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下面就20米先张法台座设计、张拉、钢筋制作安装、模板安装、混凝土浇筑、钢绞线放张等工序的施工做一详细地介绍，为以后的预制梁施工提供一些借鉴。 1 张拉台座设计 1.1总体方案 张拉台座设计为墩式台座,台座长度为110m。台座刚度对预应力影响较大，若刚度不够，台座变形较大，预应力损失就会较大。因此要求在梁板预制前在台座放入钢绞线，对张拉台座及横梁进行荷载试验。 张拉台座及横梁荷载试验选用16根φj15.24钢绞线，控制应力为1395MPa(张拉控制应力)。张拉到控制应力后，检查张拉台座及横梁，满足设计要求后才能使用。 经验算张拉台座采用重力式台座，台座抗力墩埋深190cm，抗力墩张拉端及锚固端都布设钢筋。张拉端及锚固端部预埋δ=16mm的钢板，以使应力分散。张拉台座横断面图见附图。 台座张拉及固定端采用钢梁，钢梁由两根45#工字钢和2cm厚钢板焊接而成，固定端外侧设置锚固器，张拉端设置固定钢梁和活动钢梁，两钢梁间架设油压千斤顶。 台座底模的优劣直接影响着预应力空心板的几何尺寸及外观，所以在进行张拉台座底模施工时，必须严格控制其宽度、平整度和直顺度。宽度控制在990mm，板面平整度与板面局部不平控制在1mm以内。 1.2 张拉台台面设计计算 1.2.1台面方案 台面总厚度0.25m，底层采用8cm厚碎石垫层，其上浇筑12cm厚C25砼，顶部浇筑5cm厚C30砼座位台面调平层。调平层四周用L50角钢包边，上铺5mm厚钢板。 1.2.2基本数据 ⑴张拉力N 张拉力按20m梁边板选取（15φj15.24）： N=1395*106*140*10-6*15/1000*4=11718KN ⑵台面宽B =7.4m 1.2.3承载力验算 ⑴公式 P=ψAfc/(K1K2) P ：台面的水平承载力 ψ：轴心受压纵向弯曲系数，取ψ=1 A ：台面截面面积 fc：砼轴心抗压强度设计值，C25砼fc=16.7MPa，C30砼fc=20.1MPa。 K1：超载系数，取1.25 K2：考虑台面截面不均匀和其他影响因素的附加安全系数，取K2=1.5 ⑵验算 P=1*[(7400*150)*16.7+(990*50*4)*20.1]/ (1.25*1.5)/1000 =12008.9kN 台面水平承载力12008.9kN >11781KN(张拉力)，故台面满足要求。 1.3台墩设计计算 台墩基础部分采用C25钢筋砼，牛腿及外伸部分采用C30钢筋砼，具体尺寸见附图。 基本数据：张拉力按台面设计中取值，即N=11718KN，传力墩之间距离B=1.8m；地基为亚砂土，γ=18.5KN/m3，ψ=32°。 1.3.1抗倾覆验算 ⑴公式 K=Mr/Mcv=(G1L1+G2L2+Ep*（2H/3）)/（Nh1） K ：抗倾覆安全系数，一般不小于1.5 Mr：抗倾覆力矩，由台座自重力和土压力等产生 Mcv：倾覆力矩，由预应力筋的张拉力产生 G1：台座外伸部分的重力 L1：G1至O点的水平距离 G2：台座部分重力 L2：G2至O点的水平距离 N：预应力筋的张拉力 h1:张拉合力作用点至倾覆转动点O的垂直距离 Ep：台墩后面的被动土压力合力，当台墩埋深较浅时，可忽略不计 H：台座的埋置深度 ⑵参数计算 G1=1.85*2.2*7.40*25=752.3KN L1=3.5m G2=[(0.65*0.2+0.74*0.4)/2*2.4*2+(0.65*0.2+0.74*0.65)/2*2.4*4]*25 =98.9KN L2=1.20m N=11718KN h1=0.045m ⑶验算 Mr=G1L1+G2L2=752.3*3.5+98.9*1.2=2751.7kN.m Mcv=Nh1=11718*0.045=527.3KN.m K= Mr/ Mcv=2751.7/527.3=5.2>1.5安全 1.3.2抗滑移验算 C25砼弹性模量E c=2.80*104MPa，该地质处亚砂土压缩模量仅为7MPa，两者甚大，两者难以共同工作，实际上作用于台墩上的水平力，几乎全部传给台面，因此抗滑移验算不作验算。 1.3.3张拉横梁验算 台座张拉及固定端采用钢梁，钢梁由两根16Mn45#工字钢和2cm厚钢板焊接而成。 两传力墩间最大张拉力N为1395*106*140*10-6*15/1000=2929.5KN（20m梁边板）；两传力墩间距离L为1.6m。 钢梁承受的均布载荷： q=N/L=2929.5/1.6=1830.9KN/m M=1/8qL2=1/8*1830.9*1.62=585.9KN/m 钢梁需要的截面抵抗矩： W=M/f=585.9*106/315=1860*103mm3 用16Mn钢： Wx=1140*103*2=2280*103>1860*103mm3 可用 钢梁剪力： V=1/2qL=1/2*1830.9*1.6=1464.7KN 钢梁的剪应力: τ=V/A=1464.7*103/（9410*2）=77.8N/mm2<[f]=185 N/mm2 钢梁的变形值： W=5qL4/(384EI) =5*1830.9*16004/(384*2*105*22780*104*2) =1.7mm＜2mm 符合要求。 2 预应力空心板施工工艺 施工流程见“先张法预应力砼空心板梁施工工艺流程框图”。 3 施工准备工作 3.1准备好经校验的张拉机具 施工现场应具备经批准的张拉程序、步骤、现场施工说明书及能够正确操作的施工人员。施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施，实施张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与钢绞线的轴线重合一致。 3.2清理台座 本先张法底座为钢模，张拉钢绞线前应先将台座上的尘土和锈迹冲洗，打磨干净，以免影响涂刷脱模剂。 3.3涂刷脱模剂 在清理好的台座上用毛刷涂刷脱模剂，一般要2～3遍，且要涂刷均匀，防止底座与梁体粘连，造成底座损坏。 4 钢绞线张拉 4.1钢绞线的制作与安装 ⑴钢绞线放置在锚固端，底部放在钢架上，置于砼平台上。 ⑵用切割机下料，依据现场条件，钢绞线下料长度误差控制在L/5000以内。 ⑶钢绞线下料完毕，放置在槽内台座上，并用钢筋架起，防止钢绞线下垂。 ⑷放置预应力失效隔离套管，等张拉完毕后，定位套管，并把套管口封死，防止水泥浆进入套管内。 ⑸装设张拉设备，准备预张。 4.2 预张拉调整初应力 现场施工采取预应力钢绞线整体同时张拉，因此张拉前必须调整初应力。调整初应力时用27T千斤顶一根一根的张拉，使钢绞线应力都达到设计初应力，其初应力值取控制应力的10%，使钢绞线相互间应力一致。 初张拉结束后，应仔细检查每根预应力筋的位置，是否与设计位置相符，否则应重新调整。 在钢绞线下料、布束、张拉、浇筑砼过程中，禁止踩踏及振动器触及和碰撞，以免影响钢绞线质量和应力损失。 4.3 钢绞线张拉 预张拉结束后，对千斤顶锚固端、前后钢横梁作一次详细检查。若一切正常，则开始进行张拉。张拉采用2台200T千斤顶，由2台油泵供油，使2台千斤顶同时启动，千斤顶顶推前横梁，千斤顶通过丝杠带动活动横梁，使钢绞线被张拉。在钢绞线上选定适当的位置标画标记，作为延伸量的基点。 张拉程序： 0→初应力0.1δcon→0.2δcon→1.0δcon(持荷2min锚固) 初张拉结束后，安置好千斤顶进行张拉。张拉过程应匀速，两油泵压力表同时起动。张拉到0.1δcon时，油泵暂停供油，测量钢绞线的伸长值(a)，并检查前后横梁是否保持平行。 测量、检查完毕后继续张拉钢绞线到0.2δcon，测量钢绞线的伸长值(b)。测量完毕后继续张拉到1.0δcon(持荷2min锚固)，并按照要求记录有关数据，测钢绞线伸长值（c）。 钢绞线实际伸长量:ΔL实际=（b-a）+（c-a）。 比较钢绞线实际伸长量ΔL实际与理论伸长量ΔL理论是否一致（差值控制在±6%以内），不一致时则暂停张拉，查明原因并采取措施进行调整后方可继续进行张拉。 张拉时，应注意检查钢绞线是否产生滑丝、断丝现象，如有则停止施工，进行更换。张拉端前后横梁应始终保持平行。保证预应力钢绞线伸长值相一致，避免左右千斤顶施力不均。始终保持千斤顶横向中心与活动横梁中心保持一致。同时两千斤顶纵向中心线应保持平行。否则，要进行调整。 5 钢筋制作成型、安装 绑扎钢筋应在张拉结束8小时后进行，定箍筋位置，绑扎底板、腹板钢筋。 6 模板安装 芯模为订做的充气胶囊，进场时检查其尺寸是否与图纸相符。使用前，先充气，充气压力为：气温≥20℃时为0.023MPa,气温≤20℃时为0.025MPa；放置4h，检查充气胶囊是否漏气，如漏气，迅速修补直至合格。 侧模为订做的钢模，在立钢模前，先在底模上放出该梁的长度和角度。支撑时，下部要用方木与楔块撑于传力柱上，上部采用拉杆、撑杆拉紧边模。 测量侧模的垂直度并进行调整。先在调整好的侧模上量好尺寸，用线锤检测垂直度，并与底模上的线相重合后，再进行加固挡头模板。 7 浇筑混凝土 预制空心板梁砼浇筑分二次进行。首先浇筑底板，然后安装内膜，内膜事先刷好隔离剂，充气完毕后进行腹板和顶板浇筑。浇筑砼时，为防止胶囊上浮和偏位，采取定位钢筋加以固定，并应对称平衡地进行浇筑。 砼振捣应有专人负责，严格执行操作规程。采用插入式振动棒,插入式振动棒应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。在插入或提升振动棒过程中，不能过快，应匀速提升，直至砼面停止下沉，表面平坦、泛浆为止。砼浇筑应连续进行。 8 混凝土养护 混凝土浇筑完毕初凝后，用土工布覆盖；终凝后再洒水养护。保持砼面经常处于湿润状态，并连续养护7天。随梁试块应在同等条件下养生。 9 拆模 拆除芯模 胶囊放气时间与气温高低有关，结合现场以混凝土达到能保持构件不变形为准。 拆除模板要对称进行，严禁模板碰撞构件棱角，并对拆除模板要及时修整，摆放整齐。 10 钢绞线放张 根据设计图纸要求，梁体混凝土强度达到设计强度的90%后，，方可进行放张。放张采用千斤顶放张，两千斤顶必须对称、均匀、同步进行，压力表应同时下降，直至归零为止。 放张应分数次进行，不得骤然放松，一次放张完毕。放张完毕后及时测量其起拱值。放张时，施加的钢绞线内力不得超过张拉时的控制应力，放张可分数次进行。 钢绞线放松后，用切割机切割，切断顺序应由放张端开始，逐片切向另一侧。 11 封端出槽堆放 放张后，可进行封端，封端时并注意梁板的几何尺寸，垂直度和砼强度。出槽用龙门吊移梁，放在存梁地点，存梁区设置与梁跨径相同的临时支撑墩，支撑墩为50cm高，50cm宽的浆砌片石，上放方木，使梁在支撑线附近受支撑，且不发生弯矩，堆放层数一般不大于3层。 12 结束语 通过以上方法和控制，不仅大大加快了空心板梁施工速度，而且无论是空心板梁的内在质量还是外观质量都得到了有效保证，取得了很好的技术经济效果，梁场也受到了业主、总监办的好评。技术发展永无止尽，高效快捷是我们追求的目标，我们会不断地探讨和改进施工方法，进一步完善空心板梁施工工艺。 以上工艺都是比较传统的工艺流程，各位大侠是否有新的想法和创意！ |
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