先张法预应力空心梁板施工常见问题解决方法探讨(上传)

1、先张法预应力空心梁板施工常见问题解决方法探讨Xxxxxxxxxxxx 摘 要 介绍了先张法预应力空心梁板施工过程之中一些常见问题产生原因、解决方法关键词 先张法 预应力空心梁板 蒸汽养护1、工程概况Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx全线采用交通部部颁公路工程技术标准（JTGB01-2003）规定的高速公路标准建设，双向四车道，设计速度采用120km/h，整体路基宽度采用28m，分离式路基宽度采用13.75m。全线桥涵设计荷载：公路级。设计洪水频率为特大桥1/300，其他桥涵及路基1/100。本合同段为

2、xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx本合同有中桥9座,拖通、汽通21座，上部全部采用预制梁板。中桥设计按梁板长分为13m、16m、20m，拖通、汽通按长度分为8m、10m，其中10m、13m梁板为先张法预应力空心梁板共计416片。 2、施工工艺流程：底模清理预应力施工预应力筋布置预应力张拉钢筋绑扎处理失效段模板安装加固侧模端模涂脱模剂砼浇筑制作试件芯模（气囊）安装帆布暖棚蒸汽法养生梁板拆除模板试块抗压试验放张、切断预应力筋出梁移放检验张拉机具土工布覆盖，涂油、覆盖塑料薄膜、防水彩条布3、施工常见问题及其解决

3、方法：3.1模板常见问题：底板拼缝不平整，底板油污污染钢筋钢绞线、芯模上浮、漏浆 3.1.1 底板拼缝不平整底板拼缝问题主要是施工队伍工人质量意识认识不到位和工人焊接水平较低造成的，可以通过严格精心施工达到施工要求。首先，根据总体工程数量对工作进行合理安排，尽量减少底板翻改次数。采用钢筋混凝土底模，上铺8mm钢板，保证顶面平整光滑、侧面顺直、止浆效果好。对底板钢板的拼缝进行全面、细致的焊接，细致打磨；对于拼缝较宽、拼缝有坑凹处进行二次补焊，二次打磨。3.1.2底板油污污染钢筋、钢绞线为防止底板生锈，在底板钢筋、钢绞线铺设施工之前进行了除污、涂油防锈处理，在钢筋施工过程中，有可能产生油污污染钢筋

4、、钢绞线现象。对底板整体除锈、除污、涂油后，立即覆盖塑料薄膜、防水彩条布，张拉之后去除防水彩条布，在钢筋绑扎结束之后去除塑料薄膜，这样就能够防止油污污染钢筋、钢绞线。3.1.3芯模上浮预应力空心梁板的芯模采用充气橡胶胶囊。在混凝土浇筑过程中，由于振捣作业可能将产生气模上浮现象，造成芯孔不顺直、梁板顶板厚度不足。严格按照设计图纸安装、绑扎气囊定位钢筋；尤其在端头位置，气囊钢筋需要绑扎固定在斜布钢筋上，防止穿气囊过程中带动加固钢筋，使其移位。在浇筑混过凝土过程中，浇筑底板混凝土时，严格控制浇筑厚度，禁止超过气囊底部位置，防止气囊空间不足而产生的上浮现象。3.1.4漏浆模板侧模采用定型钢模板，由专业

5、厂家加工制作，全部制作成外封式拼装，减小模板拼缝；其强度、刚度和稳定性及梁板各部位形状、尺寸符合要求，模板到场后经精磨、试拼合格后投入使用。并且每次拼装模板时认真检查止水胶带情况，防止漏浆发生。3.2张拉作业易出现问题：钢绞线张拉工艺不合理，失效端处理不准确，钢绞线坐标定位不准确。3.2.1 钢绞线下料钢绞线下料长度根据实际情况计算下料，主要考虑连接部分长度的扣除。钢绞线切割不得采用电弧切割，可采用电砂轮机切除，切断面要平齐垂直，不能有较大坡口影响连接效果。3.2.2油顶、油表选择由于先张法空心板预应力钢绞线数量较少，一般在10-13根居多，在集中张拉过程中，初应力较小，油顶刚开始进油就达到初

6、应力值，较难准确控制，所以在油顶的选择上选择油顶250吨，油表选择最大读数为25MPa，油表精度为0.5MPa，减小操作误差。顶表配对1根顶：003(YDC270)油表：2004.2.55Y=0.2309X+0.1574张拉百分比15%30%油表读数4.9集中张拉顶表配对10根顶：161(2500型)油表：06.12.6126Y=0.021X-0.0092张拉百分比15%30%50%75%100%持荷油表读数2.24.37.210.814.45分钟顶表配对10根顶：160(2500型)油表：08.08.5824Y=0.0210X+0.0267张拉百分比15%30%50%75%100%持荷油表读

7、数2.24.47.310.914.55分钟3.2.3张拉方法预应力钢绞线张拉分为5级进行，第一级为15，第二级为30，第三级为50，第四级为75，第五级为100。第一级初应力15%由小顶在锚固端逐根张拉完成；在初应力张拉过程中，当钢绞线达到初应力时在内测标记位置，检查钢绞线有无滑丝现象，判断工作夹片工作性能，假如出现钢绞线滑移量超出5mm，更换工作夹片；并在外侧距离BM锚具20cm做标记，用来检查钢绞线松弛情况和张拉端精轧螺纹钢锚固情况，出现状况以便及时处理。后四级由二个200吨千斤顶在张拉端完成，预应力筋、张拉横梁、千斤顶、锚固点之间必须确保为同一轴线上。操作油泵的两人必须保持同步，千斤顶的

8、出顶速度尽量保持一致，其长度差不得大于1CM否则快的一侧须等慢的一侧赶上，再慢慢进行后续张拉作业，完成后进行预应力锚固，计算伸长量值，实际伸长量跟计算伸长量误差控制在6之内，若超出施工规范要求,须查明原因之后再进行张拉作业。3.2.4张拉伸长量误差分析预应力钢筋张拉力，N-预应力钢筋长度,m-预应力钢筋弹性模量,Mpa-预应力钢筋截面面积, 由于现在的钢绞线市场常常是直径偏大，结构钢绞线试验弹性模量大于理论弹性模量，所以实际伸长量小于设计伸长量。例如：12.7型钢绞线，截面积为标准的98.7，预应力钢绞线的平均拉力为137.67KN，弹性模量为1.95xMPa，下料长度为83.3m，则=（13

9、7.67xx83.3x）/(98.7x1.95x)=595.8mm。可实际钢绞线实测弹性模量为1.97xMPa,假设截面面积相同，则=（137.67xx83.3x）/(98.7x1.98x)=586.8mm。则实际误差为：（595.8-586.8）/586.8=1.5%，这种设计还是基于假设截面积相同的条件下，如果截面积大于标准面积，则误差还要进一步增大，而且在这种设计在计算阶段就产生的。所以不能忽略这一点，如果只是以一次计算值为准，而不能按照实测弹性模量值，对每一批钢绞线伸长值分别进行计算，按照双控原则，则会出现超张拉，或者应力到位，伸长量超出控制范围等情况。其后果就可能导致板梁起拱过大，是

10、后续的桥面铺装的厚度难以保证，梁板的内在质量也受到影响。3.2.5初应力的确定及推算伸长值选取在预应力钢绞线张拉时首先调整到初应力，初应力宜为张拉控制力的10%-15%，伸长值从初应力时开始测量，预应力的实际伸长量除包括量测中得到的伸长值，还必须加上初应力以下的推算伸长量。初应力以下的推算伸长值可采用相邻级别的伸长值，例如初应力为10%时，其伸长量可采用由10%到20%时的伸长值。但是由于施工使用压力表精度不高，同时初应力的张拉力比较小，指针行程很短。例如10%张拉力我们采用单顶单根张拉，油表度数只有3.3MPa，油泵一开就达到10%张拉力的位置，施工中难以准确控制；集中张拉10%时度数只有1

11、.4MPa，同样一开油泵就达到位置，施工中较难准确控制，就影响张拉的准确度，是张拉准确性不高。所以我们现场施工时将初应力定为15%，按照015%30%100%（持荷5分钟）锚固，这样的张拉顺序经行张拉。15%、30%油表度数均有所增大，提高了施工的准确精度。初应力的伸长值以理论计算的伸长值为准，这样则更为准确。在施工过程中，我们照此控制，取得了良好的效果。3.2.6钢绞线失效端处理钢绞线布置严格按图纸所示间距和长度布置，在与连接器连接前先把失效处理的PVC管套入钢绞线上，严格控制PVC管的长度与根数。失效长度为梁两端对称布置，为考虑伸出端头，所以每束PVC管多下7cm以保证失效长度。并且在底板

12、钢筋绑扎后，将PVC管绑扎在底板钢筋上，防止混凝土浇筑时振捣棒触及钢绞线造成PVC管移动，影响失效长度。3.2.7钢绞线坐标定位利用槽钢根据钢绞线坐标加工钢绞线限位槽，保证钢绞线在钢筋绑扎过程中不再出现移动，确保钢绞线坐标准确。3.3钢筋加工与绑扎易出现问题：钢筋被污染，保护层控制，气囊加固筋脱落。底板、外模准备工作合格后进行钢筋的加工和安装；钢筋下料在钢筋加工场地按设计图纸下料制作，尺寸及弯角准确；钢筋的间距、尺寸、接头都符合设计要求和规范规定。3.3.1钢筋绑扎在钢筋绑扎前先现将防水彩条布去除，检查塑料薄膜有无破损，假若破损及时修补，防止油污污染钢绞线及钢筋。在底模侧面按间距1m进行标识，

13、钢筋绑扎时以此控制钢筋数量及间距。钢筋绑扎的扎丝一定要摁到内部，不得露在外面触及模板，否则会在砼表面形成小锈点。3.3.2钢筋保护层保护层使用塑料垫块在底板上均匀布置，横向1米一道布置纵向三排，腹板横向间距1米纵向两排绑扎在钢筋上，从而确保保护层厚度。3.3.3气囊加固筋脱落气囊加固钢筋挂钩朝一个方向，防止在穿气囊过程中，代落气囊加固钢筋，造成气囊上浮，影响梁板质量。钢筋帮扎结束后，将底板上塑料薄膜清除。3.4混凝土浇筑易出现问题：马蹄位置有气泡、混凝土入模温度控制。 3.4.1气泡问题混凝土纵向浇筑顺序：第一次布混凝土先浇筑底板至气囊孔底位置同时保证混凝土不超过马蹄位置；穿气囊，充气，浇筑混

14、凝土，第二次布混凝土高度不超过气囊，保证气囊下部无气泡；分两次浇筑浇筑腹板顶板。梁板砼振捣用30插入式振捣棒振捣，振捣时不触及模板，振捣上层砼时振捣棒插入到下层砼5-10左右，以确保两层砼之间良好的连接；混凝土振捣密实标志是：混凝土停止下沉、表面呈现平坦、无明显气泡上升且混凝土表面出现均匀泛浆。在整体振捣过后，再用30回振一遍，确保无漏振，确保振捣密实。浇筑过程中作好同步养生试块，作为放张、拆模、吊装等工序的强度控制依据。3.4.2混凝土入模温度控制冬季施工期,混凝土的出机温度要求不得低于10，入模温度不得低于5。根据施工技术规范进行热工计算。预应力梁板冬季施工C40混凝土热工计算书C40混凝

15、土配合比材料名称水泥砂石子水外加剂重量比11.542.620.380.016每立方用量43767211451666.99A、计算混凝土的拌和温度T010.49 混凝土拌和温度（）mw166水用量（Kg）mce437水泥用量（Kg）msa672砂子用量（Kg）mg1145石子用量（Kg）Tw40水的温度（）Tce10水泥的温度（）Tsa2砂子的温度（）Tg3石子的温度（）wsa5.2砂子的含水率（）wg1.2石子的含水率（）C14.2水的比热容（KJ/KgK）C20冰的融解热（KJ/Kg）混凝土拌和温度计算：T0 10.4897B、混凝土拌和物出机温度T110.09 混凝土拌和物出机温度（）Ti

16、10搅拌机棚内温度（）混凝土拌和物出机温度计算：T1 T0 - 0.16（T0-Ti） 10.4113472C、混凝土拌和物经运输到浇筑时温度T29.70 砼拌和物运输到浇筑时的温度()t10.083砼拌和物自运输到浇筑时的时间(h)n2砼拌和物运转次数Ta2砼拌和物运输时环境温度()0.25温度损失系数（1/h）砼搅拌车运输 0.25开敞式大型自卸汽车0.2 开敞式小型自卸汽车0.3封闭式自卸汽车 0.1手推车 0.5混凝土拌和物经运输到浇筑时温度计算：T2 T1 -（t10.032 n）（T1-Ta） 9.69848551D、混凝土浇筑成型完成时的温度T39.07砼浇筑成型完成时的温度()

17、Cc1砼的比热容（KJ/KgK）Cf0.48模板的比热容（KJ/KgK）Cs0.48钢筋的比热容（KJ/KgK）mc2461.89每立方砼的重量（Kg）mf306每立方砼接触的模板重量（Kg）ms153每立方砼接触的钢筋重量（Kg）Tf2模板温度，未预热时为环境温度Ts2钢筋温度，未预热时为环境温度混凝土浇筑成型完成时的温度计算：T3 9.07 结论：T35，砼初始养护温度满足要求在环境温度达到8的情况下，砼组成材料加热温度要求：1.水加热温度到40；2.砂子温度2；3.石子温度3。所以冬季施工期，将水加热到40，石子严格采用水洗料，混凝土入模温度达到施工规范要求。同时经试验发现，大气温度对混

18、凝土温度影响较大，在大气温度4-10，水温15-25，混凝土入模温度即可达到8-12。所以，混凝土浇筑时间应严格控制，尽量选在温度较高的09:00-15:00进行混凝土浇筑施工，解决水加热难以达到较高温度的问题。混凝土运输车辆采取保温措施，罐体外加穿棉帆布，减少混凝土在运输、浇筑过程中的温度散失，保证混凝土的入模温度。3.5混凝土养护随着冷空气的的来临，德州地区公路工程已经进入冬季施工阶段，经项目领导研究决定，先张法梁板将采用暖棚蒸汽法进行混凝土养护施工。易出现问题：暖棚不坚固、易透风、温度加热不均匀、升降温速度控制3.5.1暖棚不坚固、易透风用16钢筋焊接宽为160cm，高为100cm，间距

19、100cm的钢筋架子，保证暖棚坚固；上覆盖帆布，接缝处搭接1m，并用土工布加盖搭接部位；帆布下边沿用土工布、钢筋等压紧，防止透风。3.5.2温度加热不均匀每片梁板两侧各均匀布置两道蒸汽管道，每三米设置一个带有球阀的喷嘴，暖棚采用通长搭设,保证温度均匀。温度计在梁体两侧对称布置，放于梁体0L、1/4L、1/2L、3/4L、L处各1支，并应按一定的顺序编号，测量温度并检查温度是否均匀。温度计选用感应式温度计并标定。3.5.3升降温速度控制为防止梁体混凝土表面开裂，要求升、降温速度均不大于10/h，恒温不超过60。蒸养过程分：预养、升温、恒温、降温四个阶段。蒸养过程中应严格控制升、降温速率及恒温温度

20、,避免梁体内外温差过大或恒温温度过高而导致混凝土开裂和结构变形。（1）预养阶段预养时间的长短由梁体混凝土强度决定。根据气温条件及灌注每道梁混凝土所需的时间,预养时间一般控制在36h左右，混凝土强度达到6.08.0MPa。预养时预养温度不得骤然升高，温升速率控制在10/h以内，加热12h，达到20，维持34h。预养阶段梁体混凝土特别是梁体顶面混凝土的保湿很重要,为此在混凝土浇注完毕、顶面混凝土抹面结束后,应立即对梁顶混凝土进行喷雾直到安好蒸养棚养护。该阶段作业程序如下：、当混凝土浇筑完毕，检查和更换所在法兰处的海绵止水胶带,并检查阀门启闭是否灵活、有无异物堵塞；、调整好蒸汽喷射方向,避免因蒸汽直

21、接喷射至钢模或梁体而使局部升温过快；、在指定位置安设感应式温度计并依次编号；、安装蒸养棚，支好钢筋马凳，封闭好与台座接触处的蓬布；、对所有阀门进行初步调整，以确保各个蒸汽出口汽量均匀；检查主管上各阀门与伸缩器有无异常；、锅炉房送汽。分汽缸压力为00.6MPa，缓慢开启主汽阀，待分汽缸内积水通过疏水管，然后逐渐开大阀门供汽；、每10min进行一次温度观察并作好记录,严格控制升温速率和棚内温度。（2）升温阶段缓慢升温、高湿低温，前2h升温速率控制在68/h，后12h放宽至1012/h，避免温升过快引起混凝土细观结构的破坏，导致混凝土发生较大膨胀。最高温度不超过60。整个过程应在棚内放置温水，让其自

22、然蒸发，以加大棚内湿度。该阶段作业程序如下：、锅炉房继续开大阀门送汽；、每10min进行一次温度观察并作好记录，严格控制升温速率。（3）恒温阶段恒温温度严格控制在4550以内，保持梁体横断面及纵断面内上下内外的恒温温度基本一致，避免梁体内外、底板与顶板间的较大温差，降低局部热冲击对梁体混凝土的损害。恒温时间根据同期混凝土试件的试压强度确定，一般控制在1016h左右。当同期养生的混凝土试块强度达到设计强度的85%以上,就可开始降温。该阶段作业程序如下：、每30min对蒸养棚内温度进行一次观察、记录。根据环境温度及升温情况，恒温温度控制在4550；、经常检查蒸养棚的密闭性,防止漏汽；对供汽管道进行

23、巡检，发现问题及时处理并作好记录；保持与锅炉房的密切联系，注意调整工况，保证恒温的温度及时间，以确保梁体混凝土强度达到规定值。（4）降温阶段缓慢停汽,均匀降温,保持湿度。特别控制前2h的降温速率和降温结束时梁体表面温度与环境温度差不超标(15)。该阶段作业程序如下：、每10min测温一次，把降温速率控制在10/h以内,禁止过快降温。当梁体混凝土表面温度与环境温度之差15、梁体温度5且稳定后才能揭去棚布、撤除蒸养棚；、降温开始时，由实验室发出通知单，通知锅炉房降低供汽压力，并调节主供汽阀和回汽阀；、当环境温度较高时，通过揭开小范围蓬布来控制降温；当环境温度较低时，通过控制供汽量进行调节。3.6放张、移梁易出现问题：放张控制、板梁外观保护。（1）放张控制先张法预应力的放张采用千斤顶整体放张。这种施工方法既方便又容易控制放张速度，保证放张安全，对梁板的损坏性极小，不容易掉角肯边。放张工作在同步养生试件砼强度达到设计值的80%(32Mpa)后进行，放张分两级进行放完。在冬季施工阶段，