尹華東

摘要：先張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板因其使用穩(wěn)固、造價低、施工方便、施工速度快、可大批量工廠化集中預(yù)制而得到廣泛應(yīng)用，文章對其施工工藝進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；施工工藝；空心板

空心板是橋梁的最主要構(gòu)件之一，它的質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系到橋梁的使用壽命，而且關(guān)系到人民生命的安全。所以預(yù)制高質(zhì)量的空心板是建橋施工單位的重要任務(wù)。那么怎樣才能預(yù)制高質(zhì)量的空心板呢？以下結(jié)合筆者2012年在龍慶高速公路上建造橋梁的實(shí)踐淡談先張法預(yù)應(yīng)力空心板的施工工藝及有關(guān)問題。

一、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工的基本概念

1.有效預(yù)應(yīng)力。有效預(yù)應(yīng)力是力筋張拉后，從錨下控制拉應(yīng)力中扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力后在鋼絞線中實(shí)際存在的預(yù)應(yīng)力。有效預(yù)應(yīng)力過大，則會產(chǎn)生如下問題：（1）鋼絞線可能被拉斷；（2）施工階段可能會引起構(gòu)件某些部位受到拉力（受拉區(qū)）甚至開裂；（3）使開裂荷載與破壞荷載相近，一旦裂縫，將很快破壞，即可能產(chǎn)生無預(yù)兆的脆性破壞，另外還會增大預(yù)應(yīng)力鋼絞線的松弛損失。

2.預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失，將預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉到控制應(yīng)力后，由于種種原因，其拉應(yīng)力值將逐漸下降到一定程度，即存在預(yù)應(yīng)力損失。經(jīng)損失后預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)力才會在混凝土中建立相應(yīng)的有效預(yù)應(yīng)力，因此只有正確認(rèn)識和計算預(yù)應(yīng)力鋼絞線的預(yù)應(yīng)力損失值，才能比較準(zhǔn)確地估計混凝土中的預(yù)應(yīng)力水平。

3.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有下列主要優(yōu)點(diǎn)：（1）提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，大大推遲了裂縫的出現(xiàn)，在使用荷載作用下，構(gòu)件可不出現(xiàn)裂縫，或使裂縫推遲出現(xiàn)，因而也提高了構(gòu)件的剛度，增加了結(jié)構(gòu)的耐久性；（2）可以節(jié)省材料，減少自重。預(yù)應(yīng)力混凝土由于必須采用高強(qiáng)材料，因而可以減少鋼筋用量和減少構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材和混凝土，降低結(jié)構(gòu)物自重。這對于自重所占比例很大的大跨徑公路橋梁和城市橋梁來說，有著顯著的優(yōu)越性。一般大跨度或重荷載結(jié)構(gòu)，采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是比較經(jīng)濟(jì)合理的；（3）可以減小梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土梁的曲線鋼筋，可使梁中支座附近的豎向剪力減小，又由于混凝土截面上預(yù)壓應(yīng)力的存在，使荷載作用下的主拉應(yīng)力也相應(yīng)減小，有利于減薄梁的腹板厚度；（4）結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。施加預(yù)應(yīng)力時，鋼筋與混凝土都經(jīng)受了一次強(qiáng)度檢驗(yàn)。如果構(gòu)件在鋼筋張拉時表現(xiàn)質(zhì)量良好，那么，在使用時也可以認(rèn)為是安全可靠的。

二、預(yù)應(yīng)力張拉前的準(zhǔn)備工作

1.張拉機(jī)具設(shè)備

（1）錨夾具：夾片式單根鋼絞線夾具。（2）千斤頂：QYC270型千斤頂穿心式張拉裝置，數(shù)量6臺。根據(jù)設(shè)計要求預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉力為137.7 kN，選用額定拉力為270 kN的千斤頂。（3）油泵：配套油泵選用ZB4500型電動油泵，數(shù)量8臺。（4）油管及接頭：連接千斤頂和油泵的外接油管，采用鋼絲編制膠管。

2.張拉設(shè)備的標(biāo)定

施工預(yù)應(yīng)力用的各種機(jī)具設(shè)備及儀表，應(yīng)經(jīng)常維護(hù)，定期標(biāo)定。在開始使用前，全面進(jìn)行標(biāo)定。但施工過程中發(fā)生下列情況之一時，應(yīng)重新標(biāo)定：張拉時預(yù)應(yīng)力筋連續(xù)斷裂；千斤頂漏油嚴(yán)重；壓力表指針不能退回零點(diǎn)；千斤頂更換油壓部件或使用修復(fù)后的測力儀表。

3.鋼絞線的下料長度

一端張拉：L=L1+L2+L3，其中，L1為臺座長度（包括橫梁在內(nèi)）；L2為張拉端預(yù)應(yīng)力筋外露長度，如L2≥60 cm；L3為非張拉端預(yù)應(yīng)力筋外露長度，L3=8 cm。

三、預(yù)應(yīng)力張拉施工工藝

1.做好施工中的預(yù)施應(yīng)力的控制。預(yù)應(yīng)力張拉時，由技術(shù)人員對張拉油表進(jìn)行控制，以便減小預(yù)施應(yīng)力的操作誤差。同時，把張拉千斤頂改用穿心頂楔式千斤頂，減小由于人為裝夾片，使夾片安放不均，而使鋼絞線回縮不一致的預(yù)應(yīng)力損失。

2.控制鋼絞線張拉時間。每槽梁混凝土灌注前，才能張拉鋼絞線，如提前幾天張拉鋼絞線，會使鋼絞線應(yīng)力松弛損失過大。

3.張拉前的準(zhǔn)備。（1）建立健全張拉作業(yè)組，技術(shù)培訓(xùn)考試合格后，持證上崗；（2）張拉設(shè)備的檢驗(yàn)標(biāo)定；（3）張拉千斤頂?shù)膹埨?yīng)大于所施預(yù)應(yīng)力最大值的1.2～1.5倍，使用前先做摩阻系數(shù)的測定，在壓力機(jī)或壓力盒上進(jìn)行，經(jīng)傳感器和數(shù)字顯示儀測出摩阻系數(shù)f值，試驗(yàn)次數(shù)不低于5次，當(dāng)f值大于1.05時此千斤頂不能使用；（4）油壓表精度等級不得底于1.0級，表面最大讀數(shù)為最大張拉力的1.5～2.0倍，使用前要到國家計量部門進(jìn)行精度檢驗(yàn)標(biāo)定；（5）在檢驗(yàn)標(biāo)定中，要求將千斤頂、油壓表、油壓泵、配組送有資格的計量單位進(jìn)驗(yàn)定，并要明顯編號；（6）檢驗(yàn)周期：新購設(shè)備必須做檢驗(yàn)標(biāo)定，當(dāng)千斤頂和油壓表使用200頻次時，或千斤頂受瞬時猛烈沖擊（如在斷絲突然卸荷）以及千斤頂、油壓表修復(fù)后，要重新檢驗(yàn)標(biāo)定，方可使用；（7）錨具使用前送有資格的計量單位進(jìn)行硬度與錨固力值測試，洛氏硬度值在59～62之間。

4.預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。（1）預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)張摶原則。使硅梁體的兩端面均勻均布受力。嚴(yán)格按沒計圖給定的順序進(jìn)行張拉；予施應(yīng)力張拉，油泵不可給油過猛，采用分級加載以5MPa/次為一進(jìn)級的逐級加載張拉方法；兩端對稱同時張拉，同步同級進(jìn)行；（2）張拉作業(yè)。1）張拉端要設(shè)置面積不少于3m2的作業(yè)工作平臺，四周設(shè)好安全防護(hù)欄；2）裝夾片時，除保證其清潔度外，還要做到一組夾片的后端應(yīng)在同一平面內(nèi)，且開口一致，并用鋼管搗密實(shí)，避免出現(xiàn)錯臺而影響千斤頂限位板正常工作；3）安裝錨具時，一定要保證錨具組合件的清潔，鐳具表面用棉布擦干凈，工作錨安裝時應(yīng)保證其端面與千斤頂張拉端錨墊板口平面密貼。之間不允許夾雜任何雜質(zhì)，特別不允許有任何油漬；4）工作錨夾片應(yīng)用蠟紙封好，不可污染；5）裝錨結(jié)束后，重新檢查油泵與千斤頂?shù)穆?lián)結(jié)油管接頭，查看有無漏油等現(xiàn)象；6）觀察有無脫錨現(xiàn)象，以及千斤頂軸線與張拉方向是否與鋼鉸線軸心成一致；7）張拉作業(yè)采用兩端同時對稱張拉，以5NPa/次進(jìn)行逐級加載；8）張拉完畢后，采用伸長值與張拉應(yīng)力進(jìn)行雙向控制檢查，以應(yīng)力控制為主，實(shí)際伸長值與理論伸長值進(jìn)行比較校核。當(dāng)實(shí)際伸長值與理論值誤差在6%以內(nèi)時，認(rèn)定為滿足設(shè)計及施工規(guī)范要求。否則應(yīng)查明原因重新進(jìn)行張拉；9）在預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)完后，應(yīng)檢查預(yù)應(yīng)鋼絞線斷絲、滑絲等情況。

四 施工中的安全及注意事項(xiàng)

1.張拉的每一階段都必須勤檢查，細(xì)觀察，防止由于機(jī)具損壞、材料疲勞破壞等意外事故發(fā)生。

2.施工中控制油泵，測定千斤頂伸長量的人員應(yīng)定位、定崗、不能輕易更換。

3.張拉時錨具前面，千斤頂兩側(cè)，嚴(yán)禁有人走動、觀看等，臺面兩側(cè)15 m之內(nèi)不得有人。

4.大型振動機(jī)具應(yīng)離開張拉現(xiàn)場200 m以外工作。

5.臺座兩端雙向同時張拉時，要在臺面中間有專人指揮或用對講機(jī)發(fā)令。

6.采用連接器連接鋼絞線時，一定要認(rèn)真檢查連接器質(zhì)量和接頭效果。

7.張拉過程如有斷絲應(yīng)經(jīng)檢查后再決定能否繼續(xù)張拉，防止整根鋼絞線破斷。

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