先張法預(yù)應(yīng)力混凝土在公路項目上的應(yīng)用
摘 要：先張法預(yù)應(yīng)力混凝土，就是先張拉鋼筋，后澆筑構(gòu)件的方法。先在張拉臺座上，按設(shè)計規(guī)定的拉力張拉筋束，并用錨具臨時錨固，再澆筑構(gòu)件混凝土，待混凝土達到要求強度（一般不低于設(shè)計強度的70%）后放張，讓筋束的回縮力，通過筋束與混凝土間的粘結(jié)作用，傳遞給混凝土，使混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。結(jié)合廣西某濱海公路項目，實際探討了先張法預(yù)應(yīng)力混凝土在該項目上應(yīng)用的注意事項。
關(guān)鍵詞：先張法；預(yù)應(yīng)力；混凝土；公路項目；應(yīng)用
1 先張法工藝簡單、經(jīng)濟、技術(shù)可靠，適合數(shù)量多、大批量構(gòu)件
先張法工序簡單，筋束靠粘結(jié)自錨，不必耗費特制的錨具，臨時固定所有的錨具，都可以重復(fù)使用，一般稱為工具式錨具或夾具。先張法適宜生產(chǎn)直線配筋的中小型構(gòu)件，費用比較低廉、經(jīng)濟，質(zhì)量比較穩(wěn)定，適合大批量生產(chǎn)。例如某橋352片空心板，每片1.5萬，總計528萬元，11220平方米，每平方米造價0.047萬元。箱梁50片，每片4.5萬元，合計225萬元，3825平方米，每平方米造價0.059萬元。先張法空心板每平方米造價比后張法箱梁節(jié)省0.012萬元。
2 合理確定施工標段可以保證質(zhì)量、提高進度，有利于總結(jié)經(jīng)驗
筆者所在建設(shè)項目為北部灣沿海公路，全長22千米，總投資人民幣3個億，劃分為8個標段，分階段分批施工。其中有大橋3個，中小橋5個，橋梁長度1300米。橋梁結(jié)構(gòu)形式都相同，下部結(jié)構(gòu)是直徑1.5米的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，變截面預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁。上部結(jié)構(gòu)采用先張法20米空心板和后張法30米箱梁。該項目采用按結(jié)構(gòu)部位和自然里程劃分投標標段。除路面標段沒有橋梁外，其余每個標段都有橋涵工程。橋梁從下部結(jié)構(gòu)至上部結(jié)構(gòu)，承包人都獨立施工。這樣必然每個標段都必須建立自己的預(yù)制場地，安裝預(yù)制設(shè)備。
3 有預(yù)見性科學(xué)規(guī)劃預(yù)制場地，保證預(yù)制工作連續(xù)進行
某標段402片梁，預(yù)制征用場地為未成型的路基，場地足夠滿足預(yù)制和存梁要求。承包人征用存梁300片場地，按照施工進度計劃，下構(gòu)已施工完畢，已陸續(xù)架梁。存梁場地騰空，已足夠存放剩余102片梁。但人算不如天算，下構(gòu)26#中樁基地質(zhì)條件復(fù)雜，樁孔塌空，樁身混凝土離析，后配合大應(yīng)變檢測合格。因為存梁積壓，無處存梁，造成預(yù)制場地停工。架橋機、龍門吊、裝載機、攪拌機等設(shè)備閑置停工，工人窩工，引起了索賠和工期延誤。
4 應(yīng)力臺座受力驗算，是保證預(yù)制工程質(zhì)量的前提
預(yù)應(yīng)力墩式臺座適用生產(chǎn)中小型構(gòu)件或多層重疊澆筑的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。它由傳力墩、臺座板、臺面和橫梁組成，其構(gòu)造通常采用傳力墩與臺座板、臺面共同受力形式，依靠自重平衡張拉力，并可減小臺墩自重和埋深。臺座長度和寬度由場地大小、構(gòu)件類型和數(shù)量等因素確定。一般長不大于150米，每組寬不大于2米，張拉力可達1000~2000KN。
5 張拉預(yù)應(yīng)力材料、設(shè)備按規(guī)定送檢是一項必不可少的工作
預(yù)應(yīng)力筋進場時應(yīng)分批驗收，驗收時，應(yīng)對其質(zhì)量證明書、包裝、標志和規(guī)格等進行檢查。每批鋼絞線的重量不大于60T。從每批鋼絞線中任取3盤，并從每盤所選的鋼絞線端部正常部位截取一根式樣進行表面質(zhì)量、直徑偏差和力學(xué)性能試驗。預(yù)應(yīng)力筋所用錨具、夾具（以不超過1000套組為一個驗收批）和連接器（以不超過500套組為一個驗收批）進場時，檢查出廠合格證和說明書，有外觀檢查、硬度檢驗和靜載錨固性能試驗。還有其他試驗，如疲勞試驗、周期荷載試驗、輔助性試驗。
6 鋼絞線張拉順序、程序
鋼絞線同時張拉多根時，應(yīng)預(yù)先調(diào)整其初應(yīng)力，使相互之間的應(yīng)力一致；張拉過程中，應(yīng)使活動橫梁與固定橫梁始終保持平行，并應(yīng)抽查力筋的預(yù)應(yīng)力值，其偏差的絕對值不得超過按一個構(gòu)件全部力筋預(yù)應(yīng)力總值的5%。張拉順序一般按設(shè)計要求張拉，一般先張拉中間，再向兩邊對稱張拉。
7 拆卸式鋼板內(nèi)模比充氣膠囊內(nèi)模實用、方便
有的承包人為了節(jié)約成本，采用充氣膠囊內(nèi)模，施工順序：綁扎鋼筋安裝外模，澆筑底板混凝土后，將檢查合格的充氣膠囊安裝就位，用定位箍筋固定，綁扎面板鋼筋，澆筑膠囊兩側(cè)混凝土。混凝土澆筑完成6~8小時后，膠囊放氣抽走，洗凈灰漿以備再用。實際使用情況是充氣壓力不夠，氣囊承受荷載過大，氣囊經(jīng)常變形，空心板腹板厚度不均勻，空心板內(nèi)部粗糙凹凸，不僅會影響外觀，也會影響到空心板整體受力。某大型承包商，采用拆卸式鋼板內(nèi)模，一次綁扎好所有鋼筋，安裝好外內(nèi)模，一次成型，一氣呵成，保證了質(zhì)量和進度。也相應(yīng)的節(jié)約了費用。
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8 加入?？吓莆⒐璺劭梢蕴岣吆Ｑ蟠髿猸h(huán)境抗腐蝕性和提高混凝土密實性
根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-89）和《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)規(guī)范》（JTJ275-2000）的有關(guān)規(guī)定，為增強橋梁結(jié)構(gòu)在水位變動區(qū)、浪濺區(qū)及海洋大氣環(huán)境中的抗腐蝕性能和耐久性，對外露嚴重的上構(gòu)箱梁空心板、墩頂連續(xù)濕接縫、鉸縫、橋面鋪裝、下構(gòu)蓋梁、墩柱、樁基摻入?？吓莆⒐璺?。摻入量為30kg/m3。微硅粉主要成分為無定性SiO2,具有非常高的火山灰反應(yīng)活性，顆粒的平均粒徑為0.15微米，比水泥顆粒粒徑小100倍，比表面積高達15，000~25，000m2/kg。比水泥粒徑小100倍的微硅粉顆粒，填充與水泥顆粒的空隙之間，從而增加了混凝土密實度。微小的微硅粉顆粒使水泥水化產(chǎn)生氫氧化鈣晶體，填充在水泥水化產(chǎn)物之間，堵塞空隙和減小空隙尺寸。微硅粉比表面積巨大，摻入1kg的微硅粉，相當于引入約2萬平方米的表面積。潤濕如此大表面積的水分被就地滯留而無法遷移，因此微硅粉混凝土完全沒有泌水，在骨料和鋼筋下面也沒有泌水聚集，混凝土整體均勻密實。
9 預(yù)應(yīng)力筋下料用粉筆做記號
預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)通過計算確定，計算時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的臺座長度、錨夾具厚度、千斤頂長度、焊接接頭或鐓頭預(yù)留量、冷拉伸長值、彈性回縮值、張拉伸長值和外露長度等因素。預(yù)應(yīng)力筋按計算長度切割，在失效段上套上塑料管，放在臺座上，線兩端穿過定位鋼板，卡上錨具，錨具因為重復(fù)多次使用，錨具在使用后用干凈的機油清洗，并擦洗干凈，不得有銹蝕、斷裂現(xiàn)象，使用前表面要用新毛巾擦干凈，防止打滑。用液壓千斤頂單束張拉，先張拉中間束，再向兩邊對稱張拉。在預(yù)應(yīng)力筋初張拉后，用粉筆在斷面上每50~100cm做上記號，以方便在繼續(xù)張拉容易發(fā)現(xiàn)是否斷絲、滑絲。為保證安全，在張拉端，應(yīng)安裝鋼筋防護網(wǎng)。張拉過程中，預(yù)應(yīng)力筋中間、旁邊禁止人員經(jīng)過。
10 混凝土澆筑順序及養(yǎng)生掌握
根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)量選擇澆筑順序也非常關(guān)鍵。 全面分層適于平面尺寸不大的結(jié)構(gòu)，分段分層適于結(jié)構(gòu)厚度不大而面積或長度較大的結(jié)構(gòu)，斜面分層多用于長度較大的結(jié)構(gòu)。該橋空心板數(shù)量12m3，長度19.3m，適合全面分層提高速度，按底板、腹板、頂板順序澆筑。約2小時澆筑完。梁板成形后要將表面抹平、拉毛，收漿后適時覆蓋，灑水濕養(yǎng)不少于7天?？招陌鍍?nèi)部是中空，采用砌磚蓄水養(yǎng)護。梁板架設(shè)至安裝孔之前，鑿孔將水放走除盡。
11 預(yù)應(yīng)力筋放張
預(yù)應(yīng)力筋放張時，混凝土強度必須符合設(shè)計規(guī)定，設(shè)計未規(guī)定時，不得低于設(shè)計混凝土強度的75%。預(yù)應(yīng)力筋放張順序應(yīng)符合設(shè)計要求，分階段分批放張。多根整批預(yù)應(yīng)力筋的放張，可采用砂箱法或千斤頂法。用砂箱法放張時，放砂速度應(yīng)均勻一致；用千斤頂放張時，放張宜分數(shù)次完成。鋼絞線放張后，可以用砂輪鋸切割。鋼絞線下料或放張切割，禁止使用電焊機切割。
12 標明預(yù)制件型號、日期
構(gòu)件在預(yù)制前，應(yīng)畫構(gòu)件預(yù)制總平面圖，每預(yù)制一件，用繪畫筆涂紅，施工進度和數(shù)量一目了然。每天按照實施性施工進度計劃確定的構(gòu)件型號安排預(yù)制。每預(yù)制一件，構(gòu)件脫模后，在構(gòu)件上表明型號、預(yù)制日期和使用方向。
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
關(guān)鍵詞：先張法；預(yù)應(yīng)力；混凝土；公路項目；應(yīng)用
1 先張法工藝簡單、經(jīng)濟、技術(shù)可靠，適合數(shù)量多、大批量構(gòu)件
先張法工序簡單，筋束靠粘結(jié)自錨，不必耗費特制的錨具，臨時固定所有的錨具，都可以重復(fù)使用，一般稱為工具式錨具或夾具。先張法適宜生產(chǎn)直線配筋的中小型構(gòu)件，費用比較低廉、經(jīng)濟，質(zhì)量比較穩(wěn)定，適合大批量生產(chǎn)。例如某橋352片空心板，每片1.5萬，總計528萬元，11220平方米，每平方米造價0.047萬元。箱梁50片，每片4.5萬元，合計225萬元，3825平方米，每平方米造價0.059萬元。先張法空心板每平方米造價比后張法箱梁節(jié)省0.012萬元。
2 合理確定施工標段可以保證質(zhì)量、提高進度，有利于總結(jié)經(jīng)驗
筆者所在建設(shè)項目為北部灣沿海公路，全長22千米，總投資人民幣3個億，劃分為8個標段，分階段分批施工。其中有大橋3個，中小橋5個，橋梁長度1300米。橋梁結(jié)構(gòu)形式都相同，下部結(jié)構(gòu)是直徑1.5米的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，變截面預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁。上部結(jié)構(gòu)采用先張法20米空心板和后張法30米箱梁。該項目采用按結(jié)構(gòu)部位和自然里程劃分投標標段。除路面標段沒有橋梁外，其余每個標段都有橋涵工程。橋梁從下部結(jié)構(gòu)至上部結(jié)構(gòu)，承包人都獨立施工。這樣必然每個標段都必須建立自己的預(yù)制場地，安裝預(yù)制設(shè)備。
3 有預(yù)見性科學(xué)規(guī)劃預(yù)制場地，保證預(yù)制工作連續(xù)進行
某標段402片梁，預(yù)制征用場地為未成型的路基，場地足夠滿足預(yù)制和存梁要求。承包人征用存梁300片場地，按照施工進度計劃，下構(gòu)已施工完畢，已陸續(xù)架梁。存梁場地騰空，已足夠存放剩余102片梁。但人算不如天算，下構(gòu)26#中樁基地質(zhì)條件復(fù)雜，樁孔塌空，樁身混凝土離析，后配合大應(yīng)變檢測合格。因為存梁積壓，無處存梁，造成預(yù)制場地停工。架橋機、龍門吊、裝載機、攪拌機等設(shè)備閑置停工，工人窩工，引起了索賠和工期延誤。
4 應(yīng)力臺座受力驗算，是保證預(yù)制工程質(zhì)量的前提
預(yù)應(yīng)力墩式臺座適用生產(chǎn)中小型構(gòu)件或多層重疊澆筑的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。它由傳力墩、臺座板、臺面和橫梁組成，其構(gòu)造通常采用傳力墩與臺座板、臺面共同受力形式，依靠自重平衡張拉力，并可減小臺墩自重和埋深。臺座長度和寬度由場地大小、構(gòu)件類型和數(shù)量等因素確定。一般長不大于150米，每組寬不大于2米，張拉力可達1000~2000KN。
5 張拉預(yù)應(yīng)力材料、設(shè)備按規(guī)定送檢是一項必不可少的工作
預(yù)應(yīng)力筋進場時應(yīng)分批驗收，驗收時，應(yīng)對其質(zhì)量證明書、包裝、標志和規(guī)格等進行檢查。每批鋼絞線的重量不大于60T。從每批鋼絞線中任取3盤，并從每盤所選的鋼絞線端部正常部位截取一根式樣進行表面質(zhì)量、直徑偏差和力學(xué)性能試驗。預(yù)應(yīng)力筋所用錨具、夾具（以不超過1000套組為一個驗收批）和連接器（以不超過500套組為一個驗收批）進場時，檢查出廠合格證和說明書，有外觀檢查、硬度檢驗和靜載錨固性能試驗。還有其他試驗，如疲勞試驗、周期荷載試驗、輔助性試驗。
6 鋼絞線張拉順序、程序
鋼絞線同時張拉多根時，應(yīng)預(yù)先調(diào)整其初應(yīng)力，使相互之間的應(yīng)力一致；張拉過程中，應(yīng)使活動橫梁與固定橫梁始終保持平行，并應(yīng)抽查力筋的預(yù)應(yīng)力值，其偏差的絕對值不得超過按一個構(gòu)件全部力筋預(yù)應(yīng)力總值的5%。張拉順序一般按設(shè)計要求張拉，一般先張拉中間，再向兩邊對稱張拉。
7 拆卸式鋼板內(nèi)模比充氣膠囊內(nèi)模實用、方便
有的承包人為了節(jié)約成本，采用充氣膠囊內(nèi)模，施工順序：綁扎鋼筋安裝外模，澆筑底板混凝土后，將檢查合格的充氣膠囊安裝就位，用定位箍筋固定，綁扎面板鋼筋，澆筑膠囊兩側(cè)混凝土。混凝土澆筑完成6~8小時后，膠囊放氣抽走，洗凈灰漿以備再用。實際使用情況是充氣壓力不夠，氣囊承受荷載過大，氣囊經(jīng)常變形，空心板腹板厚度不均勻，空心板內(nèi)部粗糙凹凸，不僅會影響外觀，也會影響到空心板整體受力。某大型承包商，采用拆卸式鋼板內(nèi)模，一次綁扎好所有鋼筋，安裝好外內(nèi)模，一次成型，一氣呵成，保證了質(zhì)量和進度。也相應(yīng)的節(jié)約了費用。
[Page]
8 加入?？吓莆⒐璺劭梢蕴岣吆Ｑ蟠髿猸h(huán)境抗腐蝕性和提高混凝土密實性
根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-89）和《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)規(guī)范》（JTJ275-2000）的有關(guān)規(guī)定，為增強橋梁結(jié)構(gòu)在水位變動區(qū)、浪濺區(qū)及海洋大氣環(huán)境中的抗腐蝕性能和耐久性，對外露嚴重的上構(gòu)箱梁空心板、墩頂連續(xù)濕接縫、鉸縫、橋面鋪裝、下構(gòu)蓋梁、墩柱、樁基摻入?？吓莆⒐璺?。摻入量為30kg/m3。微硅粉主要成分為無定性SiO2,具有非常高的火山灰反應(yīng)活性，顆粒的平均粒徑為0.15微米，比水泥顆粒粒徑小100倍，比表面積高達15，000~25，000m2/kg。比水泥粒徑小100倍的微硅粉顆粒，填充與水泥顆粒的空隙之間，從而增加了混凝土密實度。微小的微硅粉顆粒使水泥水化產(chǎn)生氫氧化鈣晶體，填充在水泥水化產(chǎn)物之間，堵塞空隙和減小空隙尺寸。微硅粉比表面積巨大，摻入1kg的微硅粉，相當于引入約2萬平方米的表面積。潤濕如此大表面積的水分被就地滯留而無法遷移，因此微硅粉混凝土完全沒有泌水，在骨料和鋼筋下面也沒有泌水聚集，混凝土整體均勻密實。
9 預(yù)應(yīng)力筋下料用粉筆做記號
預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)通過計算確定，計算時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的臺座長度、錨夾具厚度、千斤頂長度、焊接接頭或鐓頭預(yù)留量、冷拉伸長值、彈性回縮值、張拉伸長值和外露長度等因素。預(yù)應(yīng)力筋按計算長度切割，在失效段上套上塑料管，放在臺座上，線兩端穿過定位鋼板，卡上錨具，錨具因為重復(fù)多次使用，錨具在使用后用干凈的機油清洗，并擦洗干凈，不得有銹蝕、斷裂現(xiàn)象，使用前表面要用新毛巾擦干凈，防止打滑。用液壓千斤頂單束張拉，先張拉中間束，再向兩邊對稱張拉。在預(yù)應(yīng)力筋初張拉后，用粉筆在斷面上每50~100cm做上記號，以方便在繼續(xù)張拉容易發(fā)現(xiàn)是否斷絲、滑絲。為保證安全，在張拉端，應(yīng)安裝鋼筋防護網(wǎng)。張拉過程中，預(yù)應(yīng)力筋中間、旁邊禁止人員經(jīng)過。
10 混凝土澆筑順序及養(yǎng)生掌握
根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)量選擇澆筑順序也非常關(guān)鍵。 全面分層適于平面尺寸不大的結(jié)構(gòu)，分段分層適于結(jié)構(gòu)厚度不大而面積或長度較大的結(jié)構(gòu)，斜面分層多用于長度較大的結(jié)構(gòu)。該橋空心板數(shù)量12m3，長度19.3m，適合全面分層提高速度，按底板、腹板、頂板順序澆筑。約2小時澆筑完。梁板成形后要將表面抹平、拉毛，收漿后適時覆蓋，灑水濕養(yǎng)不少于7天?？招陌鍍?nèi)部是中空，采用砌磚蓄水養(yǎng)護。梁板架設(shè)至安裝孔之前，鑿孔將水放走除盡。
11 預(yù)應(yīng)力筋放張
預(yù)應(yīng)力筋放張時，混凝土強度必須符合設(shè)計規(guī)定，設(shè)計未規(guī)定時，不得低于設(shè)計混凝土強度的75%。預(yù)應(yīng)力筋放張順序應(yīng)符合設(shè)計要求，分階段分批放張。多根整批預(yù)應(yīng)力筋的放張，可采用砂箱法或千斤頂法。用砂箱法放張時，放砂速度應(yīng)均勻一致；用千斤頂放張時，放張宜分數(shù)次完成。鋼絞線放張后，可以用砂輪鋸切割。鋼絞線下料或放張切割，禁止使用電焊機切割。
12 標明預(yù)制件型號、日期
構(gòu)件在預(yù)制前，應(yīng)畫構(gòu)件預(yù)制總平面圖，每預(yù)制一件，用繪畫筆涂紅，施工進度和數(shù)量一目了然。每天按照實施性施工進度計劃確定的構(gòu)件型號安排預(yù)制。每預(yù)制一件，構(gòu)件脫模后，在構(gòu)件上表明型號、預(yù)制日期和使用方向。
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