新機場互通立交橋B1B2道預(yù)制箱梁的施工控制要點

陳 瑁

（汕頭市市政工程總公司，廣東汕頭515041）

1 工程概況

（1）廣州北部地區(qū)新機場互通立交(D16標段)一期工程位于廣州市人和鎮(zhèn)鳳和村地段，途經(jīng)106國道人和段位置。B1B2道跨過新機場高速路A1A2道，連接106國道。B1B2道部分采用一種橫斷面由多片預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁和現(xiàn)澆鋼筋混凝土橋面板形成的簡支組合箱梁結(jié)構(gòu)。橋?qū)挘?.5 m(防撞墻)+12.25 m(機動車道)+0.6 m(中央分隔帶)+12.25 m(機動車道)+0.5 m(防撞墻)=26.10 m。每跨由8片預(yù)應(yīng)力小箱梁組成。每跨梁的主要工程指標見表1所列。

表1 每跨梁的主要工程指標一覽表

（2）預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力箱梁外形尺寸沿縱向不變，上寬2 030 mm，底寬1 000 mm，頂板厚120 mm，底板厚180 mm及腹板厚146 mm，腹板及底板在梁端部附近開始逐漸加厚，以滿足鋼絞線起彎、錨具布置及千斤頂張拉需要。梁端部設(shè)600 mm端橫隔梁，現(xiàn)澆橋面為100 mm厚。箱梁及現(xiàn)澆橋面板均采用C50混凝土。后張法預(yù)應(yīng)力鋼束采用Φ15.20高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線(符合GB/T5224-1995 標準)，標準強度 Rby=1 860 MPa，彈性模量EY=1.95×105MPa，控制張拉應(yīng)力σk=0.75Rby，錨具采用 M15.20-6J、5J、4J、3J(符合GB/T14370-1995標準，要求采用使用效果好的錨固性能可靠的I類錨具)，預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管成型，配套YCM-150型千斤頂。

張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，采用應(yīng)力應(yīng)變雙控。張拉程序為：0→初應(yīng)力(0.1)→1.03σk→σk(錨固)。張拉工藝要求按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)條文。用Φ32光圓鋼筋在預(yù)制梁的梁端支點位置預(yù)設(shè)吊環(huán)，作為梁的吊裝位置。預(yù)制梁架設(shè)用80 t履帶式液壓吊機逐孔架設(shè)，預(yù)制梁吊點為支點包裹吊，但需采取措施避免損壞箱梁。箱梁擱置在橋墩蓋梁上，除每片梁的端部下方放置2塊Φ250×53 mm球冠圓板式橡膠支座外，在每片梁之間的端橫梁下方都放置一塊相同尺寸的球冠圓板式橡膠支座，然后立?，F(xiàn)澆端橫梁及現(xiàn)澆橋面板形成組合梁結(jié)構(gòu)。簡支組合箱梁每2～4跨設(shè)一道伸縮縫裝置，伸縮縫寬40 mm，其余橋墩蓋梁處橋面設(shè)連續(xù)縫構(gòu)造。

（3）B1B2道 K1孔 ～K13孔，K18孔 ～K22孔為預(yù)應(yīng)力組合簡支箱梁結(jié)構(gòu)，每跨設(shè)8片箱梁，大部分長度逾24 m，小部分長度為9.5 m～24 m，梁長復(fù)雜，梁端呈楔形，為斜交部分?？偣灿?44片。以K5孔預(yù)制組合箱梁尺寸及工程數(shù)量統(tǒng)計為例，見表2所列。

表2 K5孔組合箱梁尺寸及工程量一覽表

2 工藝流程(一個循環(huán))

臺座清理→鋼筋綁扎→波紋管定位→穿鋼絞線束→支?！娼罱壴炷翝沧?分兩次)→拆模、養(yǎng)生→張拉→壓漿→移梁→封端。

3 重點工序說明

（1）原材料水泥、鋼筋、砂、石等主材在堆放和使用過程中要保證質(zhì)量，通過經(jīng)常性的物檢控制，不合格的材料嚴禁使用。

（2）綁扎鋼筋骨架前，用水準儀定期檢查臺座下沉情況及底模反拱，并調(diào)整反拱到設(shè)計要求值。

（3）鋼筋骨架綁扎前，底模用脫模劑涂抹一遍。鋼筋骨架制作采用平行流水作業(yè)，合理安排時間，盡量減少臺座占用時間。骨架制作好后要綁扎水泥砂漿預(yù)制墊塊以保證鋼筋的保護層。

鋼筋骨架要求直、穩(wěn)固，特別是圈筋的I級鋼筋，鋼筋在下料時要充分拉直，另用Φ16鋼筋斜撐(點焊)，使骨架穩(wěn)定。

（4）在梁端支座受力中心鉛垂線的位置預(yù)埋Φ32吊梁鋼筋。

（5）波紋管定位時要求：

準、牢。準即橫向、縱向位置準確，保證圓順；牢即是定位筋焊接牢，管接頭套接牢，并用封箱紙或膠布封扎。波紋管鋪設(shè)注意要點：

a.在安裝前對波紋管要逐根進行外觀檢查并做U形滿水檢漏。

b.嚴格按設(shè)計給定孔道座標位置控制，固定波紋管的鋼筋支架要與梁體骨架焊牢，管道與定位鋼筋綁扎結(jié)實，綁扎間距不應(yīng)大于50 cm，曲線段與錨墊附近適當(dāng)加密。

c.波紋管與喇叭口相接處，波紋管插入喇叭口內(nèi)的長度不應(yīng)大于喇叭口的直線段長度，以防影響鋼絞線擴展而增大摩阻。

d.安波紋管時同時在管內(nèi)穿一根鉛絲，作為在澆筑混凝土?xí)r清除滲入孔道水泥漿的牢引線。

e.波紋管安裝的允許偏差：梁長方向為30 mm,梁高方向為10 mm；間距的允許偏差：同排10 mm，上下層也為10 mm。

（6）為保證在斷面處不發(fā)生纏繞，鋼絞線束制作時在地面挖一個三角形長槽，將鋼絞線一根一根順直地放入槽中，然后在每一米處順次用20#鉛絲捆扎，并用膠布包住端頭。鋼紋線下料時，在切割口的兩端各5cm處先用鉛絲綁扎，然后再切割。切割后立即將切割口焊牢，以防松散。

（7）支模要求：

穩(wěn)、直、密。穩(wěn)即支撐扎實；直即調(diào)節(jié)垂直(用垂球配合調(diào)節(jié)螺栓)；密即接縫處均須嚴密，模板間用橡膠片，模板與臺座間用泡沫條。端板(斜向)要求強度足夠，用拉桿支撐。模板安裝注意要點：

a.模板內(nèi)側(cè)應(yīng)涂刷無污染的脫模劑，并采用同一品種，不得涂刷廢機油。

b.模板與鋼筋安裝應(yīng)配合進行，妨礙綁扎鋼筋的模板應(yīng)待鋼筋安裝完畢后安設(shè)側(cè)模。

c.安裝側(cè)模板時，在側(cè)模外設(shè)立支撐及拉桿固定。

d.模板安裝完后，應(yīng)對其平面位置、頂部標高、節(jié)點聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進行檢查，簽證后方能澆筑混凝土；澆筑混凝土?xí)r，發(fā)現(xiàn)模板有超過允許偏差變形值的可能時，應(yīng)及時糾正。

（8）面筋綁扎時，注意預(yù)留泄水孔，預(yù)埋防撞墻筋及橫向坡度方向影響，有些孔是內(nèi)邊梁留泄水孔。完成綁扎后對模板用風(fēng)吹清理，嚴禁模板污染。

（9）混凝土攪拌要求：準、時。準即混凝土配合比準，上料過磅，嚴格按照配合比上料，特別是水灰比要控制好，要經(jīng)常檢查集料的含水量，及時調(diào)整水用量；時即攪拌時間一定要保證，每盤攪拌時間為2 min(自全部料入筒至開始出料這段時間)，外加劑選用早強減水劑，加外加劑時先將其制成水溶液，再與其他料一起攪拌。混凝土攪拌完畢后，及時取樣檢測坍落度，同時觀察混凝土拌和物的粘聚性、保水性及和易性是否滿足設(shè)計要求。

（10）混凝土振搗要求：

不欠、不過。

a.灌混凝土?xí)r分底板、腹板和頂板三部分進行。底板和腹板一次性澆注完成，待拆除內(nèi)模，立頂模后再澆注頂板混凝土。注意頂板立模要留一個窗口，以便混凝土澆注好后取出內(nèi)模，最后澆注窗口部分混凝土。

b.混凝土應(yīng)在下層混凝土初凝前澆筑完成上層混凝土，上下層同時澆筑時，上層與下層前后澆筑距離應(yīng)達1.5 m以上；在傾斜面上澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)從低處開始逐層擴展升高，保持水平分層。

c.混凝土振搗采用插入式振搗器，混凝土分層澆筑厚度不宜超過30 cm，到混凝土表面振搗時，其厚度為 15～25 cm。

d.插入振搗器的移動距離不大于其作用半徑的1.5倍，即縱向兩棒間距50 cm，橫向間距對梁而言則兩頭兩棒，中間一棒。與側(cè)模保持5～10 cm距離，插入下層5～10 cm，方法為：快插入，慢拔出，泛漿適度。

e.振搗時，混凝土不再有顯著的沉落，不再出現(xiàn)大量的氣泡，混凝土表面均勻、平整、并已泛漿，就表明混凝土已振搗到位。

f.注意插入式振搗棒不可碰觸波紋管，以防損傷管身，并盡量避開鋼筋。

g.澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)泌水應(yīng)及時找原因消除泌水，混凝土表面應(yīng)進行二次抹面收漿，以防止表面出現(xiàn)收縮裂縫。

h.各部分混凝土銜接要做好，混凝土施工縫的處理應(yīng)清除浮漿、松弱層，混凝土強度須達到2.5 MPa以上才能開始人工鑿毛。

i.澆筑混凝土全過程中有專人檢查模板、支架、鋼筋、波紋管等的穩(wěn)固情況，發(fā)現(xiàn)位移或變形時要及時處理，并應(yīng)填寫施工記錄。

（11）需12 h后拆模，及時養(yǎng)生混凝土，保養(yǎng)模板。

（12）混凝土強度達到100%時進行張拉。張拉操作要求：做好準備，軸線一致，采取雙控，穩(wěn)定錨固，填好記錄，防止事故。

a.為了避免橫向繞曲，張拉鋼束時縱橫向左右兩端對稱張拉，張拉順序為N1鋼束左右；N2鋼束左1、右1，左2、右2或中束。

b.所有張拉設(shè)備及儀表應(yīng)定期維護和校驗。

首先，應(yīng)將千斤頂及配套使用的油泵、油壓表等一起進行校驗，以確定張拉力與儀表讀數(shù)的關(guān)系曲線，并配套編號。根據(jù)施工規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)千斤頂長期不使用、使用超過6個月或200次時，應(yīng)重新校驗。

其次，在施工過程中如發(fā)生以下情況時，張拉設(shè)備在取得校驗合格證后方可使用：其一，張拉時預(yù)應(yīng)力鋼束連續(xù)斷裂；其二，千斤頂嚴重漏油；其三，油壓表指針不能退回零點；其四，千斤頂更換油壓部件或使用修復(fù)后的測力儀表。

第三，安裝張拉設(shè)備時，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。

c.張拉程序：0→初應(yīng)力(0.1)→1.03σk→σk(錨固5 min)；同時用千斤頂?shù)纳扉L值進行核對，若第一次張拉至0.1伸長值已很大，千斤頂行程不夠后面張拉作業(yè)，則應(yīng)重新張拉至0.1σk，并在此時量取千斤頂伸長值，然后在錨固時再量取伸長值，最后伸長值為兩次伸長值差值，并考慮0.1σk時的準確伸長值和梁的彈性模量。

d.在張拉操作中，鋼束的實際伸長值與理論伸長值之間會有一定的誤差，但當(dāng)該誤差超過施工規(guī)范定值的6%時，則應(yīng)查明原因，并采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。造成誤差過大的原因主要有：

首先，鋼束的實際彈性模量與計算時的取值不一致，彈性模量對伸長值的計算影響較大，應(yīng)通過試驗測定。

其次，千斤頂?shù)睦Σ粶蚀_。

第三，孔道的摩阻損失計算與實際不符(如發(fā)生波紋管堵塞等現(xiàn)象)。

第四，量測誤差。

第五，波紋管的位置不準確等。

e.張拉過程嚴格執(zhí)行張拉工藝，防止滑絲、斷絲。防治措施有：

首先，穿束前，預(yù)應(yīng)力鋼束必須按技術(shù)規(guī)程進行梳理編束，并正確綁扎。

其次，張拉前錨夾具需按規(guī)范要求進行檢驗，特別對夾片的硬度一定要進行測定，不合格的予以調(diào)換。

第三，張拉預(yù)應(yīng)力時，錨具、千斤頂安裝要準確。

第四，當(dāng)預(yù)應(yīng)力張拉達到一定噸位后，如發(fā)現(xiàn)油壓回落，再加油又回落，這時有可能發(fā)生斷絲。若這樣，需更換預(yù)應(yīng)力鋼束，重新進行預(yù)應(yīng)力張拉。

第五，焊接時，嚴禁利用預(yù)應(yīng)力作為接地線，也不允許發(fā)生電焊燒傷波紋管與鋼紋線。

第六，張拉前必須對張拉端鋼絞線進行清理，如發(fā)生鋼絞線銹蝕應(yīng)重新調(diào)換。

（13）張拉完10 h后即進行清孔壓漿。

施工要點：所用材料應(yīng)合格，孔道清洗不可少，各項指標要試驗，壓漿飽滿最重要。

a.水泥漿適當(dāng)加入減水劑，其水灰比宜控制在0.35～0.45；采用普通硅酸鹽水泥，稠度應(yīng)控制在 14～18之間。

b.水泥漿的泌水率最大不得超過3%，自由膨脹率應(yīng)小于10%。

c.壓漿前，應(yīng)先用清水把孔道沖洗干凈，同時要檢查壓漿孔和排氣孔是否暢通；水泥漿在使用前和壓漿過程中連續(xù)攪拌，壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進行，不得中斷，并應(yīng)將所有最高點的排氣孔依次放開和關(guān)閉，使孔道內(nèi)排氣暢通。

d.壓漿應(yīng)使用活塞式壓漿泵，不得使用壓縮空氣。采用一次壓漿，最大壓力宜為1.0 MPa。

e.壓漿應(yīng)達到孔道另一端飽滿和溢出濃漿，關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小于0.5 MPa的一個穩(wěn)壓期，該穩(wěn)壓期不宜少于2 min。

f.壓漿時，每一工作應(yīng)留取不少于3組的水泥漿試件，以便測定其強度。

（14）移梁要求：

慢、穩(wěn)。慢其一是龍門吊起梁慢，由專人指揮，統(tǒng)一信號，兩邊同時進行，保證梁體水平；其二是龍門吊運行速度要慢，要一致，保證梁體不抖動，使梁平衡運行。穩(wěn)其一是龍門吊地基密實，鋼軌順直，龍門吊能平衡運行；其二是梁在運梁平車上梁體兩邊同時用楔塊、方木及拉鏈加強支撐穩(wěn)固。

（15）即時進行封錨作業(yè)。注意按設(shè)計梁長和架梁要求控制梁長。

（16）對制梁臺座進行觀察斷面尺寸和反拱，發(fā)現(xiàn)問題，及時加以修正。

4 質(zhì)量要求（見表3～表6）

表3 鋼筋位置的允許偏差一覽表

表4 模板、支架安裝的允許偏差一覽表

表5 預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁的允許偏差一覽表

表6 后張預(yù)應(yīng)力筋制作安裝的允許偏差一覽表

5 結(jié)語

該工程新機場互通立交B1B2道K1～K13及K18～K22孔的所有預(yù)應(yīng)力組合簡支箱梁，共計144片，經(jīng)檢測，箱梁預(yù)應(yīng)力筋達到設(shè)計要求，底板、腹板無縱橫向裂縫，全部合格。預(yù)制箱梁與現(xiàn)澆鋼筋混凝土橋面板組合箱梁結(jié)構(gòu)施工中，從支模牢固、優(yōu)化混凝土質(zhì)量、波紋管的安裝、張拉設(shè)備配備、張拉工藝程序、張拉控制及壓漿等關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工要點全方向、全過程有效控制，達到了施工周期短、投資少，同時又確保了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁質(zhì)量。