陈 瑁

（汕头市市政工程总公司，广东汕头515041）

1 工程概况

（1）广州北部地区新机场互通立交(D16标段)一期工程位于广州市人和镇凤和村地段，途经106国道人和段位置。B1B2道跨过新机场高速路A1A2道，连接106国道。B1B2道部分采用一种横断面由多片预制预应力混凝土箱梁和现浇钢筋混凝土桥面板形成的简支组合箱梁结构。桥宽：0.5 m(防撞墙)+12.25 m(机动车道)+0.6 m(中央分隔带)+12.25 m(机动车道)+0.5 m(防撞墙)=26.10 m。每跨由8片预应力小箱梁组成。每跨梁的主要工程指标见表1所列。

表1 每跨梁的主要工程指标一览表

（2）预制后张法预应力箱梁外形尺寸沿纵向不变，上宽2 030 mm，底宽1 000 mm，顶板厚120 mm，底板厚180 mm及腹板厚146 mm，腹板及底板在梁端部附近开始逐渐加厚，以满足钢绞线起弯、锚具布置及千斤顶张拉需要。梁端部设600 mm端横隔梁，现浇桥面为100 mm厚。箱梁及现浇桥面板均采用C50混凝土。后张法预应力钢束采用Φ15.20高强度低松弛预应力钢绞线(符合GB/T5224-1995 标准)，标准强度 Rby=1 860 MPa，弹性模量EY=1.95×105MPa，控制张拉应力σk=0.75Rby，锚具采用 M15.20-6J、5J、4J、3J(符合GB/T14370-1995标准，要求采用使用效果好的锚固性能可靠的I类锚具)，预应力管道采用金属波纹管成型，配套YCM-150型千斤顶。

张拉预应力钢绞线时，采用应力应变双控。张拉程序为：0→初应力(0.1)→1.03σk→σk(锚固)。张拉工艺要求按照《公路桥涵施工技术规范》中的有关条文。用Φ32光圆钢筋在预制梁的梁端支点位置预设吊环，作为梁的吊装位置。预制梁架设用80 t履带式液压吊机逐孔架设，预制梁吊点为支点包裹吊，但需采取措施避免损坏箱梁。箱梁搁置在桥墩盖梁上，除每片梁的端部下方放置2块Φ250×53 mm球冠圆板式橡胶支座外，在每片梁之间的端横梁下方都放置一块相同尺寸的球冠圆板式橡胶支座，然后立模现浇端横梁及现浇桥面板形成组合梁结构。简支组合箱梁每2～4跨设一道伸缩缝装置，伸缩缝宽40 mm，其余桥墩盖梁处桥面设连续缝构造。

（3）B1B2道 K1孔 ～K13孔，K18孔 ～K22孔为预应力组合简支箱梁结构，每跨设8片箱梁，大部分长度逾24 m，小部分长度为9.5 m～24 m，梁长复杂，梁端呈楔形，为斜交部分。总共计144片。以K5孔预制组合箱梁尺寸及工程数量统计为例，见表2所列。

表2 K5孔组合箱梁尺寸及工程量一览表

2 工艺流程(一个循环)

台座清理→钢筋绑扎→波纹管定位→穿钢绞线束→支模→面筋绑扎→混凝土浇注(分两次)→拆模、养生→张拉→压浆→移梁→封端。

3 重点工序说明

（1）原材料水泥、钢筋、砂、石等主材在堆放和使用过程中要保证质量，通过经常性的物检控制，不合格的材料严禁使用。

（2）绑扎钢筋骨架前，用水准仪定期检查台座下沉情况及底模反拱，并调整反拱到设计要求值。

（3）钢筋骨架绑扎前，底模用脱模剂涂抹一遍。钢筋骨架制作采用平行流水作业，合理安排时间，尽量减少台座占用时间。骨架制作好后要绑扎水泥砂浆预制垫块以保证钢筋的保护层。

钢筋骨架要求直、稳固，特别是圈筋的I级钢筋，钢筋在下料时要充分拉直，另用Φ16钢筋斜撑(点焊)，使骨架稳定。

（4）在梁端支座受力中心铅垂线的位置预埋Φ32吊梁钢筋。

（5）波纹管定位时要求：

准、牢。准即横向、纵向位置准确，保证圆顺；牢即是定位筋焊接牢，管接头套接牢，并用封箱纸或胶布封扎。波纹管铺设注意要点：

a.在安装前对波纹管要逐根进行外观检查并做U形满水检漏。

b.严格按设计给定孔道座标位置控制，固定波纹管的钢筋支架要与梁体骨架焊牢，管道与定位钢筋绑扎结实，绑扎间距不应大于50 cm，曲线段与锚垫附近适当加密。

c.波纹管与喇叭口相接处，波纹管插入喇叭口内的长度不应大于喇叭口的直线段长度，以防影响钢绞线扩展而增大摩阻。

d.安波纹管时同时在管内穿一根铅丝，作为在浇筑混凝土时清除渗入孔道水泥浆的牢引线。

e.波纹管安装的允许偏差：梁长方向为30 mm,梁高方向为10 mm；间距的允许偏差：同排10 mm，上下层也为10 mm。

（6）为保证在断面处不发生缠绕，钢绞线束制作时在地面挖一个三角形长槽，将钢绞线一根一根顺直地放入槽中，然后在每一米处顺次用20#铅丝捆扎，并用胶布包住端头。钢纹线下料时，在切割口的两端各5cm处先用铅丝绑扎，然后再切割。切割后立即将切割口焊牢，以防松散。

（7）支模要求：

稳、直、密。稳即支撑扎实；直即调节垂直(用垂球配合调节螺栓)；密即接缝处均须严密，模板间用橡胶片，模板与台座间用泡沫条。端板(斜向)要求强度足够，用拉杆支撑。模板安装注意要点：

a.模板内侧应涂刷无污染的脱模剂，并采用同一品种，不得涂刷废机油。

b.模板与钢筋安装应配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设侧模。

c.安装侧模板时，在侧模外设立支撑及拉杆固定。

d.模板安装完后，应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，签证后方能浇筑混凝土；浇筑混凝土时，发现模板有超过允许偏差变形值的可能时，应及时纠正。

（8）面筋绑扎时，注意预留泄水孔，预埋防撞墙筋及横向坡度方向影响，有些孔是内边梁留泄水孔。完成绑扎后对模板用风吹清理，严禁模板污染。

（9）混凝土搅拌要求：准、时。准即混凝土配合比准，上料过磅，严格按照配合比上料，特别是水灰比要控制好，要经常检查集料的含水量，及时调整水用量；时即搅拌时间一定要保证，每盘搅拌时间为2 min(自全部料入筒至开始出料这段时间)，外加剂选用早强减水剂，加外加剂时先将其制成水溶液，再与其他料一起搅拌。混凝土搅拌完毕后，及时取样检测坍落度，同时观察混凝土拌和物的粘聚性、保水性及和易性是否满足设计要求。

（10）混凝土振捣要求：

不欠、不过。

a.灌混凝土时分底板、腹板和顶板三部分进行。底板和腹板一次性浇注完成，待拆除内模，立顶模后再浇注顶板混凝土。注意顶板立模要留一个窗口，以便混凝土浇注好后取出内模，最后浇注窗口部分混凝土。

b.混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土，上下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离应达1.5 m以上；在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始逐层扩展升高，保持水平分层。

c.混凝土振捣采用插入式振捣器，混凝土分层浇筑厚度不宜超过30 cm，到混凝土表面振捣时，其厚度为 15～25 cm。

d.插入振捣器的移动距离不大于其作用半径的1.5倍，即纵向两棒间距50 cm，横向间距对梁而言则两头两棒，中间一棒。与侧模保持5～10 cm距离，插入下层5～10 cm，方法为：快插入，慢拔出，泛浆适度。

e.振捣时，混凝土不再有显著的沉落，不再出现大量的气泡，混凝土表面均匀、平整、并已泛浆，就表明混凝土已振捣到位。

f.注意插入式振捣棒不可碰触波纹管，以防损伤管身，并尽量避开钢筋。

g.浇筑混凝土时出现泌水应及时找原因消除泌水，混凝土表面应进行二次抹面收浆，以防止表面出现收缩裂缝。

h.各部分混凝土衔接要做好，混凝土施工缝的处理应清除浮浆、松弱层，混凝土强度须达到2.5 MPa以上才能开始人工凿毛。

i.浇筑混凝土全过程中有专人检查模板、支架、钢筋、波纹管等的稳固情况，发现位移或变形时要及时处理，并应填写施工记录。

（11）需12 h后拆模，及时养生混凝土，保养模板。

（12）混凝土强度达到100%时进行张拉。张拉操作要求：做好准备，轴线一致，采取双控，稳定锚固，填好记录，防止事故。

a.为了避免横向绕曲，张拉钢束时纵横向左右两端对称张拉，张拉顺序为N1钢束左右；N2钢束左1、右1，左2、右2或中束。

b.所有张拉设备及仪表应定期维护和校验。

首先，应将千斤顶及配套使用的油泵、油压表等一起进行校验，以确定张拉力与仪表读数的关系曲线，并配套编号。根据施工规范的规定，当千斤顶长期不使用、使用超过6个月或200次时，应重新校验。

其次，在施工过程中如发生以下情况时，张拉设备在取得校验合格证后方可使用：其一，张拉时预应力钢束连续断裂；其二，千斤顶严重漏油；其三，油压表指针不能退回零点；其四，千斤顶更换油压部件或使用修复后的测力仪表。

第三，安装张拉设备时，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。

c.张拉程序：0→初应力(0.1)→1.03σk→σk(锚固5 min)；同时用千斤顶的伸长值进行核对，若第一次张拉至0.1伸长值已很大，千斤顶行程不够后面张拉作业，则应重新张拉至0.1σk，并在此时量取千斤顶伸长值，然后在锚固时再量取伸长值，最后伸长值为两次伸长值差值，并考虑0.1σk时的准确伸长值和梁的弹性模量。

d.在张拉操作中，钢束的实际伸长值与理论伸长值之间会有一定的误差，但当该误差超过施工规范定值的6%时，则应查明原因，并采取措施予以调整后，方可继续张拉。造成误差过大的原因主要有：

首先，钢束的实际弹性模量与计算时的取值不一致，弹性模量对伸长值的计算影响较大，应通过试验测定。

其次，千斤顶的拉力不准确。

第三，孔道的摩阻损失计算与实际不符(如发生波纹管堵塞等现象)。

第四，量测误差。

第五，波纹管的位置不准确等。

e.张拉过程严格执行张拉工艺，防止滑丝、断丝。防治措施有：

首先，穿束前，预应力钢束必须按技术规程进行梳理编束，并正确绑扎。

其次，张拉前锚夹具需按规范要求进行检验，特别对夹片的硬度一定要进行测定，不合格的予以调换。

第三，张拉预应力时，锚具、千斤顶安装要准确。

第四，当预应力张拉达到一定吨位后，如发现油压回落，再加油又回落，这时有可能发生断丝。若这样，需更换预应力钢束，重新进行预应力张拉。

第五，焊接时，严禁利用预应力作为接地线，也不允许发生电焊烧伤波纹管与钢纹线。

第六，张拉前必须对张拉端钢绞线进行清理，如发生钢绞线锈蚀应重新调换。

（13）张拉完10 h后即进行清孔压浆。

施工要点：所用材料应合格，孔道清洗不可少，各项指标要试验，压浆饱满最重要。

a.水泥浆适当加入减水剂，其水灰比宜控制在0.35～0.45；采用普通硅酸盐水泥，稠度应控制在 14～18之间。

b.水泥浆的泌水率最大不得超过3%，自由膨胀率应小于10%。

c.压浆前，应先用清水把孔道冲洗干净，同时要检查压浆孔和排气孔是否畅通；水泥浆在使用前和压浆过程中连续搅拌，压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次放开和关闭，使孔道内排气畅通。

d.压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。采用一次压浆，最大压力宜为1.0 MPa。

e.压浆应达到孔道另一端饱满和溢出浓浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5 MPa的一个稳压期，该稳压期不宜少于2 min。

f.压浆时，每一工作应留取不少于3组的水泥浆试件，以便测定其强度。

（14）移梁要求：

慢、稳。慢其一是龙门吊起梁慢，由专人指挥，统一信号，两边同时进行，保证梁体水平；其二是龙门吊运行速度要慢，要一致，保证梁体不抖动，使梁平衡运行。稳其一是龙门吊地基密实，钢轨顺直，龙门吊能平衡运行；其二是梁在运梁平车上梁体两边同时用楔块、方木及拉链加强支撑稳固。

（15）即时进行封锚作业。注意按设计梁长和架梁要求控制梁长。

（16）对制梁台座进行观察断面尺寸和反拱，发现问题，及时加以修正。

4 质量要求（见表3～表6）

表3 钢筋位置的允许偏差一览表

表4 模板、支架安装的允许偏差一览表

表5 预应力混凝土预制箱梁的允许偏差一览表

表6 后张预应力筋制作安装的允许偏差一览表

5 结语

该工程新机场互通立交B1B2道K1～K13及K18～K22孔的所有预应力组合简支箱梁，共计144片，经检测，箱梁预应力筋达到设计要求，底板、腹板无纵横向裂缝，全部合格。预制箱梁与现浇钢筋混凝土桥面板组合箱梁结构施工中，从支模牢固、优化混凝土质量、波纹管的安装、张拉设备配备、张拉工艺程序、张拉控制及压浆等关键环节施工要点全方向、全过程有效控制，达到了施工周期短、投资少，同时又确保了预应力混凝土箱梁质量。