先張法小結構空心板梁標準化施工方法

張太忠

(中交二公局萌興工程有限公司，陜西西安 710119)

鄭州黃河公鐵兩用橋公路分建段TJNO.1標空心板的結構尺寸為20 m×1.4 m×0.9 m(長×寬×高)，采用先張法施工。由于空心板梁內腔凈空低，可操作空間較小，而傳統氣囊內模的上浮和容易變形是目前還無法克服的難題，況且在施工過程中氣囊容易損壞，特別是在施工和振搗過程中被鋼筋、碎石刮破，給施工帶來不便。本項目采用鋼內模，通過對鋼內模的合理設計，以及標準的施工組織和施工操作，解決了鋼內模的拆卸問題，保證梁板的結構尺寸和施工質量;線桿連接器的使用節約了成本，并且有效減少錨固時預應力的損失。

1 方法特點

1)鋼內模的使用解決了傳統氣囊上浮、頂板露筋、頂板和底板厚度不能保證的問題。2)鋼內模的結構設計和分段拼裝，給施工帶來了方便。3)線桿連接器可以減少端頭鋼絞線的浪費，并且有效減少錨固時預應力的損失。

2 適用范圍

本方法適用于內腔高度一般不低于68 cm、寬度不小于100 cm左右的單孔先張空心板梁施工。

3 工藝原理

1)充分利用鋼模的剛度和不易變形的特點，通過對鋼內模尺寸和結構的合理設計，以及鋼內模的自重，克服空心板梁內模無法拆卸、內腔結構尺寸不易控制的缺陷。

2)通過線桿連接器的使用，整體預應力的張拉技術，避免單根張拉導致梁體的受力不均引起的偏心現象，以及整體放張使張拉技術更趨于合理、科學和安全。

4 標準化施工方法

4.1 先張法預應力空心板梁施工工藝

先張法預應力空心板梁施工分以下幾個步驟(見圖1):

1)平整預制場地，場地硬化，分層碾壓;2)測量放樣，建造臺座;3)綁扎底板鋼筋;4)預應力筋鋪設、張拉;5)安放鋼內模;6)綁扎側板鋼筋、架立外側模板和端模;7)綁扎頂板鋼筋;8)澆筑底板、肋板和頂板混凝土;9)混凝土至少終凝后拆除內模板，時間通過現場試驗確定;10)灑水養生或蒸汽養生;11)當混凝土達到一定強度時拆除外模板;12)當混凝土達到設計強度90%時，放張預應力鋼絞線;13)截斷鋼絞線，并用混凝土封閉外露端頭;14)將空心板出槽，移入存梁區存放。

4.2 制梁臺座

梁場測量放樣，設置槽式臺座，槽式臺座采用30 cm厚5%的灰土碾壓密實，邊傳立柱截面為60 cm×60 cm(寬×高)，中傳立柱截面為80 cm×60 cm(寬×高)，下端橫系梁截面為60 cm×35 cm(寬×高)，間距為6 m，端部下錨橫梁為80 cm×50 cm(寬×高)。全部用C30混凝土澆筑，底模用C40混凝土澆筑，人工打磨平整、光滑。

4.3 預應力鋼絞線的擺放和張拉

1)放置固定橫梁和移動橫梁的地基要夯實硬化，防止下沉。保證鋼絞線定位的準確，以及保護層厚度符合設計要求。預應力鋼絞線在梁端用硬質方木刻槽定位，避免鋼絞線的移位。固定橫梁、移動橫梁保證水平，連接器連接由廠家現場指導保證連接牢固和安全。

2)預應力鋼絞線有效長度范圍以外部分采用硬塑料管將失效范圍的預應力鋼絞線套住，以使預應力鋼絞線與混凝土不產生握裹作用，失效套管采用內徑20 mm的PVC硬管，擺放張拉連接前安放。張拉后鋼筋綁扎前定位并用膠布將兩端密封。預應力鋼絞線有效長度以板跨中心線(斜板為斜向中心線)對稱設置，確保板兩端的失效長度一致。

3)張拉采用固定端夾片錨固，張拉端采用線桿連接器，預應力筋張拉時，從固定端先調整到初應力σ0，該初應力為張拉控制應力σcon的10%，伸長值從初應力時開始量測。將預應力鋼絞線拉直，錨固端和連接器處拉緊，在預應力鋼絞線上選定適當的位置刻畫標記，作為測量延伸量的基點，再從張拉端張拉控制應力到σcon的20%并量測伸長值ΔL1，最后張拉到σcon，量測伸長值ΔL2，預應力筋張拉的實際伸長值(mm)按下式計算:

其中，ΔL1為初應力的推算伸長值，mm，采用相鄰級的伸長值，即10%σcon～20%σcon的實測伸長值，mm;ΔL2為從初應力至最大張拉應力間的實測伸長值，mm。

預應力筋的理論伸長值(mm)按下式計算:

其中，PP為預應力筋的平均張拉力，N，直線筋取張拉端的拉力;L為預應力筋的計算長度，mm;AP為預應力筋的截面面積，mm2;EP為預應力筋的彈性模量，N/mm2。

4)一端固定，一端多根張拉。千斤頂必須同步頂進，保持橫梁平行移動，預應力鋼束均勻受力，分級加載拉至設計張拉應力。

5)持荷，按預應力鋼絞線的類型選定持荷時間2 min～5 min，使預應力鋼絞線完成部分徐舒，以減少鋼絲錨固后的應力損失。

6)錨固前，補足或放松預應力鋼絞線的拉力至控制應力。測量、記錄預應力鋼絞線的延伸量，并核對實測值與理論計算值，其誤差應在±6%范圍內，若不符合規定，則應找出原因及時處理。所以鋼絞線的實測值必須在462 mm和522 mm之間。第一槽的鋼絞線實測值為(46+452+43+455)/2=498 mm，滿足要求。

7)張拉滿足要求后，錨固預應力鋼絞線、千斤頂回油至零。8)預應力筋張拉及放松時，均填寫施工記錄。

9)各階段張拉時，各千斤頂對應油表讀數見表1。

4.4 模板

1)內模?？拷瞬績饶２捎? m一段，中間部分的內模采用1.5 m一段。每段模板分為頂板一塊、角板四塊，鋼板厚3mm，每塊內模頂板預留300 mm×300 mm的混凝土澆筑孔，頂板采用倒梯形設置，便于內模的拆卸。待底板混凝土澆筑完畢后，用320 mm×320 mm的鋼板覆蓋住。每塊模板之間均采用高強螺栓相互連接。內模先在拼裝場地整體拼裝完成，用角磨機打磨去銹，并使接縫平整緊密，涂刷隔離劑，隔離劑涂刷均勻，不能太厚，一般涂刷兩遍，并用塑料薄膜覆蓋，以防粘上灰塵。待底板鋼筋綁扎完成后，用龍門吊將內模整體吊入安裝。為保證空心板梁內模的位置準確，以及確?？招陌屙?、腹、底板的鋼筋保護層厚度，在內模與鋼筋間每50 cm×100 cm間距設置高強度設計厚度的塑料墊塊，內模底部每2 m設置兩個馬凳形支撐將內模撐起固定，馬凳形支撐用φ10 mm的圓鋼制作，距邊部20 cm，確保板底部的厚度，并保證不易變形。測量內模頂面距底板的高度符合設計要求。2)外模。外模4 m一截，工廠按照設計制作完畢之后運至工地，用砂輪磨平焊縫，去銹。鋼板厚5 mm，各塊模板之間用螺栓聯結，中間加壓橡膠條。外模與底座之間嵌有橡膠條，以防底部漏漿。底部每隔0.5 m一道支撐，上口模板每隔1.0 m設置一根拉桿。為了保證模板就位后穩固，滿足受力要求，模板支架每隔5 m設兩根拉桿作為就位后的固定。立模時用龍門吊逐塊吊到待用處，上緊拉桿及可調螺栓。拆除外模時，拆除拉桿和接縫螺栓，松掉可調螺栓支撐，逐步拆除。3)端模。端模采用高強度木板，具體尺寸根據空心板夾角進行調整?；炷翝仓r，模板與鋼絞線之間加壓麻絮或海綿條，防止端模漏漿，影響其整體外觀質量。4)拆模。a.混凝土澆筑完成后，待混凝土至少終凝后才可開始拆除內模，時間通過現場試驗確定，拆模時保證梁體表面及棱角不受損壞。本次的拆模時間在12 h。b.安排兩位身材瘦小的工人逐次拆除支架和組合模板，同時用兩個大功率的鼓風機對內部進行鼓風換氣，增加空氣流動，提高含氧量。然后拆除外模。c.拆模時，防止模板碰撞梁板，人工卸掉螺栓，取掉木楔，用龍門吊將模板調離。5)放張。a.當混凝土強度達到標準強度的90%，且混凝土齡期夏季不少于144 h，春秋季不少于168 h，冬季不少于192 h，可以放張。b.多根整批預應力筋的放張，采用千斤頂法。放張分三次完成，間歇不少于10 min。兩頂的回頂必須同步，回頂2 mm左右，不可太大，以免拉傷梁體。c.長線臺座上預應力筋的切斷順序，由放張端開始，逐次切向另一端，用砂輪鋸截斷，放張后起拱在15 mm～17 mm之間，設計15 mm。

表1 各階段張拉時，各千斤頂對應油表讀數

5 應用實例

本施工方法在西漢路一標和鄭州黃河公鐵兩用橋的空心板施工中，外觀質量和結構尺寸以及混凝土的內在質量都得到監理和業主的認可。