预应力空心板预制施工技术

摘要：以马巷至新圩道路调整工程为例，介绍了预应力空心板预制的施工工艺流程及质量控制的技术措施。

关键词：预应力；空心板；预制

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

马巷至新圩道路调整工程共有空心板84块，其中中板72块，边板12块。单件空心板梁最重30.851t。空心板梁砼C50，砼总方量861.82m3。钢绞线总重28.503t，钢筋总重79.432t。空心板预制方法采用先张法，预制板侧模采用整体钢模，内模采用气囊。

空心板预制梁场选在厦门环东海域洪塘片区C标段C22区。

2 张拉台座、张拉横梁的设计施工

2.1、张拉台座的设计、施工

根据板梁生产的数量，本工程设5个长线槽式台座，台座长度设计为150米，设槽式台座保温效果好，能降低工程投资，缩短板梁的生产周期。传力墙设计为钢筋砼结构，设计钢筋砼传力墙投资低、投入生产快。

传力墙的设计：根据传力墙的长度设置2-3道伸缩缝（缝间夹3-5mm的钢板），在传力墙的端部设预埋钢板，施工时严格控制，使预应力筋轴线与端横梁中心、千斤顶轴线、传力柱中心线相吻合，避免造成受力偏心。槽式传力墙的具体尺寸详见《张拉台座布置图》。

图1张拉台座布置图

先张梁底板的设计：预应力先张梁底板的设计直接影响预制梁的表观质量，底板设计要求平整、顺直、光滑不得有下沉现象。

因场地地基承载力一般，采取下列有效措施进行地基处理。压实整平地基后，铺设厚10cm的碎石垫层并进行夯实，然后用厚约3cm的M5砂浆找平，浇注20cm的砼底板，底板每隔膜5～6m设一道伸缩缝，缝内填塞木条。

底模要求用钢板铺底，用钢板作底模虽然一次性投入高，但可多次周转使用，生产的板梁底面平整度、光洁度均能达到较高质量的要求。在底模成形时应考虑钢板的两边各余3mm，便于底模两侧钉夹皮以防漏浆。

先张梁底模设计详见《张拉台座详图2-1》和《张拉台座详图2-2》。

张拉台座详图2-1

张拉台座详图2-2

2.2、张拉横梁的设计安装

横梁的制作加工：张拉钢横梁原来已经施工过，为了施工更安全，在原有的钢横梁侧面加4块20*20钢槽，加固时保证焊接的质量。

横梁的安装：横梁的安装是先张预应力板梁施工过程中的一个重要环节，在进行横梁安装时首先考虑钢绞线的形心位置，以钢绞线的形心位置确定张拉端与被动端横梁的安装高度及板梁底面板座的高度，横梁安装要求定位板上对应的力筋孔在一条中心线上，由于施工实际上存在着偏差，力筋张拉时筋位有移动，制作时力筋孔可按力筋直径扩大2-４mm，力筋水平方向做成椭圆形。

3 预应力空心板预制施工工艺流程

施工前准备清理台座、涂脱模剂安放钢筋、铺钢绞线预应力钢筋制作安放两端锚夹具准备锚夹具绑扎箍筋、构造钢筋张拉钢绞线安放侧模板浇捣混凝土先张梁养护模板拆除预应力的放张移梁、存梁作业继续养护预制梁

4 主要施工方法

4.1施工前的准备

将张拉用的油泵、千斤顶及与之相配套的油表预先送到监理部门认可的检验单位进行检验标定。

张拉用的锚具、夹片须有出厂的合格证明，并经按要求抽检合格经监理工程师同意后方可使用。

预制板梁时，须密切注意栏杆、支座、伸缩缝等预埋件的设置和预埋。

4.2清理台座、涂脱模剂

清除底模上覆的所有杂物，并擦拭干净，均匀涂刷脱模剂。对于底模钢板的缺损的部位及时进行修补找平，以免影响浇筑出的梁体底板的平整度。

4.3安放钢筋、铺钢绞线

预应力筋的下料：对进场的钢绞线按《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定作抽样检查进行试验，确定钢绞线的冷拉伸长率、钢绞线冷拉后的弹性回缩量。

钢绞线下料长度的计算：对于检验合格并经监理工程师认可的钢绞线，根据台座长度、夹具长度、穿心式千斤顶的长度、钢模板伸出端板至锚固板之间的距离、模板的厚度确定钢绞线的下料长度，用切断机或砂轮机切断钢绞线。

钢绞线的计算长度：L0=L+L1+L2+L3+L4+（3-５cm）

钢绞线下料总长度：L总=L0/（1+r-δ）

式中：L0 钢筋的计算长度，L总钢筋的下料总长度。

r 钢筋冷拉拉长率（由试验确定）。

δ钢筋冷拉后的弹性回缩率（由试验确定）。

L长线台座的长度，L1锥形夹具的长度。

L2 穿心式千斤顶的长度。

L3 钢绞线伸出钢模端板至锚固板之间的距离。

预应力钢绞线端部,在与锚具接触的部位,应清除浮锈,防止张拉时打滑,如果预应力筋表面已经形成降低强度与延伸率的腐蚀坑,则不能使用,以防张拉时产生脆断飞出伤人,防止张拉锚固后,降低预应力钢绞线的强度储备(安全系数)。钢绞线的下料采用砂轮机切割,砂轮锯片为增强型,以防加热降低钢绞线的机械性能,严禁用电焊机切割。

钢绞线的铺设就位：预应力筋的铺设应在台面上的隔离剂干燥之后进行，隔离剂要求具有良好的隔离效果，不能影响砼与钢绞线的粘接力，如钢绞线遭受污染，应使用适当的溶剂加以清刷干净。钢绞线的铺设和下料同时进行，以提高工效。

把按设计的失效塑料管截好并编号，分别放在每片板失效位置的台座内，拉伸钢绞线的同时穿上失效管。调整各相邻钢绞线的位置，根据编号使其准确就位，将其联接在两端横梁的连接器上，同时穿入各分丝板的预留孔内。（注分丝板设在活动横梁一侧，分丝板根据钢绞线型号设计打孔）。

在铺设过程中，注意对钢绞线进行检验，如发现有局部损伤、锈蚀严重的立即清除，并按要求重新下料。

4.4 锚夹具安装、钢绞线张拉

锚夹具安装：在使用前对锚夹具进行外观、硬度和静载试验的检查，对不合格的产品严禁使用，安装时要求安装准确到位。

锚板端口要求清理干净，如已生锈则应进行除锈；夹片要求保持清洁和良好的状态，新的工具夹片第一次使用前，要求在夹片背面涂上脂，以后每使用不到5～10次，应将锚板连同夹片一同卸下，向锚板的锥形孔中重新涂上一层剂，以防夹片在退楔时卡住。

在施工过程中应经常检查锚板内的夹片，是否有损伤，如发现有损伤则立即更换以防钢绞线产生滑移飞出伤人.

预应力钢绞线采用张拉力与伸长值双控施工，张拉控制应力采用σk=0.75fpk=1395MPa。每根张拉力为195.3KN，实际控制伸长值应根据施工时张拉长度及进场材料的实测弹性模量计算。

预应力钢绞线失效措施一般采用硬塑料管将失效范围的预应力筋套住，同一编号钢绞线失效长度在预制板两头相等。

图3 张拉布置图

4.5 钢绞线的张拉

张拉设备的选用、检验：张拉设备在施用前按要求进行检验标定，张拉机具派专人使用和管理，并按要求经常进行维护、定期校验，一般规定超过6个月或使用200次以上及使用过程中出现不正常现象都需要进行检验。

张拉应力控制：钢绞线张拉以油压表应力控制为主，张拉伸长值做校核，实际伸长值与理论伸长值的误差应控制在±6%以内，否则必须查明原因并采取措施加以调整，方可继续张拉。

张拉程序如下：