錫太公路XT6標(biāo)預(yù)應(yīng)力先張法空心板梁預(yù)制施工技術(shù)橋梁處陳學(xué)文摘要:本文主要介紹預(yù)應(yīng)力先張法空心板梁施工中關(guān)鍵的受力部位傳力柱的設(shè)計、制梁臺座的結(jié)構(gòu)形式、四橫梁法預(yù)應(yīng)力筋的張拉、放張方式、砼澆注、充氣橡膠內(nèi)模施工工藝及安全質(zhì)量控制要點(diǎn)。主題詞：先張法空心板梁預(yù)制技術(shù)1?工程概況錫太一級公路是蘇州市規(guī)劃公路網(wǎng)”三縱六橫”中的一橫,主要起到蘇州大外環(huán)的作用，也是204國道和省道324在常熟境內(nèi)的分流線，對蘇嘉杭，沿江高速公路及蘇虞張公路起聯(lián)網(wǎng)作用。對完善蘇州和無錫市區(qū)域路網(wǎng)，開發(fā)中遠(yuǎn)國際城，推動江蘇及沿線地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展，有重要戰(zhàn)略意義。錫太公路XT6標(biāo)段橋梁預(yù)應(yīng)力空心板梁共有先張法預(yù)應(yīng)力空心板梁1079片，跨度包括20，16，13,10米四種，斜角角度從60°、70°、90°、100°、135°不等。主要材料規(guī)格見下表。X規(guī)格名稱\梁長10、13、16米20米砼C40C50鋼絞線%12.7%15.24注：ASTM416-97a標(biāo)準(zhǔn)270級高強(qiáng)地松弛鋼絞線本預(yù)制場設(shè)置在K26+400之線路右側(cè)，緊靠尤涇河，對砂石料等大宗地方原材料運(yùn)輸進(jìn)場比較方便，緊靠主線路，利于成品梁外運(yùn)。2.予應(yīng)力臺座設(shè)置：根據(jù)現(xiàn)場為稻田，地質(zhì)為軟土底層實際情況，確定采用槽型臺座。根據(jù)預(yù)制板梁的數(shù)量及所征用土地的大小，擬定共6個臺座，8個傳力柱及4條軌基，其中2條軌基與傳力柱合并，傳力柱及臺座長87.2m，傳力柱凈距1.65米，分別由兩套12米和16米跨距的龍門吊完成模板安裝、砼澆注、板梁的移出及吊運(yùn)裝車，在龍門吊覆蓋范圍內(nèi)，除臺座外，剩余部分為存梁區(qū)。傳力柱設(shè)置：傳力柱是用來給臺座兩端鋼梁提供反力的結(jié)構(gòu)物，在臺座制作時，將鋼絞線的軸心和傳力柱幾何中心置于同一水平面上，傳力柱截面為35X50cm（寬X高），兩端10米的范圍內(nèi)，配筋為12^16，且每隔5米設(shè)一30x25cm的橫系梁，配4^12鋼筋，中間為素混凝土。龍門吊機(jī)軌基截面為40x50cm（寬X高），端頭配筋為4^16,中間為4?12配筋。上述傳力柱、龍門吊機(jī)軌基均為C40混凝土。因傳力柱由四條平行構(gòu)件組成，鋼絞線軸心與傳力柱幾何中心置于同一水平面上，故傳力柱按軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行考慮，只需驗算其抗壓穩(wěn)定強(qiáng)度，而不需對其進(jìn)行抗傾覆、抗側(cè)滑穩(wěn)定性驗算。在所有的預(yù)制構(gòu)件中，20m邊梁的總預(yù)應(yīng)力最大，計算傳力柱壓力時，按三槽同時張拉，計算最不利狀況中間傳力柱承受軸心壓力NjNj=105%*N1*n=105%*187.46*16=3149.2KNNj一傳力柱軸心壓力N1—每根鋼絞線張力n一鋼絞線根數(shù)傳力柱聯(lián)系橫梁間距5米，傳力柱按自由長度為5米,計算正截面軸心受壓壓曲強(qiáng)度N:N=e*Yb*1/Yc*Ra*A=0.87*0.95*1/1.25*23*0.175=3239.88KNN---容許軸壓力巾一縱向彎曲系數(shù)，取巾=0.87b---構(gòu)件工作條件系數(shù)，取Yb=0.95c---砼安全系數(shù),Yc=1.25Ra---砼抗壓設(shè)計強(qiáng)度，取Ra=23.0MPaA---構(gòu)件截面面積，取A=0.35x0.5=0.175m2因為N=3239.88KNNNj=3149.32KN所以傳力柱強(qiáng)度能滿足要求。龍門吊機(jī)基礎(chǔ)承載力驗算：已知20m空心板邊梁重270KN，由兩臺抬吊。龍門吊機(jī)每臺自重250KN，共8個輪子，其兩輪中心距3.5m，將其中的單個輪子作為驗算的對象，計算輪壓。N=250/8+27O/8=65KN基礎(chǔ)高度0.5m,寬度0.4m，鋼軌及墊片高度為0.2m，應(yīng)力擴(kuò)散角按45°計，地基容許應(yīng)力［。］=150KPa，則：基礎(chǔ)底面積為：S=(0.2+0.5)*2*0.4=0.56m2。=N/S=65KN/0.56m2=116Kpa<［。］=150KPa所以龍門吊機(jī)基礎(chǔ)是安全的。預(yù)制臺座底板、側(cè)模：如圖示，底板在原夯實土的基礎(chǔ)上整體現(xiàn)澆10cm厚C25砼，在底板基礎(chǔ)上，現(xiàn)澆C40厚8cm、寬99cm砼，頂面用磨光機(jī)磨光、打油，

作為預(yù)制板梁的臺座，頂面要求光滑、平整。側(cè)模采用定型成套鋼模板，針對本預(yù)制場特點(diǎn)，10m、13m、16m、20m中梁、邊梁模板各一槽，以滿足施工要求。在臺座設(shè)置時，臺座兩側(cè)予埋5#槽鋼，開口向外，再將膠管塞入其中，以滿足止?jié){要求，其它結(jié)合部用橡膠帶止?jié){。模板的固定則用頂坨和花籃螺絲拉桿固定。4.預(yù)應(yīng)力張拉程序與操作工藝：預(yù)應(yīng)力先張梁張拉臺座施工布置圖單位:cm預(yù)應(yīng)力先張梁張拉臺座施工布置圖單位:cm張拉方法采用四橫梁傳力、單端張拉的方式，如上圖示。其中一端為固定橫梁，張拉端由一固定鋼橫梁及兩個活動鋼橫梁組成。界面形式均為2*I45b工鋼。前移動橫梁與鋼絞線用工具錨錨固，通過兩根巾80mm的絲杠將張力傳給后移動梁，后移動梁通過兩個2000kN的千斤頂將張力傳遞給固定橫梁，固定橫梁再將壓力傳遞給傳力柱，最終完成對梁底板預(yù)應(yīng)力鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力。4.1張拉前準(zhǔn)備工作予應(yīng)力張拉前必須對油泵、壓力表、千斤頂進(jìn)行成套標(biāo)定，使用過程中，若有漏油或空氣進(jìn)入，必須對設(shè)備進(jìn)行重新標(biāo)定。按設(shè)計規(guī)格及臺座長度鋼絞線下料，穿好失效硬塑料管，鋼絞線的橫線間距位置由橫梁上的定位板控制。4.2先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉程序0初應(yīng)力。詢（持荷2min）錨固4.3張拉操作工藝4.3.1先在固定端用25t前卡張拉千斤頂先單根施加10%。con的拉力，使每根鋼絞線均勻受力。4.3.2由2個2000KN的大千斤頂由初應(yīng)力開始張拉，并在傳力柱適當(dāng)位置刻畫標(biāo)記，作為測量、計算鋼絞線伸長量的依據(jù)。4.3.3正式張拉：2個2000KN的大千斤頂必須同步頂進(jìn)，保持橫梁平行移動，預(yù)應(yīng)力鋼絞線均勻受力，分級加載張拉至。，并持荷con2min。4.3.3錨固、測量、記錄鋼絞線伸長量，并核對實測值與理論計算值，其誤差控制在±6%范圍內(nèi)，如不符合，應(yīng)分析原因，并及時處理。張拉滿足要求后，擰緊絲杠上的螺帽，錨固預(yù)應(yīng)力筋，千斤頂回油，張拉結(jié)束。5.鋼筋作業(yè)：為了保證安全，在鋼絞線張拉完成并經(jīng)檢查合格后8小時進(jìn)行鋼筋的綁扎作業(yè)，鋼筋作業(yè)可預(yù)先在鋼筋棚內(nèi)下料、彎曲、成型，并經(jīng)檢查符合設(shè)計及規(guī)范要求后再運(yùn)至臺座進(jìn)行成型綁扎。綁扎時對臺座、模板縱向間隔每1米設(shè)塑料或高強(qiáng)砂漿墊塊。施工時盡可能要避免在臺座上進(jìn)行鋼筋焊接。如果有些焊接必須在臺座上進(jìn)行，就必須用濕麻袋對鋼絞線進(jìn)行防護(hù)，鋼筋綁扎完成后，立即對鋼筋的品種、直徑、數(shù)量、間距、位置等進(jìn)行檢查驗收。模板安裝：模板安裝應(yīng)特別注意斜板的角度和方向（0<90°為右斜，e>900為左斜，。為線路前進(jìn)方向與水流方向右側(cè)交角），特別是首片梁立模后，應(yīng)由多名技術(shù)人員仔細(xì)核對，并報監(jiān)理檢查?？捎眉埌逯谱饕环?：100比例的斜梁模板，模擬演示預(yù)制與架設(shè)時的斜度方向，檢查實際預(yù)制時方向是否正確。模板安裝完畢后年，除對模板長度、寬度、垂直度、斜交角度、方向等嚴(yán)格檢查外，同時還應(yīng)該檢查下列內(nèi)容：支座予埋鋼板、護(hù)欄予埋鋼筋及欄桿柱予留孔、伸縮縫予埋筋、錨栓孔、吊環(huán)及預(yù)埋件、縱向泄水管、滴水槽、其它應(yīng)埋或預(yù)留孔。砼的澆注及芯模安裝：砼的澆注嚴(yán)格按設(shè)計配合比進(jìn)行配料，嚴(yán)格控制用水量，使塌落度完全符合設(shè)計及規(guī)范要求。對不符合要求的拌和料，嚴(yán)禁入模澆注。砼澆注先澆注芯模以下的部分，然后安裝芯模，對16m、20m芯模采用0.5Mpa氣壓,13m采用0.8Mpa,10m采用0.9Mpa氣壓，用空壓機(jī)充氣完成后，將氣口關(guān)閉牢固。芯模安裝及充氣時間應(yīng)不大于20分鐘，然后立即進(jìn)行板梁側(cè)壁及頂板澆注，二次澆注與一次澆注之間不得產(chǎn)生冷縫，夏季高溫時應(yīng)特別注意。在混凝土澆注時，制取三組試件，其中一組為28天齡期的強(qiáng)度，一組為監(jiān)理抽檢試件，這兩組試件均為標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)。第三組試件與構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)，作為放張的依據(jù)。在混凝土施工中，若遇雨天，則搭設(shè)雨棚，在烈日條件下，則搭設(shè)防曬棚。以確?；炷临|(zhì)量。8.拆模在混凝土強(qiáng)度達(dá)到5Mpa，即第二天可進(jìn)行中梁模板的拆除，第五天可進(jìn)行邊梁模板的拆除。鋼絞線放張在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%,彈性模量達(dá)100%,澆注時間已達(dá)到7天時，對鋼絞線進(jìn)行放張。放張時，應(yīng)分?jǐn)?shù)次逐漸放張，嚴(yán)禁放張過快。放張時采用千斤頂法，放張時先檢查錨固板上個鋼絞線是否在原地錨固好，再給千斤頂給油，直至張拉到。，松動絲杠con螺帽，千斤頂慢慢回油，分?jǐn)?shù)次完成預(yù)應(yīng)力鋼絞線的放張。最后用手持砂輪切割機(jī)，從放張端開始，逐片切割各梁間的鋼絞線，龍門吊移梁至存梁場，對外露鋼絞線頭用砼進(jìn)行封錨。結(jié)束語高速公路、一級公路，在跨徑20米及以下的大中橋梁的設(shè)計方案比選中，先張梁張拉靠傳力柱傳力，預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固靠梁體砼傳力錨固的獨(dú)特工藝，具有便于長線臺座批量生產(chǎn)，工期短、造價低等優(yōu)點(diǎn)，被設(shè)計單位廣泛采用。而先張梁的施工工藝原理是完全不同于后張梁的。通過錫太公路XT6標(biāo)，1079片預(yù)應(yīng)力先張法空心板梁，在7個月預(yù)制工期內(nèi)施工實踐，總結(jié)以下幾點(diǎn)先張梁施工技術(shù)管理，質(zhì)量安全控制方面的經(jīng)驗：10.1先張梁施工中，傳力柱是用來給臺座兩端鋼梁提供反力的結(jié)構(gòu)物，截面尺寸、配筋、砼標(biāo)號要經(jīng)受力計算后確定，要滿足整個施工中反復(fù)荷載作用下的抗彎、抗壓、抗滑移、撓曲穩(wěn)定方面的要求。2要加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋失效管位置、密閉性的檢查與控制，千斤頂張拉作業(yè)中，必須使活動橫梁受力點(diǎn)居中。梁體架設(shè)后梁底因預(yù)拱度不同而產(chǎn)生的錯臺，影響外觀質(zhì)量的主要原因是失效管位置不準(zhǔn)、漏漿所致，鋼絞線受力不均勻所致。10.3斜交梁預(yù)制中，左斜右斜應(yīng)與梁架設(shè)就位時的方位相吻合。曲線梁外側(cè)設(shè)加長值，外側(cè)邊梁預(yù)埋護(hù)欄預(yù)埋筋。橋臺處梁端，預(yù)埋伸縮縫預(yù)埋筋。中墩設(shè)防震錨拴，梁體應(yīng)預(yù)留凹槽等預(yù)埋件的位置要準(zhǔn)確控制。10.4加強(qiáng)砼施工質(zhì)量控制。20米梁砼設(shè)計標(biāo)號為C50，16M-10M梁砼設(shè)計標(biāo)號為C40，施工中嚴(yán)格按砼理論配合比施工，以免搞混，加強(qiáng)砼澆水養(yǎng)生。七天內(nèi)保持砼表面濕潤狀態(tài)。10.5嚴(yán)把原材料進(jìn)場關(guān)。砂石料表面結(jié)凈，無泥污。水泥鋼筋鋼絞線復(fù)檢合格后，方可投入使用。6做好制梁場生產(chǎn)、生活區(qū)的平面規(guī)劃，生產(chǎn)與生活臨時設(shè)施、臨時道路修建，施工場地平整。全場臨時設(shè)施分為兩大類：一類為辦公室、標(biāo)養(yǎng)室、庫房、操作間、配電房等，建筑面積450m2。二類為職工宿舍、伙房等，建筑面積350m2。修筑一條貫通預(yù)制場砼道路，寬6m、長90m，作為原材料輸入及成品梁輸出的主干線。留足充足的存量場地，便于先張梁批量生產(chǎn)；修筑一條環(huán)繞梁場四周的排水溝，確保雨水、梁場養(yǎng)生流水排水暢通，避免引起臺座、存梁場地基的不均勻下沉。7安全控制要點(diǎn)：建立完