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摘要：在高速公路和城市建设中，桥梁结构施工占据着至关重要的位置。其中，预应力空心板梁是简支桥梁工程的主要受力结构，所以，梁板的预制是非常重要的环节。
关键词：桥梁结构; 预应力; 空心板梁
Abstract: in the highway and city construction, the bridge structure construction occupies the very important position. Among them, the prestressed slabs simply supported the bridge engineering is the main stress structure, so, the beam slab prefabricated is very important part.
Keywords: bridge structure; Prestressed; slabs
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
近年来,我国交通基础设施加大建设尤其是高速公路和城市道路的建设得到了迅猛的发展。在高速公路和城市道路建设中，桥梁结构施工占据着至关重要的位置。其中，预应力空心板是简支桥梁工程的主要受力结构，所以，梁板的预制是非常重要的环节。但是，在梁板预制的施工中，经常有一些梁板预制的常见病困扰着工程技术人员，给桥梁的施工带来了很多麻烦。这些常见通病采取一定的施工方法、施工措施，这些问题是完全可以被克服和控制的。下面，本文就尽可能的就梁板预制的通病作较全面的分析、总结。共计分为三方面：
一、 混凝土工程及钢筋加工安装
1、 混凝土出现空洞、蜂窝现象
这种现象是比较常见的。在混凝土表面或者内部，会出现大小不一的空洞或蜂窝现象，这种现象的造成也是多方面的：
①、 混凝土振捣不密实；
②、 配合比中，粗集料粒径过大；
③、 空心板变截面处的模板后面，混凝土不宜振捣；
④、 空心板底板混凝土不密实，出现渗水漏水现象。
解决措施：
因为梁板端部钢筋较密，所以配合比中粗集料粒径不能过大，需采用较小粒径的粗集料；同时，应适当增大混凝土塌落度，但也不能一味的增大水灰比。在保证水灰比适合的情况下，掺加适当减水剂即可。对端部及其铰缝变截面处等特殊部位，采用小直径振动棒加强振捣，改进浇筑工艺，严格控制。
对于空心板底板混凝土不密实的情况，主要是预制板采用一次性装模，一次性浇筑混凝土造成的。由于空心板芯模底部的混凝土不宜直接振捣，而是两侧的混凝土挤压流动填充空心板底部。如果混凝土配合比中粗集料粒径较大、水灰比不当，就会出现上述底板混凝土不密实的情况。解决这种问题，必须合理调整配合比，同时采用先浇底板后装芯模再浇底板以上混凝土的工艺流程。
2、 混凝土表面质量较差
①、 混凝土表面出现麻面现象；
②、 空心板腹板有明显的施工缝出现；
③、 混凝土表面颜色不均匀；
④、 混凝土漏浆，表面平整度较差。
形成原因：
①、麻面现象主要是由于振捣、混凝土塌落度和易性、模板表面的平整度光洁度、拆模时间过早等几点造成的。
②、施工缝主要是由于混凝土浇筑间隔时间较长造成的。
③、颜色不均匀主要是由于混凝土的搅拌时间较短，和易性较差，振捣时间较长或出现二次振捣等几点造成的。
④、漏浆、表面平整度差主要是因为模板钢度不够，模板的榫槽不紧密造成的。
解决措施：对于以上几点，只有控制好混凝土质量，模板质量，把握好各道施工工艺。这些表面质量较差的问题会得到有效控制的。
3、 混凝土表面出现各种裂缝
①、 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。引起温度变化主要因素有：
1）、水化热。出现在施工后，混凝土浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，如果外部温度较低，内外温差太大，就会使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，限制水泥单位用量，降低内外温差，必要时采取必要的措施以降低内外温差。
2）、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
②、收缩引起的裂缝
在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。
1）、塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。在构件竖向變截面处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
2）、缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。
3）自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。
原因分析：
a、水泥品种、标号及用量。水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。
b、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。
c、水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。
d、外掺剂。外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。
e、养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。
f、外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。
g、振捣时间。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。
4、钢筋加工及安装存在较多小问题
①、钢筋接头设置不符合和要求；
②、 钢筋间距不均匀，保护层厚度不够；
③、 钢筋原材料不合格，被污染、腐蚀钢筋焊接长度不够，焊缝不饱满问题；
④、 钢筋焊接长度不够，焊缝不饱满问题；
⑤、 鋼筋骨架整体上浮。
形成原因：
原材料进场质量把关不严，放置时间太长以及施工人员责任心较差所致。钢筋骨架整体上浮主要是由于钢筋笼与模板之间定位不牢固，振动棒在内模两侧过振造成的。
二、 钢绞线张拉及孔道压浆
1、 张拉实际伸长量与理论伸长量偏差较大，主要是以下情况造成的。
若实际伸长量较大，则是因为：
①、 所用钢绞线，弹性模量偏大；
②、 锚具回缩量较大；
③、 工作锚具划移量较大；
④、 钢绞线在被张拉时，松弛程度不同。
若实际伸长量较小，则是因为：
①、 使用的钢绞线，弹性模量偏小；
②、 未考虑锚口损失。
解决以上问题，必须采用正确的弹性模量值，综合考虑各项因素。
2、 预应力损失较大，主要是因为：
①、 钢绞线因各种原因锈蚀；
②、 锚端锈蚀；
③、 压浆不饱满，或水泥强度低而握裹力不够；
④、 孔道水泥浆强度未达到60%梁体强度及进行吊运而导致孔道水泥浆开裂；
⑤、 用氧焊割断张拉过后的钢绞线。
针对以上问题，必须采取以下措施来解决
①、 钢绞线原材料堆放必须垫高覆盖，且不能堆放时间过长
②、 张拉后及时压浆封端
③、 孔道水泥浆强度达到梁体强度60%以上方可吊运
④、 采用砂轮等冷切割方式割断钢绞线，严禁采用电焊、氧焊割断
三、 外观尺寸主要存在以下问题
1、空心板底板超厚，顶板不足
空心预制板的芯模固定不牢，混凝土振捣时因挤压力的作用使芯模上浮，造成空心板底面超厚，顶板厚度不足，有的工程技术人员为了保证顶板厚度，人为加大了板高的尺寸，影响到桥面铺装层的厚度。采用充气胶囊作空心板芯模的空心板虽装脱模较方便，但胶囊固牢难度大，加之胶囊本身材质问题、上浮和局部鼓包的现象更易发生，所以除特殊结构非用不可的情况下采用充气胶囊作芯模，一般采用的钢模板作芯模为佳。
2、①、空心板高度、长度控制不准确；
②、封端端面不垂直，斜交角大小不一致，边跨会导致增大伸缩缝的安装难度；
③、空心板两端的坡度控制不准确，致使梁板安装之后产生扭曲作用。
预制空心板几何尺寸与设计的几何尺寸不相符（主要是长度）、底座平面不平整的主要原因是施工马虎，施工前、施工中、施工后没有进行正规详细的工序检测所致。
3、梁体起拱度
梁体起拱度偏大和偏小
主要是因为：
①、梁体强度决定着梁体的弹性模量，梁体的弹性模量直接决定着梁体的起拱度大小；
②、由于计算不准确或者千斤顶油表读数不准确而导致超张拉或张拉应力不足，也会
直接影响梁体的起拱度；
③、波纹管安装偏差较大；
④、持荷时间太短，也会造成梁体起拱度偏小。
解决办法：
使用正确的计算方法，保证达到张拉强度，准确安装波纹管以及规范的操作规程、施工工艺，这样才能够保证梁体的正常起拱度。
通过以上改进措施，预应力空心板（后张法）的预制质量会得到有效的控制。空心板是预应力简支桥梁中主要承重结构。因此，在预制过程前，一定要制定出施工工艺规程，对所有参与施工的人员进行技术交底；掌握关键工序的技术要点，严格按施工技术规范要求检测各项指标，发现异常，及时找出问题产生的原因，采取合理的处理措施加以解决，确保混凝土空心板的预制质量。
参考文献：
姚玲森主编《桥梁工程》，北京，人民交通出版社，1985年
中华人民共和国交通部部标准：《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：桥梁结构; 预应力; 空心板梁
Abstract: in the highway and city construction, the bridge structure construction occupies the very important position. Among them, the prestressed slabs simply supported the bridge engineering is the main stress structure, so, the beam slab prefabricated is very important part.
Keywords: bridge structure; Prestressed; slabs
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
近年来,我国交通基础设施加大建设尤其是高速公路和城市道路的建设得到了迅猛的发展。在高速公路和城市道路建设中，桥梁结构施工占据着至关重要的位置。其中，预应力空心板是简支桥梁工程的主要受力结构，所以，梁板的预制是非常重要的环节。但是，在梁板预制的施工中，经常有一些梁板预制的常见病困扰着工程技术人员，给桥梁的施工带来了很多麻烦。这些常见通病采取一定的施工方法、施工措施，这些问题是完全可以被克服和控制的。下面，本文就尽可能的就梁板预制的通病作较全面的分析、总结。共计分为三方面：
一、 混凝土工程及钢筋加工安装
1、 混凝土出现空洞、蜂窝现象
这种现象是比较常见的。在混凝土表面或者内部，会出现大小不一的空洞或蜂窝现象，这种现象的造成也是多方面的：
①、 混凝土振捣不密实；
②、 配合比中，粗集料粒径过大；
③、 空心板变截面处的模板后面，混凝土不宜振捣；
④、 空心板底板混凝土不密实，出现渗水漏水现象。
解决措施：
因为梁板端部钢筋较密，所以配合比中粗集料粒径不能过大，需采用较小粒径的粗集料；同时，应适当增大混凝土塌落度，但也不能一味的增大水灰比。在保证水灰比适合的情况下，掺加适当减水剂即可。对端部及其铰缝变截面处等特殊部位，采用小直径振动棒加强振捣，改进浇筑工艺，严格控制。
对于空心板底板混凝土不密实的情况，主要是预制板采用一次性装模，一次性浇筑混凝土造成的。由于空心板芯模底部的混凝土不宜直接振捣，而是两侧的混凝土挤压流动填充空心板底部。如果混凝土配合比中粗集料粒径较大、水灰比不当，就会出现上述底板混凝土不密实的情况。解决这种问题，必须合理调整配合比，同时采用先浇底板后装芯模再浇底板以上混凝土的工艺流程。
2、 混凝土表面质量较差
①、 混凝土表面出现麻面现象；
②、 空心板腹板有明显的施工缝出现；
③、 混凝土表面颜色不均匀；
④、 混凝土漏浆，表面平整度较差。
形成原因：
①、麻面现象主要是由于振捣、混凝土塌落度和易性、模板表面的平整度光洁度、拆模时间过早等几点造成的。
②、施工缝主要是由于混凝土浇筑间隔时间较长造成的。
③、颜色不均匀主要是由于混凝土的搅拌时间较短，和易性较差，振捣时间较长或出现二次振捣等几点造成的。
④、漏浆、表面平整度差主要是因为模板钢度不够，模板的榫槽不紧密造成的。
解决措施：对于以上几点，只有控制好混凝土质量，模板质量，把握好各道施工工艺。这些表面质量较差的问题会得到有效控制的。
3、 混凝土表面出现各种裂缝
①、 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。引起温度变化主要因素有：
1）、水化热。出现在施工后，混凝土浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，如果外部温度较低，内外温差太大，就会使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，限制水泥单位用量，降低内外温差，必要时采取必要的措施以降低内外温差。
2）、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
②、收缩引起的裂缝
在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。
1）、塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。在构件竖向變截面处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
2）、缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。
3）自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。
原因分析：
a、水泥品种、标号及用量。水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。
b、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。
c、水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。
d、外掺剂。外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。
e、养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。
f、外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。
g、振捣时间。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。
4、钢筋加工及安装存在较多小问题
①、钢筋接头设置不符合和要求；
②、 钢筋间距不均匀，保护层厚度不够；
③、 钢筋原材料不合格，被污染、腐蚀钢筋焊接长度不够，焊缝不饱满问题；
④、 钢筋焊接长度不够，焊缝不饱满问题；
⑤、 鋼筋骨架整体上浮。
形成原因：
原材料进场质量把关不严，放置时间太长以及施工人员责任心较差所致。钢筋骨架整体上浮主要是由于钢筋笼与模板之间定位不牢固，振动棒在内模两侧过振造成的。
二、 钢绞线张拉及孔道压浆
1、 张拉实际伸长量与理论伸长量偏差较大，主要是以下情况造成的。
若实际伸长量较大，则是因为：
①、 所用钢绞线，弹性模量偏大；
②、 锚具回缩量较大；
③、 工作锚具划移量较大；
④、 钢绞线在被张拉时，松弛程度不同。
若实际伸长量较小，则是因为：
①、 使用的钢绞线，弹性模量偏小；
②、 未考虑锚口损失。
解决以上问题，必须采用正确的弹性模量值，综合考虑各项因素。
2、 预应力损失较大，主要是因为：
①、 钢绞线因各种原因锈蚀；
②、 锚端锈蚀；
③、 压浆不饱满，或水泥强度低而握裹力不够；
④、 孔道水泥浆强度未达到60%梁体强度及进行吊运而导致孔道水泥浆开裂；
⑤、 用氧焊割断张拉过后的钢绞线。
针对以上问题，必须采取以下措施来解决
①、 钢绞线原材料堆放必须垫高覆盖，且不能堆放时间过长
②、 张拉后及时压浆封端
③、 孔道水泥浆强度达到梁体强度60%以上方可吊运
④、 采用砂轮等冷切割方式割断钢绞线，严禁采用电焊、氧焊割断
三、 外观尺寸主要存在以下问题
1、空心板底板超厚，顶板不足
空心预制板的芯模固定不牢，混凝土振捣时因挤压力的作用使芯模上浮，造成空心板底面超厚，顶板厚度不足，有的工程技术人员为了保证顶板厚度，人为加大了板高的尺寸，影响到桥面铺装层的厚度。采用充气胶囊作空心板芯模的空心板虽装脱模较方便，但胶囊固牢难度大，加之胶囊本身材质问题、上浮和局部鼓包的现象更易发生，所以除特殊结构非用不可的情况下采用充气胶囊作芯模，一般采用的钢模板作芯模为佳。
2、①、空心板高度、长度控制不准确；
②、封端端面不垂直，斜交角大小不一致，边跨会导致增大伸缩缝的安装难度；
③、空心板两端的坡度控制不准确，致使梁板安装之后产生扭曲作用。
预制空心板几何尺寸与设计的几何尺寸不相符（主要是长度）、底座平面不平整的主要原因是施工马虎，施工前、施工中、施工后没有进行正规详细的工序检测所致。
3、梁体起拱度
梁体起拱度偏大和偏小
主要是因为：
①、梁体强度决定着梁体的弹性模量，梁体的弹性模量直接决定着梁体的起拱度大小；
②、由于计算不准确或者千斤顶油表读数不准确而导致超张拉或张拉应力不足，也会
直接影响梁体的起拱度；
③、波纹管安装偏差较大；
④、持荷时间太短，也会造成梁体起拱度偏小。
解决办法：
使用正确的计算方法，保证达到张拉强度，准确安装波纹管以及规范的操作规程、施工工艺，这样才能够保证梁体的正常起拱度。
通过以上改进措施，预应力空心板（后张法）的预制质量会得到有效的控制。空心板是预应力简支桥梁中主要承重结构。因此，在预制过程前，一定要制定出施工工艺规程，对所有参与施工的人员进行技术交底；掌握关键工序的技术要点，严格按施工技术规范要求检测各项指标，发现异常，及时找出问题产生的原因，采取合理的处理措施加以解决，确保混凝土空心板的预制质量。
参考文献：
姚玲森主编《桥梁工程》，北京，人民交通出版社，1985年
中华人民共和国交通部部标准：《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。