先张法预应力空心板施工工艺探讨

王亮喨

（宁波市政工程建设集团股份有限公司 浙江宁波 315000）

【摘要】先张法是将钢筋（丝）张拉到设计控制应力，用夹具临时固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度（一般不低于设计强度的70%）后，放松钢筋，钢筋回缩，通过混和钢筋间的粘结力，使混凝土构件获得预压应力。本文主要介绍先张法预应力空心板的施工工艺。

【关键词】先张法；预应力；施工工艺

0. 引言

先张法预应力结构作为当前世界上最重要的最有发展前途的结构，因为自重小，承载能力强，施工方便快捷，便于集中预制等原因而被广泛应用。其中先张法预应力空心板已在高速公路工程和桥梁工程施工中得到了广泛应用。而要发挥先张法预应力空心板的作用，就必须准确掌握其施工工艺。

1. 预制场的布设

根据现场实际情况遵循“安全、紧凑、通畅”的原则。即选择坚硬、平整、排水通畅及良好的水稳定性，应根据板梁的重量计算场地的承载力，预防不均匀沉降和雨后沉陷，必要时可作级配砾土或碎石垫层提高地基承载力，同时应保证原材料及制成品的方便运输。

2. 施工工艺

先张法的制梁工艺是在混凝土浇筑前张拉预应力筋，将其临时锚固在张拉台座上，然后立模浇注混凝土，待混凝土强度达到规定的时间，逐渐将预应力筋放松，这样就因预应力筋的的弹性回缩通过与混凝土之间的粘接作用，使混凝土获得预压应力。

2.1 台座的主要形式

（1）重力式台座

重力式台座是先张法预应力构件应用最为广泛的一种台座形式，由重力式台墩、传力牛腿、台面和张拉横梁等组成。

（2）预应力构架式台座

预应力构架式台座多采用装配式的，由多个1m 宽的三角形块体组成。

（3）预应力换埋式台座

预应力换埋式台座由钢立柱、横梁、预制砼挡板和砂床组成。

2.2 台座设计计算内容

根据工程的自身特点及实际需要选择台座的形式，以下是在历年施工中所运用的计算方法，见下表：

台座形式设计计算内容

重力式台座

抗倾覆和抗滑移稳定性计算、台墩外伸部分和牛腿

配筋计算及截面计算、张拉横梁计算

预应力构架式台座

抗倾覆和抗滑移稳定性计算、构架内力与截面计

算、张拉梁计算、地基强度验算

预应力换埋式台座稳定性验算、砂床宽度和深度计算、横梁立柱验算

框架式台座张拉梁和传力柱截面计算

2.3 钢绞线施工

（1）材料检验

在钢绞线进场以后，应分批进行检验。在钢绞线试验合格后，根据每槽张拉台座的长度（包括横梁宽度）、张拉伸长值、外露长度以及张拉时所需要的长度等因素确定钢绞线的下料长度；钢绞线下料时，使用砂轮切割机切割，切割口的两侧各5cm 处用铁丝绑扎。铺设预应力钢绞线时，预应力筋的失效长度采用硬塑料管将其套住，在张拉完成之后按照设计要求的失效长度和位置重新固定塑料管的位置并用铁丝将两头绑扎牢固避免混凝土浆进入管内，使预应力筋与混凝土不产生握裹作用，达到设计要求的失效效果。

（2）钢铰线的安装

将下好料的钢绞线运到台座一端，钢绞线穿过端模及塑料套管后在其前端安装引导装置以利于钢绞线沿直线前进。引导工具利用钢管加工而成，前端做成圆锥形状。穿束前各孔眼应统一编号，对号入座，防止穿错孔眼。

2.4 钢筋的制作和安装

（1）钢筋的制作

钢筋的进场应分批验收及复检，每批（同品种、同等级、同炉号、同厂家生产的60T 为一批），按规范要求进行检验，经检验合格后方可使用。钢筋应妥善地放置于钢筋堆放场内，保证不锈蚀、不腐蚀。对于场地上堆放的钢筋应有状态标识。对于不合格的产品立即清理出现场。

（2）钢筋的绑扎

钢筋绑扎须按图纸和规范要求进行，经检查合格才进行模板安装。安装钢筋时需保护好钢绞线，并认真检查钢绞线的失效长度。焊接钢筋须在台座以外进行，严禁在台座上焊接或烧割钢筋，以免焊接钢筋时由焊渣或焊枪烧伤钢绞线，或使钢绞线成地线以至损伤。钢筋接头应相互错位，同一截面焊接接头≤ 25％。

2.5 模板制作和安装

（1）模板的制作与加工

模板可选用钢模或木模，根据生产构件的数量而定。为使模板在周转过程中不产生较大变形，在模板的主要结构部分可采取钢板加固或用镀锌铁皮包裹木板，以保证构件表面平整、光滑。生产的构件属于标准构件或生产数量较大时应采用钢模板，在端部配置木板。

（2）模板安装

模板支立要牢固，缝隙要严密，钢模应无锈蚀，颜色一致，模板应清扫干净。模板内侧应涂刷隔离剂，涂刷要均匀，要防止把隔离剂涂刷在钢筋和钢绞线上，这样会降低钢绞线的握裹力。支立外模时，已加工成型的定型模板应按设计位置顺序编号，在台座上组合，模板外侧用三角支撑固定，缝隙严密，严防跑模。铺设胶囊：先张法预应力空心板一般跨度较小，梁板较薄，空心断面偏小，内模多采用充气胶囊，为防止胶囊浮起，可每隔50cm 设置圆形箍筋套，固定在底层和前后钢筋上。

2.6 张拉机具的检验和安装

（1）张拉机具检验

①锚具检验

锚具使用前必须进行全面检查，并具有产品合格证，不合格锚具严禁用于工程。锚具检验项目有外观检查、硬度检验；静载锚固性能试验。

②千斤顶的标定。

张拉前必须对张拉用千斤顶进行标定，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线，根据不同的张拉应力，计算好相应的压力表读数及相应的计算伸长值。每台千斤顶每使用6 个月后或200 次以上及使用过程中出现以下不正常现象时，必须重新标定。出现以下情况时须重新标定：测力精度≥ 1％，张拉时预应力筋断丝；千斤顶漏油现象严重；油压表指针不能退回零点；经过张拉后的实测伸长值与计算伸长值的偏差在±6％以上时。

（2）张拉机具安装

①锚具安装

先安装被动张拉端锚具，拉直同组的每根钢绞线，再安装主动张拉端锚具，然后将两端的锚销扣紧。安装时，应专人操作，严格检查锚具，锚具型号应符合要求。

②安装千斤顶

将千斤顶放入承重箱内，安装就位，千斤顶的安装位置应当确保千斤顶的作用线与抗压柱的形心一致。

2.7 钢绞线的张拉

（1）初张拉

检查安放好的千斤顶的配套器具各个部件是否齐全，是否符合标准。启动油泵进行初张拉，对千斤顶的张拉缸进行