后张法预应力空心板梁施工要点分析

后张法预应力空心板梁施工要点分析

摘要：本文对后张法预应力空心板梁施工要点进行了分别分析，具有很强的操作性和实用性，供同行借鉴参考。

关键词：后张法；空心板梁；施工工艺

Abstract: in this paper a method after prestressed construction points slabs respectively analysis, has the very strong feasibility and practicality, for reference for the same.

Key words: this method; Slabs; Construction technology

后张法预应力混凝土空心板梁是预应力混凝土简支梁桥和先简支后连续桥中常用的结构形式之一，它具有自重轻、抗震抗裂性能好、稳定性高、梁高较低、预制架设方便等特点。随着我国高等级公路建设的不断发展，预制预应力混凝土桥梁日益显示出广阔的应用前景。

后张法预应力混凝土空心板梁预制的主要施工工序包括：模板施工、钢筋加工、波纹管安装、混凝土浇筑、力筋张拉、孔道压浆、封锚等。本文数据均以下20m静载试验的预应力空心板梁（以下简称试验梁）为例，长宽高几何尺寸20m×1.24m×0.90m，斜交20°，构造如图1所示。

图1 20m空心板梁构造图

1模板施工

预应力空心板梁的模板工程包括底模、外模（包括侧模和端模）和芯模。

1）底模

在压路机碾压好的预制场上用碎石打底，用水准仪精确找平后，然后做C25砼面层，并外衬角钢。底模要求线条直顺，表面光滑，易于脱模；两端坚固，不易因为张拉梁体起拱受荷而下沉。同时为保证预制梁在张拉起拱后支座有足够的承载力对支座部位进行加固。如图4中的底模尺寸建议为(0.5+20+0.5)m×1.24m×0.08m，两加固端浇筑1.0mx1.24mx0.24m钢筋砼横梁。一

部分后张法预制梁在砼底模支座处还要留有不同尺寸的梁底楔块,以满足桥梁纵向横向调坡需要,及保证相邻梁底不出现高低错缝。

2）侧模和端模：采用定型钢模板，模板厚4mm，骨架保证有足够刚度，内模刨光，以保证浇筑混凝土的平整度。

3）芯模：预制时采取切实可行的措施固定芯模位置，确保空心板梁内部构造尺寸的准确性。

2钢筋加工及波纹管安装

钢筋加工与安装应严格按照设计和施工规范施工，并应注意预埋件位置、数量等，防止遗漏。预应力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曲线位置，然后将波纹管准确就位并绑扎牢固。波纹管预留孔道多采用内径为55mm或70mm波纹管，波纹管定位筋采用直径8毫米“井”型钢筋点焊在骨架上，间距80㎝。并且尽可能减少接头，以免穿钢绞线时因接头过多而穿束困难，有条件就地生产成整体的波纹管为最好。锚垫板按照图纸位置准确固定在端模上，波纹管穿入锚垫板孔道，并用胶布缠绑，防止滑脱。施工中应特别注意应使端头锚垫板与波纹管孔道中心线保持垂直，以减少孔道与端的摩阻力。后张空心板梁钢束多数采用先穿法，即在浇筑混凝土之前把钢绞线穿入波纹管中，施工方便，成孔质量易得到保证，不会出现瞎孔现象。

3混凝土浇筑

混凝土采用商品混凝土或由带有电子计量自动配料系统的混凝土拌合站负责供应，用混凝土搅拌运输运送，用门吊结合料斗的方法进行浇筑。工地配备必要的试验仪器，跟踪试验，随时对混凝土质量进行检查和监控。图1试验梁混凝土强度等级C40，根据采购的水泥、砂、石子经试验得最佳配合比如表1所示。

表1 C40混凝土配合比表（kg/m3）

水泥 砂石子水 外掺剂 水灰比

P.O.425 II类中砂 碎石(5-20mm) 钦用水FDN-A —

4796061177 163 4.790.34

混凝土一次性浇筑完成，先底板后梁体。在浇筑底板时控制好底板厚度。芯模两侧同时下料，振捣时每一处振捣结束后边应边缓缓提出振动棒，应避免振动棒碰撞模板、钢筋和波纹管等。插人式振捣要布点均匀，防止因振捣不当而使芯模上浮、变形。对每一振动部位，必须震动到该部位硅密实为止，不漏振。密实的标志是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、翻浆。振捣时振捣棒应避开波纹管，以防止波纹管移位和振坏产生漏浆堵塞。预应力钢绞线锚固端钢筋密

集部位振捣时更应特别加以注意，防止出现蜂窝、麻面，否则施加预应力时端部会出现局部应力集中压碎现象。

浇筑混凝土时，宜根据结构的不同型式选用插入式、附着式或平板式等振动器进行振捣。对空腔梁腹板与底板及顶板连接处、预应力筋锚固区以及其他钢筋密集部位，宜特别注意振捣。对后张法构件应避免振动器碰撞预应力筋的管道、预埋件等。并应经常检查模板、管道、锚固端垫板及支座预埋件等，以保证其位置及尺寸符合设计要求。

在混凝土浇筑完成并初凝后，应立即开始养护。可选择土工布等含水能力比较强的物件覆盖并进行洒水养生,梁体腔内采用蓄水养生。浇筑施工结束6~8小时后即可进行拆除芯模。

4预应力筋张拉

张拉工序是后张法预应力混凝土空心板梁施工的关键环节。当混凝土强度达到设计强度75%~90%(根据设计要求不同)后即可进行张拉工序。预应力钢材张拉前，应先调整到初应力σ0，再开始张拉和量测伸拉值。实际伸长值除量测的伸长值外，应加上初应力以下的推算伸长值。预应力钢材张拉时，应以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值之差超过6％，应暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后，方可继续张拉。因此，准确地测出张拉的实际伸长值是至关重要的最初张拉时，由于各束预应力钢材松紧、弯直程度不一样，因此应力与应变不成正比，初应力时的伸长值不宜采用量测的方法，而应采用推算的方法。

预制空心板梁的张拉机具多选用液压穿心式千斤顶和电动高压油泵，机具的型号要根据千斤顶的张拉力与行程应满足施工需要进行选择。使用前应对千斤顶油压表进行配套标定，得到张拉力与压力表读致之间的正常关系曲线。张拉机具与锚具、千斤顶与压力表必须配套使用。

预制空心板梁大多采用具有自锚性能的低松弛钢铰线，张拉时采用双向对称张拉法。后张法钢绞线张拉程序：

自锚性低松弛力钢铰线0→初应力(σ0)→σcon (持荷5min锚固)张拉时采取“应力一应变”双控制度，采取分批对称张拉的原则。预应力筋在张拉预应力达到稳定后即可进行锚固。

5孔道压浆

在张拉完毕4小时后应进行孔道压浆工作。预应力钢束孔道压浆的目的,主要是防止预应力筋锈蚀,并通过凝结后的水泥浆将预应力传递至混凝土结构中.对防锈蚀而言,孔道压浆越早越好,而且可防止力筋的松驰,使构件尽快安装。施工过程中应注意事项。

1）孔道应冲洗干净，再用空压机吹去孔内积水，锚具周围的间晾和孔洞应

城封，以防冒浆。

2）水泥浆的技术要求：(1)强度等级不宜低于42.5，水泥浆的强度不低于30MPa；(2)水泥浆的水灰比一般为0.35~0.45；(3)水泥浆的泌水率最大不得超过3%，拌和后3小时，泌水率应控制在2%以内，24小时后泌水应全部被浆吸回；(4)水泥浆的稠度应控制在14~18之间；(5)水泥浆中掺入外掺剂后，其最大自由膨胀率应小于10%；(6)水泥浆拌和时间应不少于2min，直至获得稠度均匀的水泥浆。

3）压浆应缓慢、均匀，不得中断，压浆应使用活塞式压浆泵，压浆的最大压力宜控制在0.5~0.7MPa，当孔道较长时，最大压力宜为1Mpa。

4)孔道压浆特别注意水灰比的控制及外加剂的使用，确保灌浆饱满。 5）压浆时，每一工作班应留取不少于3组的70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。

6封锚

封锚在压浆完成后进行。封锚混凝土的强度应符合设计规定，并不得低于板梁混凝土的设计强度。封锚前应先将梁板端凿毛，并冲洗干净，然后绑扎端部钢筋网，浇筑封锚混凝土。必须严格控制封锚后的梁体长度。长期外露的锚具，还应采取防锈措施。不外露的锚具应被完全包裹在封锚混凝土中，并有一定的保护层厚度。封锚完毕后应注意及时养护。

7空心板梁预制实测项目

所用水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。梁体不得出现露筋和空洞现象。

8后张法空心板梁施工工艺流程

工艺流程见图2所示。

图2后张法空心板梁施工工艺流程图

结语

预应力混凝土空心板梁桥由于受力明确，构造简单，易于标准化预制生产及施工，是国内较大和中跨径桥梁中应用最为广泛的桥型之一。因此，积极研究和探讨后张法预应力空心板梁施工工艺具有重要的意义和价值。

参考文献：

[1]张树仁,郑绍蛙,黄侨,鲍卫刚编著.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理[M].北京：人民交通出版社.2004.

[2]刘山洪,李放.简明预应力混凝土桥梁施工手册[M].北京：人民交通出版社.2006

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。