力表同时起动，且每隔5Mpa油泵暂停供油，测量钢绞线伸长量是否一致，前后横梁是否保持平行，否则进行调整。在张拉过程中，抽查预应力钢绞线的预应力值，其偏差的绝对值不得超过按一个构件全部预应力总值的5%，这项工作应重复进行。当应力达到1.0δcon时，测其伸长值，如果差值超过±5%时应停止张拉，查明原因后，再进行张拉，当达到1.05δcon时，测其伸长值，并持荷2min。

○4当超张拉结束后，放松至零，再张拉到δcon，测其伸长量。若合格，用扳手带好螺母进行锚固在前横梁上。再回油，使千斤顶复位。

○5张拉时，注意检查钢绞线是否产生滑丝、断丝现象，如有则停止施工，进行更换。

○6张拉完毕后，检查钢绞线的位置是否与设计位置一致，最大偏差不大于5mm。

○7以上各工序都在监理工程师的监督下进行，只有在监理工程师检查确认许可后，方可进行下一步工序的施工。

(6)钢筋制作成型、安放

绑扎钢筋应在张拉结束8小时后进行，定箍筋位置，绑扎底板、腹板钢筋，应符合JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》，并报请监理工程师检查认可方可进行下一步工序的施工。

(7)模板安装

○1芯模为订做的充气胶囊，进场时检查其尺寸是否与图纸相符。使用前，先充气0.043~0.045Mpa，放置4h，检查是否漏气，如漏气，迅速修补直至合格。

○2侧模为订做的钢模，在立钢模前，先在底模上放出该梁的长度和角度。支撑时，下部要用方木与楔块撑于传力柱上，上部采用拉杆、撑杆拉紧边模。

○3测量侧模的垂直度并进行调整。

○4挡头模板，先在调整好的侧模上量好尺寸，用线锤检测垂直度，并与底模上的线相重合后，再进行加固。○5模板安装应符合JTJ0411-2000《公路桥涵施工技术规范》要求，并经监理工程师检查合格后，方可进行下一步工序的施工。

(8)浇筑砼

○1砼拌制

在预制大梁前，应检查拌和楼自动计量装置的配料是否准确，严格按配合比上料，材料用量偏差控制在：水泥±1%，水±1%，骨料±2%。在砼拌制过程中，实验人员对砼坍落度随时进行检查，以保证砼和易性，拌制时间一般控制在1.5min左右，使用外加剂应适当增加搅拌时间。

○2砼浇筑

预制空心板梁砼浇筑分二次进行。首先浇筑底板，砼用量为4.11m3，然后安装内膜，内膜事先刷好隔离剂，充气完毕后进行腹板和顶板浇筑。浇筑砼时，为防止胶囊上浮和偏位，采取定位钢筋加以固定，并应对称平衡地进行浇筑。

砼振捣应有专人负责，严格执行操作规程。采用平板振动器和振动棒结合使用。插入式振动棒应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。在插入或提升振动棒过程中，不能过快，应匀速提升，直至砼面停止下沉，表面平坦、泛浆为止。砼浇筑应连续进行。

(9)砼养护

混凝土浇筑完毕初凝后，用麻袋覆盖；终凝后再洒水养护。保持砼面经常处于湿润状态，并连续养护7d。随梁试块应在同等条件下养生。

(10)拆模

○1拆除芯模

胶囊放气时间与气温高低有关，结合现场情况参考表5。○3拆除模板要对称进行，严禁模板碰撞构件棱角，并对拆除模板要及时修整，摆放整齐。

(11)钢绞线放张

○1根据设计图纸要求，当试块强度达到设计强度的90%以后，方可进行放张。

○2放张采用千斤顶放张，两千斤顶必须对称、均匀、同步进行，压力表应同时下降，直至归零为止。

○3放张应分数次进行，不得骤然放松，一次放张完毕。

○4放张完毕后及时测量其起拱值。

(12)切断钢绞线

钢绞线放松后，用切割机切割，切断顺序应由放张端开始，逐次切向另一端。

(13)封端

放张后，可进行封端，封端时注意几何尺寸，垂直度和砼强度。

(14)出槽堆放

出槽用龙门吊移梁，放在存梁地点，存梁区设置与梁跨径相同的临时支撑墩，支撑墩为50cm高，50cm宽的浆砌片石，上放方木，使梁在支撑线附近受支撑，且不发生弯矩，堆放层数一般不大于5层。施工注意事项

(1)技术要求

○1施工前，应对现场施工操作人员进行详细技术交底工作。

○2张拉前，应对台座、横梁及预应力体系各类材料、机具设备进行详细检查，尤其对千斤顶和压力表进行配套校检，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，认真做好记录。○3张拉端前后横梁应始终保持平行。保证预应力钢绞线伸长值相一致，避免左右千斤顶施力不均。始终保持千斤顶横向中心与活动横梁中心保持一致。同时两千斤顶纵向中心线应保持平行。否则，要进行调整。

○4张拉锚固后，各根钢绞线应力相一致，其绝对偏差值不得大于控制应力的5%。

○5预应力钢绞线放松前，必须拆除模板。

○6放张时，施加的钢绞线内力不得超过张拉时的控制应力，放张可分数次进行。

○7在钢绞线下料、布束、张拉、浇筑砼过程中，禁止踩踏及振动器触及和碰撞，以免影响钢绞线质量和应力损失。

(2)安全措施

○1张拉过程中，严禁人员在张拉区走动或工作。

○2在张拉区、张拉端布设高度2m的钢丝网墙，人员操作应在工作房中进行。

预应力混凝土空心板梁 篇6

[摘要]结合工作经验，根据后张法预应力空心板梁的特点，就场地准备及胎膜制作、模板制作安装、钢筋及钢绞线加工、混凝土浇筑、养护、拆模、钢绞线张拉、压浆及封端等施工工艺要点作了介绍，以推广后张法预应力空心板梁的应用。

[关键词]后张法；预应力空心板梁；施工；钢绞线

1、前言

后张法预应力空心板梁因与过去普遍采用的预应力T梁相比，有高度小，自重轻，刚度好，安装安全等优点，对场地要求也低，适宜现场预制而在桥梁建设中得到广泛应用，下面笔者结合在工作中的一些经验，谈谈施工工艺控制要点。

2、场地准备及胎膜制作

2.1场地选择应注意选择坚硬、平整、排水通畅及良好的水稳定性，应根据板梁的重量计算场地的承载力，预防不均匀沉降和雨后沉陷，必要时可作级配砾土或碎石垫层提高地基承载力，同时应保证原材料及制成品的方便运输。

2.2胎膜一般选用砖砌边框粉刷而成，中间用C15或C20混凝土，厚5－10cm，梁端两边挖低加厚至20cm左右，胎膜宽可比设计板梁宽小1.0－1.5cm，以防止制作超差板梁安装不上，同时沿板长向在胎膜底每l米预埋不小于φ14拉杆一根，用以加固模板。螺杆长度＝板宽＋(模板厚＋支撑厚＋50mm)×2，螺杆外套PVC管以便在使用后可以抽出重复利用。胎膜的制作质量直接影响到空心板梁的外观及尺寸，因此要求上表面粉刷必须平整、光滑，几何尺寸控制在误差允许范围内。

3、模板制作安装

3.1模板制作。模板必须有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承载混凝土的侧压力即施工荷载。侧模板一般选用5mm厚钢模板做面板，用扁钢或角钢做加劲肋，锚端模板制作应保证锚垫板的方向垂直于钢绞线。

3.2芯模。芯模一般选用充气橡胶胶囊，如果工程量较小时也可选用一次性泡沫或竹筒芯模，充气胶囊可根据需要做成不同的截面形状，长度一般比板梁长60cm，与生产厂家订做。

3.3模板安装。为避免模板接缝漏浆并保证尺寸准确，模板之间的连接最好采用螺栓连接并加双面胶。胎膜侧边粘2mm厚的双面胶后将模板与胎膜侧边紧贴防止漏浆，再通过预埋的螺杆固定紧，模板上部放置与胎膜同宽的钢筋或木条做顶杆定上口宽度，然后用对拉螺栓将侧模拉紧，端模用螺丝固定于侧模上，锚垫板灌浆口应朝上放置并用螺丝固定于端模上。检查调整顺直度和垂直度等尺寸后，拧紧拉筋，加固支撑。

橡胶气囊的固定一般应采用φ8环形钢筋，每50cm布置一道，并与主钢筋点焊牢靠，以防止混凝土浇筑时气囊上浮或偏移，气囊使用前应检查是否漏气，使用后要及时清理干净，防止太阳暴晒，并不得接触油、酸等与橡胶反应的化学物品。

气囊表面一般涂刷洗洁净兑水(3：7)作隔离剂，安装时注意气囊位置的方向性，用麻绳绑扎一头再接人约1cm粗的钢丝绳，由卷扬机牵引入位，并应防止钢筋扎破气囊。

4、钢筋及钢绞线加工

4.1底模凝固3天后，即可在胎模上用墨斗弹出底面各普通钢筋位置的墨线，然后直接涂刷好脱模隔离剂(如黄油等)，再开始绑扎钢筋及骨架成型。

4.2钢筋分两次绑扎。首先绑扎底板、腹板钢筋。绑扎工作在胎膜座上进行，底板、腹板钢筋安装绑扎完毕后，设置保护层垫块，可采用50#砂浆块或塑料垫块，并按梅花型布置，间距1m左右。然后再安装顶板钢筋和预埋筋。其中要注意预埋吊环。

4.3钢绞线的下料长度=图纸设计长度一封头厚度＋锚环厚度＋千斤顶工作长度(一般单侧对称张拉为65cm，双侧张拉为130cm)。

钢绞线需用架杆按钢绞线盘圆的直径做成一个方框将钢绞线固定牢靠以防止放料时弹开伤人，只需将侧包装打开，外包装钢带不要剪断，放料时从内圈开始，按下料长度用切割机切断，并按照设计根数每束两端用胶带包封，这样既可以防止钢绞线两头开丝，又可以减少往波纹管穿时的阻力。

4.4波纹管的定位钢筋应稳固准确，波纹管埋设以底模为基准，按预应力钢绞线曲线坐标直接量出相应点的高度，标在箍筋上定出波纹管的曲线位置(点焊短条子φ8钢筋)，然后按照标注的位置将波纹管固定牢靠，如波纹管的位置与钢筋发生冲突时适当挪移钢筋的位置。被接的两根波纹管接头应相互顶紧，以防穿钢绞线时在接头薄弱处的波纹管被带出而堵塞管道，波纹管接头应用胶带密封防止混凝土浆漏人。

4.5锚垫板按照图纸位置准确放置，特别注意应使端头锚垫板与波纹管孔道中心线保持垂直，以减少孔道与端口的摩阻力。

5、混凝土浇筑

5.1混凝土浇筑前应检查钢筋的品种、规格、数量是否与设计相符，绑扎是否牢靠，垫块的数量位置等，模板的尺寸、强度、刚度、稳定性及接缝是否严密，模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。

5.2波纹管内应穿入比波纹管直径稍小的塑料管并在浇筑完成后来回拖动塑料管几次，也可浇筑前穿入钢绞线束，以防止波纹管被混凝土堵塞；锚垫板灌浆孔应堵上黄油或棉线保护，防止漏入混凝土浆。

5.3水灰比是影响混凝土强度的重要因素，应准确测定砂石的含水量，严格按照配合比进行施工。为确保空心板梁的使用寿命，水必须经化验达到饮用水标准才可使用，不要轻易使用地下水。

5.4混凝土浇筑分两期进行，以减少芯模气囊上浮。一期先浇筑底板砼，控制好厚度(比设计略低2cm)采用平板振捣整平，然后牵入气囊、充气，再浇筑两侧顶板砼。注意加快施工速度、连续作业。振捣时应两侧对称振捣，以防止内模左右移位，振捣过程中50型振动棒与模板间距保持5－10cm，并避免碰撞波纹管，不得直接或间接地通过钢筋施加振动。振捣上层混凝土时，振动棒应插入下层混凝土内5－10cm，并应快插慢拔减少混凝土中出现的气泡。施工时，每一工作班应做不少于3组的砼试块，并与空心板同种条件下养护。

6、养护、拆模

空心板梁的养护可采用外涂养护或铺设麻袋等覆盖物进行洒水养护，使板梁顶面及侧面始终保持湿润状态。两端头孔在气囊拆除后即可砖砌封口，留进水和出水孔。利用板内空心部分通水保持板梁内水分并降低混凝土内外温差。由于后张法预应力空心板梁通常大于16m并且构造配筋较少，如果昼夜温差较大热胀冷缩有可能引起板梁开裂，因此露天作业时应通过搭遮阳篷等措施减少混凝土昼夜温差。

外模板拆模时混凝土强度需达到2.5MPa，以拆模不粘模板，混凝土不缺棱掉角为宜，充气胶囊的拆模时间需严格控制，拆模过早可能导致板梁顶部塌陷，过晚则有可能和混凝土粘连而使胶囊无法抽出。

7、钢绞线张拉、压浆及封头

7.1张拉前准备工作：

7.1.1安装锚环前需将锚垫板上的混凝土浆等杂物清理干净；

预应力混凝土板梁施工 篇7

板梁底座设计应充分考虑地基承载能力, 底层采用换填砂砾作基础垫层, 30#素混凝土作基础, 在两端3米范围内加设钢筋网, 加强梁底两端的承载能力。

2 板梁预制及张拉

2.1 板梁钢筋加工绑扎与波纹管卷制安装

对购买的钢筋首先应具有出厂质量证明书, 然后进行抽验, 及力学性能试验和可焊性试验, 钢筋按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆存, 并立牌标识。

2.2 波纹管、锚具的安放

钢绞线定位采用预埋管道法, 采用铁皮波纹管, 腹板钢筋安装完毕后, 安装波纹管, 波纹管用定位钢筋固定。定位钢筋严格按图纸施工, 定位钢筋焊于骨架筋上, 保证波纹管位置精确无误, 弯折处采用圆曲线过度, 管道圆顺, 在曲线部分间隔50厘米、直线段间隔100厘米设置一组定位钢筋。梁端波纹管与锚具连接处采用黑色绝缘胶带封裹, 防止漏浆。锚具安装在端模上, 安装时保证锚具垂直于钢绞线张拉方向。

2.3 板梁钢筋绑扎采用整体与现场绑扎相结合的方法施工。

2.3.1 在事先安装好的底座上, 制作板梁钢筋绑扎底胎。

2.3.2在钢筋绑扎底胎侧面, 划线定位, 用以准确地标定板梁腹板主筋与箍筋的根数和间距。2.3.3人工按设计要求在钢筋绑扎底胎上进行板梁腹板钢筋整体绑扎。2.3.4为保证钢筋保护层厚度, 用架立短筋进行钢筋骨架焊接加固后, 再用塑料垫块按设计要求的保护层呈梅花型绑扎在交叉点上。2.3.5绑扎焊接好的骨架, 经监理工程师检查合格后, 用龙门吊将钢筋骨架移至底模板上。2.3.6按设计要求安装波纹管, 波纹管长度按照板梁长度制作。2.3.7板梁钢筋绑扎质量控制。

2.4 模板

外模模板全部在哈尔滨模板厂严格按照设计图纸加工而成, 16m梁制作5套模板, 20m梁制作5套模板, 共计10套, 板梁外模采用5mm钢板制作大块模板。模板支立时, 用对捧木楔调节模板高度, 下端采用穿过梁底的对拉筋进行加固, 上端采用对拉卡具, 支模采用梆包底型式。支立模板采用龙门吊吊装, 人工配合就位。相邻模板用螺栓连接, 模板间夹垫胶条, 以防漏浆。

内模模板现场制作9套, 采用6cm×4cm方钢组拼而成做为面板, 5×5cm角钢作为框架, 间隔按50cm设置一道框架, 保证芯模内部整体性及强度。在内模变角位置采用加厚钢板进行变角处理。芯膜支立后, 做好定位钢筋的安设, 以防止在芯模上浮。并且以角做为角钢和方钢接触面, 以便于内模的顺利拆除, 内模与外模之间的体系稳定由钢筋拉杆和混凝土支撑垫块来完成, 为防止浇筑混凝土时内模上浮, 在梁底两侧设置地锚, 采用12cm槽钢做为压杠, 以防止内模上浮。

2.5 绑扎顶板钢筋

顶板钢筋绑扎同底板一致, 但要注意的是边梁波形护栏底座预埋钢筋。

2.6 浇筑板梁

2.6.1 混凝土浇筑。

为了保证混凝土的质量, 在混凝土浇筑前根据当地所采购的材料及气象条件, 进行多组不同配合比试验, 确定最优配合比以满足设计要求, 混凝土采用混凝土拌合站集中拌和, 拌合时按配合比掺入减水剂, 以增加混凝土流动性和粘聚性, 减少水灰比, 增加混凝土强度, 在浇筑混凝土前, 把模板内的滞水、锯木、施工碎屑和其它施工垃圾清除干净, 并检查首批混凝土的均匀性和坍落度, 并经监理工程师检查批准后方可进行浇筑。混凝土罐车运送到浇筑地点, 龙门架配吊斗进行混凝土浇筑。2.6.2混凝土振捣。混凝土振捣是保证板梁混凝土密实和外观的关键。采用梁底振捣工艺, 使用插入式振捣器振捣, 插入点应均匀排列, 间距为1~1.5倍影响半径 (振动作用影响半径通过试振确定) 。振动器不应触及钢筋和预埋件, 且应与模板保持1/2影响半径的距离。2.6.3拉毛。为了使桥面铺装混凝土与板梁间紧密结合成整体, 板梁顶面需拉毛, 可采用垂直于跨径方向划槽, 槽深0.5~1.0cm, 每延米不少于15道。2.6.4混凝土养护。为了加快混凝土早期强度, 每个梁底两侧各设一根蒸汽管, 用于蒸汽养生, 养护是保证浇筑后箱梁混凝土强度增长, 防止发生干裂的重要措施, 在混凝土浇筑完成后, 用制作好的养护罩覆盖, 并及时打开蒸汽阀, 开始蒸汽养生, 拆除模板后继续蒸汽养生。

2.7 预应力张拉前准备工作

2.7.1 钢绞线的进场。

预应力钢绞线进场后验收时, 应检查质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确。钢绞线表面质量是否符合要求, 经运输、存放后有无损伤, 锈蚀或油污, 并按规定到有资格检验的单位检验其力学性能, 作出弹性模量。合格后, 方可使用。根据预应力容易锈蚀的特点, 堆放时要加盖防雨布, 下面铺碎石后用方木垫高, 或堆放在干燥的室内。2.7.2钢绞线的下料与穿束。钢绞线每束的下料长度等于孔道净长加两端施工长度。用固定支架把整卷钢绞线架立、固定, 从卷内侧抽拉出来, 量好所需长度后, 用砂轮机切断, 两头用胶布缠裹, 并编号, 以免钢绞线散束。钢绞线采用单根穿入孔道和整束穿入孔道两种方法。采用单根穿入时, 按一定的顺序进行防止钢绞线在孔道内人为的打叉现象。采用整束穿入时, 钢绞线排列理顺, 沿长度方向每隔2~3m用铁丝捆扎一道。穿束采用人工穿入。

3 预应力管道压浆

3.1 张拉施工完成后尽快压浆, 压浆采用水泥净浆, 确保孔道畅通无

阻, 如孔道需用清水冲洗, 冲洗完成后必须用高压风吹干, 然后进行封锚, 封锚采用无收缩水泥砂浆, 封锚作为工具罩使用, 安装前将锚垫板表面清理干净, 保证平整, 将锚罩与锚垫板上的安装孔对正, 用螺栓拧紧, 注意讲倒浆口朝正方向, 把拌制好的无收缩水泥浆从压浆口注入。

3.2 清理锚垫板上的压浆口, 保证压浆孔道畅通。

3.3 按照净浆配合比配置水泥浆, 启动压浆泵, 开始压浆。

3.4 当波纹管道另一端所压出的浆体达到要求的稠度时, 完成压浆。

3.5 拆卸外接管路、附件, 清洗压浆泵、管路、阀等。

3.6 完成当日压浆后, 必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净。

3.7 压浆需注意的事项如下:

制孔管道应安装牢固, 接头密合弯曲圆顺, 锚垫板平面应与孔道轴线垂直。

4 施工方法及注意事项

4.1 板梁施工中钢筋的连接方式:

钢筋直径≥12mm时, 如设计图纸中未说明, 钢筋连接方式采用焊接, 钢筋直径<12mm时, 如设计图纸中未说明, 钢筋连接可采用绑扎。绑扎及焊接长度应按照《公路桥涵施工技术规范》的有关规定严格执行。

4.2 预制板梁应保证支座预埋钢板的位置、高度正确。防撞护拦的锚固钢筋应预先埋入, 并注意预留泄水管位置。

4.3 封锚之前要进行梁端凿除老混凝土处理。这样才能与新混凝土结合面良好。

4.4 预制板梁的底模、底座应平整、坚固, 锚具垫板的位置、斜度要准确稳固。

普通钢筋、预埋钢筋一般应采用点焊方式连接, 以免振捣混凝土时移位。

4.5 由于承建板梁数量多, 角度复杂, 预制完成后, 及时填写梁头统一标识。并设置各个桥位的存梁区域。

摘要：本文通过对预应力混凝土板梁施工生产中的几个关键细节的分析, 强调在混凝土的施工中, 不仅要注意产品的外观, 更要重视产品的内在品质, 我们在这里所介绍的就是在施工中应注意的几个要点。

预应力混凝土空心板单板受力分析 篇8

1 工程案例

安阳至新乡段高速公路全长47.2 km, 桥梁70座, 均为预应力混凝土空心板, 经调查主要存在如下病害:

1) 铰缝破坏严重。由于设计采用小企口缝、配筋不足的原因, 施工时铰缝混凝土浇注不密实、松动, 较多铰缝间混凝土存在脱落、漏水现象, 板与板的横向连接基本丧失, 形成单板受力。 (见图1)

2) 混凝土保护层过薄, 板底混凝土脱落、钢铰线外露、锈蚀。见图2)

3) 混凝土桥面铺装过薄, 损坏严重。

4) 桥面系排水设施破坏严重、排水不畅, 同时养护不到位有杂物堵塞排水管。

其中空心板的铰缝问题最为严重, 调查中发现90%的空心板铰缝都有问题。分析发现造成病害主要有以下几点:

(1) 由于重车车速慢, 很少占用超车道, 使行车道部分的开裂频率远大于超车道部分。

(2) 重轮直接作用在梁板导致位于行车道轮迹部位的梁板更容易产生单板受力。

(3) 实心板比空心板更容易出现单板受力。这是由于实心板的梁高通常比空心板小, 铰纹受剪面积也小, 在轮载相同的情况下, 剪切作用更为明显。

(4) 跨径小的桥梁发生单板受力的几率更高。因为跨径小, 梁高小, 铰缝受剪面积小, 故剪切效应更为显著。

(5) 桥面渗水者比不渗水者更容易发生。这是水分和除雪渗盐对混凝土的腐蚀作用所致, 尤其是冬季的冻融作用, 也有些情况是先剪裂以后才引起渗水的。

(6) 桥面铺装层较厚者单板受力较少, 它得益于轮载传力面积的扩散效果。

(7) 水泥混凝土的抗剪能力远大于沥青混凝土, 对应的扩散作用较大, 在桥面厚度相同的情况下, 水泥混凝土铺装比沥青混凝土要好些。

(8) 预制板通常都设4个支座, 施工中很难保证4个支座受力完全一致。橡胶支座上有一个较大的接触面, 施工时即使是同一支座, 也难以保证接触面全面与梁板底面紧密接触, 造成受力不匀, 给梁端受剪留下隐患。

从根本上说, 是由于板间绞缝被剪断所致。其产生的原因可以从设计、施工和使用三个方面来分析。其中使用方面的原因即车辆等的荷载超过设计值, 尤其是集中荷载 (例如车辆的单侧轮组) 严重超过设计标准。

2 设计方面的原因

车辆超载是产生单板受力的主要原因所在, 但从设计角度来看, 为什么在已出现单板受力的桥梁中, 预制空心板顶板被压碎的情况却极少发生?这至少说明绞缝部位在设计方面的安全储备远低于顶板的设计。目前常用的预制板设计, 一般都存在以下缺憾:

1) 缝的形式不够合理。例如梁端一定范围的绞缝宽度只有1cm, 如果再加上梁板预制和安装就位时的误差, 使得绞缝的浇注质量难以保障。另外, 在跨中部位的绞缝形式也不尽合理, 其抗剪效率不够理想。

2) 没有虑及绞缝混凝土自身的收缩作用, 没有足够重视新旧混凝土间粘结力的弱化作用。

3) 绞缝钢筋布置太少, 顶板连接钢板力不足。

4) 绞缝设计理论不够完善, 难以真实体现梁板间的实际受力状况。

5) 凝土桥面铺装厚度不足, 钢筋采用等级低。

3 施工方面的原因

预制梁板的单板受力与施工质量有着密切的关系, 因为在同一条路线、同一种结构形式的桥梁, 有的发生单板受力, 有的却没有发生, 便足以说明这一问题。在施工时一般应注意如下几个问题:

1) 制板侧面应认真凿毛, 并仔细清除由于凿毛而产生的松动混凝土块, 以增强新旧混凝土间的粘结和抗剪能力。

2) 绞缝混凝土浇注前, 应对梁体侧面进行洒水湿润, 以保证新旧混凝土间的良好结合。

3) 绞缝混凝土务必灌满震实, 并进行必要的养护;最好能够使用防收缩或微膨胀水泥浇注绞缝混凝土。

4) 梁板吊装时, 要密切关注支座受力的均衡性, 切忌支座悬空。

5) 绞缝混凝土未达到设计强度前, 严禁在桥上行驶车辆等重型荷载, 以免使绞缝产生内伤。

参考文献

[1]京珠国道主干线安阳至新乡高速公路改扩建工程第一合同段构造物调查及设计方案报告[R].2005.

现浇大跨预应力混凝土空心板施工 篇9

某教学图书楼三层及四层24m×24m的大空间采用“由轻质材料组合单元填充的预应力混凝土现浇空心板” (专利号ZL03146341.X) 结构技术。空心板厚度为600mm, 空心率为46.9%, 折算厚度为319mm。因为跨度较大, 为提高结构的刚度及减小板的挠度, 设计时在板中增加了无粘结预应力筋。这种空心板的突出特点是空心率高, 且方便施工, 混凝土可以一次浇筑。

轻质管由轻质多孔材料生产而成, 本工程中为了最大限度减轻结构自重, 采用带加强及隔离层的聚苯乙烯泡沫塑料填充。聚苯泡沫塑料为自熄阻燃型, 密度为16kg/m3。 (见图1及图2)

2 大跨度预应力空心平板的性能

2.1 降低结构层高或增加结构的净高, 满足大空间的功能要求

本工程平板跨度为24m×24m, 如果采用梁板体系, 则井字梁高至少要1000～1200mm, 空心板厚600mm, 相当于节省了400～600mm的层高。并且没有梁后, 施工简便、速度快, 有利于采用定型摸板。

2.2 改善结构的受力状况

预应力结构的一大特点就是可以根据实际情况改变结构的传力途径, 从而改善其受力状况。它与普通混凝土结构的最大区别在于前者是主动受力, 而后者则是被动受力。

2.3 改善结构的抗裂和变形性能

预应力筋的张拉对结构会产生2个作用, 一是对结构构件的一个轴向压力, 二是一个向上的平衡荷载, 以抵消部分外荷载, 从而使结构的抗裂性能大为提高, 挠度大幅减小。

2.4 节省普通钢筋用量

由于预应力筋的曲线布置, 同一根预应力筋跨中在梁底承担正弯矩, 支座则在梁顶承担负弯矩, 因而能够有效、充分发挥其承载功能, 起到了一筋二用的效果。如果跨中和支座的预应力度按0.7考虑, 即可以节省70%的普通钢筋。

2.5 减轻结构自重和增大结构轴压应力

由于预应力平板中采用了空心管, 使结构自重大为减轻, 一般可减少自重35～45% (本工程为46.9%) 。此外采用空心管后结构构件的净截面积也大幅减小, 相反预应力筋张拉产生的有效轴压应力则大幅提高, 从而大大增强了预应力平板的抗裂性能。

3 轻质管施工及技术措施

3.1 轻质管施工工艺

⑴支板底模和端模

由于空心板的支撑体系需要在预应力筋张拉后才能拆除, 为节省模板用量, 楼板模板其及支撑建议采用快拆体系。预应力板端模须采用木模。模板跨中要按短跨的3/1000起拱, 即跨中起拱72mm。

⑵在模板上放样

由于空心板和暗梁一样厚, 在模板上应准确标出暗梁及各道轻质管、肋梁的位置。

⑶绑扎板底筋及暗梁与肋梁钢筋

按照前面所确定位置, 绑扎板底筋及暗梁与肋梁钢筋。绑扎板底筋时应先绑扎板长向肋梁中的上下钢筋及箍筋, 再绑板短向肋梁中的上下钢筋及箍筋;然后铺放板长向轻质管部位的板底钢筋, 再铺放板短向轻质管部位的板底钢筋。为了保证各道肋梁刚度, 不让肋梁左右倾斜, 可预先隔1.5-2.0m绑扎一道空心板的板面分布钢筋。

⑷铺放轻质管

将轻质管按设计位置和长度, 准确安置在肋梁中的空隙内;安置时要轻拿轻放, 避免损坏轻质管。空心板抗浮处理时, 抗浮控制点要分布均匀, 抗浮铁丝要绑扎牢固。

⑸铺放板面的钢筋

先铺放轻质管处板面的长向纵向钢筋, 再铺放短向纵向钢筋。施工时一定要注意对轻质管的成品保护, 不得将重物压在二者上面。

3.2 施工技术措施

⑴空心板模板与支撑搭设措施

在支模之前, 应先进行支撑体系的稳定性计算, 本工程空心板等效实心混凝土厚度为319mm, 施工时楼板自重约为8.1kN/m2。

空心板模板采用15厚木胶板配以木方龙骨和碗扣架支撑体系。木胶板拼缝处贴海绵条, 采用50×100mm木方子作为龙骨。碗扣架立杆横向间距为1200mm, 立杆纵向间距为1200mm, 水平杆纵向间距最大为1200mm。

在龙骨上按已排好顺序依次从四周向中央铺设木胶板, 铺设时每两块模板的接头要平整, 无高低差。板缝要硬拼严密, 不允许贴胶条。要求板缝处下面正好有一块木方连接, 顶板与梁交接处要平齐, 不能有宽缝隙, 错台现象, 用顶板模板压住梁侧模板, 不得有错缝现象。

⑵模板的拆除

板底模拆除时应满足规范和设计要求。由于本工程空心板的跨度远大于8m, 且有些为预应力构件, 因此板底模拆除时应同时满足以下要求:①混凝土强度达到设计强度标准值的90%, 混凝土强度应以同条件养护试块抗压试验为依据;②预应力筋已经张拉完毕;③空心板上部的施工荷载小于结构正常使用时的允许荷载 (根据设计文件, 此数值为6.0kN/m2) 。

3.3 空心板的抗浮措施

首先要合理布置抗浮控制点, 控制点设在肋梁处, 可按矩形或者梅花型布置, 每肋都设或者隔一个肋交错设置, 保证平均每一平方米范围内不少于两个点 (见图3) 。抗浮控制点可定在肋梁中上铁与分布筋相交点, 也可以定在箍筋的上部或下部。轻质管的抗浮靠直径3-5mm的铁丝固定。固定抗浮控制点时, 先将铁丝一端在模板上从孔中往下穿出, 与模板的支撑系统绑牢后将铁丝端头从孔中往上穿回来;当安放好轻质管、绑扎好板上铁及分布筋后, 就可将铁丝的两个端头在抗浮控制点处拧紧 (见图4) 。

为了安装抗浮控制点, 需在肋梁部位的底模上打孔。基于方便操作与及时清理打孔随屑考虑, 打孔工作应当在模板上普通钢筋刚放好样, 肋梁部位已确定后及时进行。

3.4 空心板的定位措施

空心板定位与抗浮是本工程施工的重点和难点, 措施是否得当关系直接到空心板结构体系能否实现。

轻质管的定位是靠组合格栅、轻质管限位钢筋 (或垫块) 、轻质管架立钢筋 (或垫块) 来实现。限位钢筋与架立钢筋限制轻质管的上下错动, 组合格栅限制轻质管的左右错动;靠三种钢筋的摩擦力限制轻质管的前后错动。

在安放轻质管之前先固定好架立钢筋, 放好轻质管后再穿限位钢筋, 限位钢筋定位要求准确, 一定要牢固绑扎或者点焊在箍筋上, 位置绝对不允许错动。

4 无粘结预应力施工

4.1 预应力材料

本工程的预应力束采用φs15.2无粘结高强钢绞线束, 抗拉强度标准值fptk=1860MPa, 其性能应符合《无粘结预应力钢绞线》 (JG161-2004) 的规定。张拉端采用夹片式单孔杯形锚, 固定端采用挤压锚。预应力筋-锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数ηa及预应力筋-锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变εapu应符合如下要求:

ηa≥0. 95, εapu≥2. 0%

4.2 预应力穿束

预应力筋穿束前应根据图纸给出的技术参数进行相应的预应力筋曲线放样, 确定曲线的水平向及竖向矢高的坐标。预应力穿束前, 根据曲线计算高度, 沿肋梁的方向每隔800～1000mm, 制作相应高度的马凳箍焊在箍筋上。在跨中的地方可不设马凳, 预应力束的反弯点处必须设马凳, 在马凳处把预应力束与马凳钢筋牢牢扎紧。预应束的曲线要流畅, 水平不偏摆 , 各工种预埋件预埋时要避免移动预应力束的位置。

施工中, 普通钢筋和预应力筋交叉布置应优先满足预应力筋的矢高要求。同时, 板底普通钢筋应按设计及交底要求布置, 上层底筋与先铺设的预应力束平行, 下层面筋与另一向预应力束平行。穿束时应保护好无粘结束的外皮, 防止破损、油脂滴落, 影响预应力的张拉。

4.3 预应力筋的端部节点的安装

⑴固定端的节点安装

固定端的铁板, 挤压套筒不能外露, 在保证矢高的情况下, 铁板尽量分散, 不互相挤压, 打绞, 然后按设计要求将螺旋筋固定在铁板上。固定端部大样见图5。

⑵张拉端部节点安装

张拉端部采用单束—单块铁板体系。根据图纸要求, 张拉端采取内凹式的处理方式, 应把端铁板焊在柱内、板内, 离外端部约90mm左右 (以保证施工完成后锚具不外露) 。砼柱或肋梁的钢筋要事先进行调整, 以保证张拉时千斤顶有足够的张拉空间。砼浇捣筑完毕后, 可将穴模打掏干净, 以便张拉。本工程位于板上的预应力筋图纸要求用板面抽头的方式进行张拉, 但是预应力板外的普通混凝土板厚只有120mm, 而支座位置的矢高达到250mm, 位于普通板板底以下130mm, 难以实现板面抽头, 因此报设计单位同意改为在板底下直接张拉, 千斤顶直径约120mm, 能够满足其操作工作面的要求。张拉端共6个头, 为避免集中布置, 分两侧张拉, 一侧3个 (见图6) 。

对于暗梁内的预应力筋则可以采用图纸要求的方式, 在梁面抽头, 但是由于支座矢高也为250mm, 无法在柱边直接往上变角, 同时为避开梁端箍筋加密区, 避免因安装预埋件破坏加密箍筋, 因此应离开柱边一定长度进行抽头, 12个张拉头也分两侧张拉, 一侧6个头。同时由于暗梁外的梁只有350mm宽, 一个断面上只能抽2个头, 因此分3个断面抽头, 分别为离开柱边1.5m、2.0m、2.5m。抽头位置张拉端锚板的定位应根据设计要求略微倾斜, 以利千斤顶操作 (见图7) 。

4.4 预应力筋张拉施工

根据图纸要求, 混凝土强度等级为C40, 达到设计强度的90%即C36时才能进行张拉。张拉控制应力0.75fptk为1395N/mm2。由于张拉控制应力较高, 混凝土强度存在较大离散性, 同时结合《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中的规定, 对于后张预应力钢绞线, 张拉控制应力不宜超过0.75fptk, 故本工程预应力不进行超张拉, 而全部采用单端张拉, 即在张拉端张拉至1.0倍控制应力后锚固。

张拉时预应力筋的理论伸长值与实际伸长值的允许误差为-6%～+6%。如超出范围, 须查明原因及时采取措施。

5 结语

本文从一个工程实例出发, 分析了大跨度预应力空心板的性能特点, 介绍了轻质管和无粘结预应力的施工工艺, 并着重介绍了其相应的施工技术措施。可供类似工程施工参考。

摘要：本文从一个工程实例出发, 分析了大跨度预应力空心板的性能特点, 介绍了轻质管和无粘结预应力的施工工艺, 并着重介绍了其相应的施工技术措施。可供类似工程施工借鉴。

关键词：大跨度,预应力空心板,轻质管,施工

参考文献

[1]王峰, 现浇普通空心平板与预应力空心平板的技术经济比较, 广东土木与建.2002, NO4:13~14

[2]申民等, 大跨度现浇预应力空心板结构施工.施工技术.2005, 第34卷.第12期:60~62

预应力混凝土空心板梁 篇10

1 施工工艺流程及质量控制措施

1.1 预制场设置:

根据现场的实际情况, 预制场设置在K4+500-K8+000段路基范围内, 长350m, 宽16.7m, 为东西走向, 布设一16.5宽龙门吊一台, 配用双侧导轨350米直通堆板场和预制板场两个区域。预制板场设计30个底模共设3排, 每排10个, 其宽底11.7m。堆板场中, 空心板的堆放位置与底模位置平行, 分6排, 每排放置3片, 分三层堆放, 可堆放48片随着盖梁的完工, 预制空心板随之吊装。

1.2 底模制作:

根据空心板自重、空心板张拉产生的应力及施工荷载计算设计地膜的结构。然后, 进行场地平整, 地槽开挖、整平、夯实, 底模混凝土的浇筑, 表面用砂浆抹平, 平整度不大于2mm为保证空心板底平整光滑, 表面用966胶粘0.5mm厚的玻璃钢纸, 底模中线应挂线检查, 合格后涂以新机油, 以利于脱模。

1.3 帮扎钢筋、穿波纹管:

钢筋制作镜检查后符合设计要求后, 应分类编号摆放钢筋, 然后开始绑扎, 预应力筋预留孔道的尺寸位置正确孔道平顺, 端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线, 管道采用定位钢筋固定安装, 使其能牢固地置于模板内的设计位置, 并在混凝土浇筑期间不产生位移。波纹管固定后, 混凝土浇注前应往波纹管内穿入直径略小于波纹管直径的塑料管, 并且要在混凝土浇筑时, 安排专人抽拔盖塑料管, 以防波纹管漏浆堵塞管道, 影响钢绞线的穿入。

1.4 侧模的制作及安装:

为使侧模整体刚度好, 便于支立, 采用整片模板, 完好后并将两端模板连好, 加以充分固定。模板的制作通常有两种:一种是昂贵、周转性的定型钢板模, 另一种是较便宜、一次性的木板莫。模板的制作应根据工程的大小、通用性等选择模板的原材料, 如果工程挺大, 需要模周转次数较多, 这就需要制作定型钢板摸;如果工程较小, 模板周转次数不是很多, 就没有必要花费很大的投资来制作钢板模。青龙河大桥共计120片空心板, 制作了端跨中板、端跨边板、中跨中板、中跨边板模板各一套, 边摸采用木模板表面镶嵌2mm厚钢板, 以保证混凝土表面平整、光滑, 中模采用木模板表面钉0.2mm厚铁皮。

1.5 浇筑底板砼:

将拌好的混凝土用翻斗车运至浇筑地点 (有条件的可以采用混凝土运输车及输送泵进行混凝土的浇筑) 人工入模, 也可采用龙门吊 (或吊车) 吊混凝土入模, 从一侧开始浇筑, 均匀铺筑一层混凝土, 略高于底板厚度, 振捣采用插入式振捣器, 以振动上浆为度。

1.6 吊装芯模:

为保证底模及顶板砼厚度, 芯模采用木模, 长度10米一段, 中间采用油毛毡捆绑, 防止水泥浆流入芯模, 注意装模应在底板砼初潮前完成。

1.7 的保护层厚度。

1.8 浇筑侧面及顶板砼:

浇筑由一段进行, 以插入式振捣器振捣为主, 顶面用平板振捣器拉平。

1.9 拔芯模:

砼浇筑完成后, 根据施工经验确定拔芯模时间 (经监理工程师同意) , 拔出芯模。

1.10 养生:

用麻袋片覆盖, 洒水养生。

2 张拉

2.1 张拉前应做好下列工作

(1) 计算钢绞线的理论伸长量。 (2) 通过标定确定千斤顶与压力表读数的关系。 (3) 根据监理工程师的要求到指定检测单位进行钢绞线、夹片、锚具的各项指标的检测。 (4) 检测油泵、油管是否完好, 是否有漏油的地方, 如果存在隐患一定要清除。

2.2 预应力筋安装

在浇筑混凝土后将钢绞线装入管道中, 穿束前钢垫板应位置准确, 孔道内应畅通, 无水和其他杂物, 穿束后必须将管道上一切排有意留的孔, 开口或损坏之处修复, 并检查钢绞线能否在管道内自由滑动。

2.3 锚具和千斤顶的安装

依次将准备好的夹片、锚环、千斤顶应吊挂在固定好的支架上, 上下位置应保证钢绞线不受剪力。

2.4 钢绞线开始张拉

(1) 确定张拉顺序。如果设计图纸对张拉顺序有要求, 则必须按照设计图纸的张拉顺序进行张拉。如果设计图纸没有明确张拉顺序, 一般规定先张拉受压力, 后张拉受拉区。 (2) 张拉过程。采用两端同时逐级加压进行, 钢绞线张拉按0-初应力-1.03 k (持荷5分钟) -k (锚固) 施加应力, 张拉是空心板两端人员一定要及时填写《预应力张拉控制检测表》, 以便计算钢绞线的实际伸长值。实际伸长值与理论伸长值差应控制在±6%以内。否则应暂停张拉, 待查明原因并采取措施加以调整后, 方可继续进行张拉。检查合格后, 打开高压油泵截止阀, 开始斜千斤顶、锚具。

2.5 孔道压浆

张拉前对空心板进行外观尺寸和砼强度检验, 符合质量标准方可张拉, 张拉前对千斤顶与压力表配套检验校核。张拉后尽早对孔道压浆, 压浆前对孔道进行清洁处理, 注意控制水泥浆灰比及绸度。

3 结论

随着交通事业的发展, 预应力混泥土构建越来越多的应用与公路工程建设中, 那么怎么样才能让它行之有效的在其位置上的以良好的利用呢?那就是严格管理、制定良好的方案, 创建出优良工程。怎样才能创造出优良工程呢?那就是熟悉掌握好工程建设当中的每一道工序、每一个环节。

摘要：本文简述了后张法预应力混凝土空心板在施工时的施工工艺, 并指出在空心板施工时应注意的几个人方面, 以便保证工程质量。

先张法预应力空心板施工工艺 篇11

关键词：预应力混凝土；施工工艺；空心板

空心板是桥梁的最主要构件之一，它的质量的好坏不仅关系到桥梁的使用寿命，而且关系到人民生命的安全。所以预制高质量的空心板是建桥施工单位的重要任务。那么怎样才能预制高质量的空心板呢？以下结合笔者2012年在龙庆高速公路上建造桥梁的实践淡谈先张法预应力空心板的施工工艺及有关问题。

一、预应力混凝土结构施工的基本概念

1.有效预应力。有效预应力是力筋张拉后，从锚下控制拉应力中扣除相应阶段的应力后在钢绞线中实际存在的预应力。有效预应力过大，则会产生如下问题：（1）钢绞线可能被拉断；（2）施工阶段可能会引起构件某些部位受到拉力（受拉区）甚至开裂；（3）使开裂荷载与破坏荷载相近，一旦裂缝，将很快破坏，即可能产生无预兆的脆性破坏，另外还会增大预应力钢绞线的松弛损失。

2.预应力损失。预应力损失，将预应力钢绞线张拉到控制应力后，由于种种原因，其拉应力值将逐渐下降到一定程度，即存在预应力损失。经损失后预应力钢绞线的应力才会在混凝土中建立相应的有效预应力，因此只有正确认识和计算预应力钢绞线的预应力损失值，才能比较准确地估计混凝土中的预应力水平。

3.预应力混凝土结构优缺点。预应力混凝土结构有下列主要优点：（1）提高了构件的抗裂度和刚度。对构件施加预应力，大大推迟了裂缝的出现，在使用荷载作用下，构件可不出现裂缝，或使裂缝推迟出现，因而也提高了构件的刚度，增加了结构的耐久性；（2）可以节省材料，减少自重。预应力混凝土由于必须采用高强材料，因而可以减少钢筋用量和减少构件截面尺寸，节省钢材和混凝土，降低结构物自重。这对于自重所占比例很大的大跨径公路桥梁和城市桥梁来说，有着显著的优越性。一般大跨度或重荷载结构，采用预应力混凝土结构是比较经济合理的；（3）可以减小梁的竖向剪力和主拉应力。预应力混凝土梁的曲线钢筋，可使梁中支座附近的竖向剪力减小，又由于混凝土截面上预压应力的存在，使荷载作用下的主拉应力也相应减小，有利于减薄梁的腹板厚度；（4）结构质量安全可靠。施加预应力时，钢筋与混凝土都经受了一次强度检验。如果构件在钢筋张拉时表现质量良好，那么，在使用时也可以认为是安全可靠的。

二、预应力张拉前的准备工作

1.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。

2.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。

3.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，如L2≥60 cm；L3为非张拉端预应力筋外露长度，L3=8 cm。

三、预应力张拉施工工艺

1.做好施工中的预施应力的控制。预应力张拉时，由技术人员对张拉油表进行控制，以便减小预施应力的操作误差。同时，把张拉千斤顶改用穿心顶楔式千斤顶，减小由于人为装夹片，使夹片安放不均，而使钢绞线回缩不一致的预应力损失。

2.控制钢绞线张拉时间。每槽梁混凝土灌注前，才能张拉钢绞线，如提前几天张拉钢绞线，会使钢绞线应力松弛损失过大。

3.张拉前的准备。（1）建立健全张拉作业组，技术培训考试合格后，持证上岗；（2）张拉设备的检验标定；（3）张拉千斤顶的张拉力应大于所施预应力最大值的1.2～1.5倍，使用前先做摩阻系数的测定，在压力机或压力盒上进行，经传感器和数字显示仪测出摩阻系数f值，试验次数不低于5次，当f值大于1.05时此千斤顶不能使用；（4）油压表精度等级不得底于1.0级，表面最大读数为最大张拉力的1.5～2.0倍，使用前要到国家计量部门进行精度检验标定；（5）在检验标定中，要求将千斤顶、油压表、油压泵、配组送有资格的计量单位进验定，并要明显编号；（6）检验周期：新购设备必须做检验标定，当千斤顶和油压表使用200频次时，或千斤顶受瞬时猛烈冲击（如在断丝突然卸荷）以及千斤顶、油压表修复后，要重新检验标定，方可使用；（7）锚具使用前送有资格的计量单位进行硬度与锚固力值测试，洛氏硬度值在59～62之间。

4.预应力张拉作业。（1）预应力张拉作业张抟原则。使硅梁体的两端面均匀均布受力。严格按没计图给定的顺序进行张拉；予施应力张拉，油泵不可给油过猛，采用分级加载以5MPa/次为一进级的逐级加载张拉方法；两端对称同时张拉，同步同级进行；（2）张拉作业。1）张拉端要设置面积不少于3m2的作业工作平台，四周设好安全防护栏；2）装夹片时，除保证其清洁度外，还要做到一组夹片的后端应在同一平面内，且开口一致，并用钢管捣密实，避免出现错台而影响千斤顶限位板正常工作；3）安装锚具时，一定要保证锚具组合件的清洁，镭具表面用棉布擦干净，工作锚安装时应保证其端面与千斤顶张拉端锚垫板口平面密贴。之间不允许夹杂任何杂质，特别不允许有任何油渍；4）工作锚夹片应用蜡纸封好，不可污染；5）装锚结束后，重新检查油泵与千斤顶的联结油管接头，查看有无漏油等现象；6）观察有无脱锚现象，以及千斤顶轴线与张拉方向是否与钢铰线轴心成一致；7）张拉作业采用两端同时对称张拉，以5NPa/次进行逐级加载；8）张拉完毕后，采用伸长值与张拉应力进行双向控制检查，以应力控制为主，实际伸长值与理论伸长值进行比较校核。当实际伸长值与理论值误差在6%以内时，认定为满足设计及施工规范要求。否则应查明原因重新进行张拉；9）在预应力张拉作业完后，应检查预应钢绞线断丝、滑丝等情况。

四 施工中的安全及注意事项

1.张拉的每一阶段都必须勤检查，细观察，防止由于机具损坏、材料疲劳破坏等意外事故发生。

2.施工中控制油泵，测定千斤顶伸长量的人员应定位、定岗、不能轻易更换。

3.张拉时锚具前面，千斤顶两侧，严禁有人走动、观看等，台面两侧15 m之内不得有人。

4.大型振动机具应离开张拉现场200 m以外工作。

5.台座两端双向同时张拉时，要在台面中间有专人指挥或用对讲机发令。

6.采用连接器连接钢绞线时，一定要认真检查连接器质量和接头效果。

7.张拉过程如有断丝应经检查后再决定能否继续张拉，防止整根钢绞线破断。

参考文献

【1】薄金梅.大路径预应力空心板质量控制【J】.河北水利，2008，（5）.

【2】范新顺.裴松伟预应力混凝土空心板裂缝分析【J】.民营科技，2008，（8）.

预应力混凝土空心板梁 篇12

绥北高速公路A7和B5标段全段设计大、中、小桥梁共计41座,是绥北线上最大的桥标,因此桥梁施工成败关系着整个工程的成败。本文从介绍预应力技术概念出发,结合绥北公路的施工环境,对预应力技术在混凝土孔桥施工设计中所起的作用进行了分析,除此之外,还从施工的角度探讨了预应力混凝土施工管理对桥梁施工所起的借鉴意义。

1 预应力技术的概念

预应力技术的工作原理应用于路桥工程中,它在混凝土工程中也起到无可比拟的作用。构建预应力混凝土构件,然后利用混凝土构件所产生的预应力状态来减小、抵消外荷载所引发的拉应力。即借助混凝土非常高的抗压强度来弥补抗拉强度所带来的不足,从而达到延迟受拉区混凝土开裂的目的。路桥工程中,预应力混凝土在结构上采用强度很高的钢材及混凝土,这样就可以使预应力混凝土构件具有很强的抗裂性、抗渗性、抗剪性和抗疲劳性的特点。除此之外,还能达到节约钢材、混凝土,减小结构截面尺寸,降低结构自重,防止开裂和减少挠度的有效目的。对桥梁工程来说,预应力混凝土施工技术兼具了经济与美观的特点,这在把桥梁作为城市景观工程的城市规划中有着绝佳的应用前景。

2 绥北高速公路桥梁施工环境介绍

从施工环境来看,项目地区自然区划为西部温和半湿润地区,冰冻指数2 400～2 800之间,为重冰冻地区,最大冻深2.2 m。气候受地形影响较小,受内陆及海洋高低气压和季风的交替影响较大,在极地大陆气团控制下,冬季漫长,气候严寒、干燥,有效施工期短;夏季受副热带海洋气团影响,降雨集中,气候温热、湿润;秋冬两季是冬夏季风交替时期,气候多变。春季多大风,降雨少,易发生干旱;秋季降温急剧,常有霜冻发生。区域内年平均气温在1.3 ℃～4.0 ℃之间,由北向南逐渐升高,年平均降水量是483 mm,多集中于夏季6月～8月。冬季多西北风和偏北风,夏季多偏东风和偏南风,风速较小,年平均风速3.3 m/s～3.6 m/s。结合预应力技术的优势和适应环境,可以发现,在绥北高速公路段进行预应力桥梁混凝土施工具备绝佳的可行性。

3 在混凝土空心桥梁施工中,预应力技术的具体应用

3.1 在受弯构件中,预应力技术的应用

将预应力技术应用到受弯构件中,主要基于混凝土加固的目的。考虑到碳纤维有着极高的强度且施工操作起来简单易行,所以采用粘贴碳纤维片材来加固钢筋混凝土受弯构件的方法得到了大力推广及广泛的应用。但是由于加固前的结构就已经出现了初始内力,并且混凝土已经出现初始压应变和拉应变,而当压区混凝土压应变达到混凝土的极限压应变时,构件的承载力也到了极限,因此,倘若初始应变较大,而构件又遭到破坏时,碳纤维片材强度高的优势便得不到发挥,对此我们提出了应变措施。绥北段冬季环境恶劣,冰冻指数极高,属重冰冻地区。如此高的冰冻深度极易对钢筋混凝土构件造成冲击,使其变得脆弱易折和弯曲。而采用预应力技术利用混凝土本身具备的压应变和拉应变力,来抵消外部负荷的冲击,以便提高桥梁的承受能力。

3.2 在加固施工中,对预应力技术的应用

在桥梁加固工程中,普遍是通过增强构件及改善结构性能来恢复、提高桥梁的承载能力,由此来延长桥梁的使用寿命,从而达到高强度的桥面作用力的要求。而加强薄弱构件,增加辅助构件,改变结构体系,减轻恒载成为改造的主要技术途径。加固桥面主要有以下几种方法:加固桥面补强层、增大截面与配筋加固、加固体外预应力、粘贴钢板、改变结构受力体系、增加横向联系、粘贴碳纤维布等。实际上,减小加固施工时混凝土的初始应变,才是混凝土卸载的目的所在。而所走的路径是可预先对构件施加预应力,使受压区产生拉应力,同时受拉区产生压应力影响,减小构件在初弯矩作用下的拉应变及压应变,以便提高构件的应变增量,从而加固钢筋的应力,使加固钢筋的效果得到最大可能性的发挥。绥北段冬季环境恶劣,属重冰冻地区;夏季降雨集中,气候湿润;而春季干燥秋季多霜冻,这种恶劣的环境容易对桥面的加固造成干扰,这种冲击对空心桥影响较为明显,采取预应力技术施工可以解决以上问题。

3.3 在钢筋混凝土多跨连续梁中预应力技术的应用

多跨连续梁分为正弯矩区和负弯矩区,一般负弯矩在支座处,正弯矩在跨中处。当梁的抗弯承载力及抗剪承载力不符合要求时,就需要进行加固处理。而当跨中正弯矩区抗弯承载力不符合要求时,可采用粘贴碳纤维的方法对其进行加固处理。

4 预应力混凝土的施工过程管理重点

首先,预应力混凝土结构的施工过程管理要以材料的管理为基础,根据工程设计要求来对进场材料进行有针对性的验收检验,从而保证进场材料质量符合设计的要求。另外,由于预应力混凝土结构对所采用的预应力筋的要求极高,因此必须对其进行严格合理的存放管理,从而保证预应力筋的质量。此外,对施工过程中预应力筋的切割也要严格按照规范进行操作。切割的一般办法是通过砂轮锯或切断机进行截断,这样就会避免电弧切割等方式对预应力筋造成损伤。除此之外,路桥施工企业还要重视对预应力混凝土施工技术的管理。要仔细对设计图纸及施工方案进行分析比对,并掌握工程施工过程中的各项控制重点,从而更好地为控制路桥工程预应力混凝土结构的施工力度及方向打下坚实的基础。需要注意的是,必须熟悉预应力混凝土构件制作的技术要点。在实际施工过程中,施工企业还必须根据工程的实际情况及设计方案、施工方案,并按照技术要求和技术要点进行科学的管理,以此保证施工质量达到设计的要求,防止出现偏差。最后,路桥施工企业还应重视对预应力混凝土施工技术的管理,保证路桥工程预应力混凝土结构的质量,为后续的施工打下坚实的基础。

5 结语

本文从介绍预应力技术的概念入手,以绥北高速公路空心桥施工为例,重点探讨了在桥梁工程施工中对预应力技术的应用,并探究出预应力技术的主要应用方向及途径,即主要应用在桥梁受弯构件加固、混凝土加固和钢筋混凝土多跨连续梁加固中。接着又从施工阶段着眼,综述了对预应力混凝土施工过程的管理。从预应力混凝土结构设计、预应力的材料管理以及最后的技术管理等方面分析了预应力施工时需要注意的要点。当然,预应力施工并非一气呵成,也存在着许多缺陷或障碍。预应力施工存在的主要问题:

1)波纹管堵塞,多是由施工单位未能按照施工规范操作或波纹管自身质量问题所致。

2)后张预应力结构张拉力控制问题,张拉力失控出现长度误差。

3)预应力结构张拉前出现裂隙问题,多是由干缩反复和温差骤变造成的。

4)预应力钢筋孔道堵塞问题,多发生在后张法构件中,主要是由于抽芯过早而水泥混凝土未凝固所致。目前绥北施工队成立了项目工程办公室并加强了组织领导,目的是对每道工序、每个技术要点都确保做到严格执行落实,保证技术运用在合理的位置上,发挥其真正的效果。

参考文献

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