浅谈大体积双向预应力现浇箱梁的施工要点——以肯尼斯·卡翁达机场项目为例

浅谈大体积双向预应力现浇箱梁的施工要点
——以肯尼斯·卡翁达机场项目为例

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.095

1 支架、模板要点

考虑到项目驻在国（赞比亚）的施工条件，现浇梁均采用钢管+贝雷梁支架的方法施工。箱梁外模和内模均采用木模板。钢管立柱底部采用混凝土扩大基础，扩大基础应满足支架受力要求，同时为了便于支架的拆除，临时墩采用双排钢立柱和分配梁。跨路口施工时另在路口位置搭设安全防护棚架，设置施工安全通道。

1.1 支架要点

1.1.1 支架基础处理

支架搭设前，先将支架立柱基础位置处进行场地平整、碾压或对地基进行加固处理，确保地基承载力满足设计及施工要求，以消除施工过程中的沉降，满足施工要求。

1.1.2 施工测量

施工前按箱梁支架施工图纸测量定线，检查桩、承台基础平面位置、高程。放线时依据基准控制桩放出支架扩大基础和钢管桩基础中心点或纵横轴向控制线，并设置护桩，确保施工时箱梁支架按设计要求位置施工。测量采用全站仪或GPS成套仪器。

1.1.3 支架基础采用扩大基础

通过计算，扩大基层为2.0m×2.0m,0.5m厚混凝土基础。钢管桩采用φ600×8mm型号，横向分配梁采用2HN500×200型钢组，纵向分配量采用3HN450×200的型钢组。

1.1.4 支架贝雷梁施工

通过计算，贝雷梁采用公路钢梁“321型”贝雷梁，梁高1.5m。贝雷梁按设计图纸分组、分节段在预制车间预制成型，利用25t汽车吊整体吊装，采用花窗横向连接成整体。

支架安装完成后，安质部组织进行支架检查签证；检查合格后，方可进行下一工序施工。

1.1.5 支架预压及预拱度设置

除为抵消支架弹性变形而设置的预拱外，支架不另设预拱，浇混凝土前对支架进行120%预压，预压期不得小于7天，预压材料为钢筋、混凝土块等材料。在支架上设置沉降观测点，对支架沉降进行监控观测。

1.1.6 支座安装

支座安装在已完成的支座垫石上进行，并在墩顶底模安装前完成，支座安装前对垫石高程进行竣工验收。

安装支座前先对垫石混凝土凿毛，测放定出支座中线，待支座就位对中并调整水平后，用环氧树脂砂浆灌注锚固螺栓预留孔，要求灌注密实，不得留有空洞。

安装锚固螺栓时，其外露螺杆的高度不得大于螺母的厚度。

支座安装后，支座中心线应与主梁中心线平行；活动支座上、下支座板方向的中心线应重合；支座安装就位后，应将上、下支座之间设置临时连接定位，以防止施工过程中发生错位，待梁体混凝土达到一定强度后，撤除临时连接设施。

1.2 模板安装要点

支架预压后，根椐设计标高和预设拱度进行支架标高调整，然后安装底模，调整底模标高等，同时安装支座；满足要求后，根据测量放线点安装侧模（含翼板底模），模板从梁一端顺序安装，要求接缝严密，相邻模板接缝平整，接缝处用贴胶带密封，防止漏浆，并在模板混凝土面面板上涂刷脱模剂，保证混凝土表面的光洁和平整度，以确保梁体外观质量。

底模、侧模安装后，先绑扎底板钢筋，再绑扎横隔板、腹板钢筋。再安装内侧模及内顶模，最后绑扎顶板，翼板钢筋。内模及支架根据现场实际条件，采用汽车吊配合人工安装。内模侧模可在中部开适当观察孔，顶板底模在每孔梁的L/4位置附近开设人孔（其尺寸顺桥向0.8m，横桥向1.2m），以便内模拆除时从人孔往外运输，加快施工进度。内模的背带、支撑体系均利用钢管，确保牢固可靠。人孔在箱梁施工完成后及时等强复原结构钢筋并立模浇筑封孔等强混凝土。

2 钢筋安装

现浇箱梁钢筋加工前，钢筋表面的油污、浮锈等应清理干净，钢筋应顺直、无局部弯折。钢筋在车间下料、弯制成型，分类编号存放。现浇箱梁钢筋现场绑扎成型。

1）先安装底板下层钢筋网，再采用部分“[”型钢筋作为定位钢筋，绑扎底板顶层钢筋网，绑扎补全底板上、下层钢筋网片的“[”型架立钢筋；

2）腹板钢筋骨架（闭合箍筋）插入底板上、下层钢筋网中，然后绑扎腹板下倒角的斜筋、腹板纵向钢筋及腹板内外层钢筋间的连接钢筋，同时安装纵向预应力管道并固定；

3）腹板（横隔墙）钢筋骨架单片吊装连成整体，同时安装横向预应力管道并固定；

4）安装顶板和翼缘板钢筋网片和顶板防撞墙预埋筋；

5）箱梁顶板施工预留人孔切断的钢筋应在使用完后等强焊接恢复；

6）箱梁钢筋数量、种类繁多，布置较密，绑扎时应仔细核对，避免漏筋和安装错误。底板上下层间、顶板上下层间和腹板内外层间的连接构造筋必须按设计要求绑扎牢靠；

7）为节约时间，张拉齿板钢筋可以在钢筋成型场地加工完成后直接吊装。钢筋与预应力束有干扰的，允许对有干扰的钢筋进行位置上的调整，但不允许直接割断或割除该处钢筋；预应力的定位钢筋可以与腹板或底板架立钢筋合并使用，以减少钢筋的密集程度，利于混凝土的浇注。

3 混凝土浇筑及养护

3.1 混凝土浇筑

混凝土浇筑前，应对钢筋、模板等进行详细的检查，并作好记录，模板内不得有杂物、积水，钢筋上的污垢应清理干净，符合设计及规范要求后方可浇筑混凝土。

混凝土浇注时应从跨中向墩顶方向浇注，最后浇注墩顶两侧各3m左右范围梁段及横隔梁，以防止在浇注过程中墩顶区域出现裂缝。

混凝土浇筑一次全断面浇筑完成。混凝土用搅拌车运输到现场，混凝土输送泵泵送至待浇梁体模板内。

混凝土竖向浇筑顺序由底板到腹板到顶板，底板混凝土从顶板内模每隔5m开窗口灌注。浇筑底板混凝土时留约1/3左右，由腹板混凝土下翻补充。腹板混凝土对称浇筑。顶板混凝土先浇筑箱梁超高部分，再由横坡高端到低端。

采用插入振捣棒振捣混凝土，每层浇注后振捣，应插入下层混凝土面以下10cm。插棒间距不超过振捣棒作用半径的1.5倍,在腹板顶部直接下混凝土时，开始分层不宜超过30cm，确保倒角处混凝土振捣密实。

加强锚具附近混凝土的振捣，防止张拉预应力钢束时锚后混凝土崩裂。

应注意对生产出来的混凝土进行检查监控，按规范的每车要求进行坍落度试验，混凝土坍落度控制为160±20mm，观察混凝土的和易性，符合要求才能使用。

顶面高程控制：在模板内侧标示顶面高程，混凝土浇筑接近设计高程时，进行准确测量，确保高程符合规范要求。

3.2 混凝土养护

在桥面混凝土灌注收浆后至混凝土初凝前，对箱梁顶板顶面进行横向拉毛。拉毛完成之后，立即采用塑料薄膜或土工布进行覆盖保温养护。经常检查桥面是否失水，必要时在土工布上喷洒水雾。

4 预应力施工

4.1 预应力管道制作

管道与管道间的连接采用波纹管接头，波纹管接头采用胶带封闭，保证其密封性。

所有管道沿长度方向每50cm设一“井”字型定位钢筋，并点焊在主筋上，确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。管道位置的容许偏差平面不得大于±1cm，竖向不得大于0.5cm。

焊接管道定位钢筋时采取遮盖管道的防护措施，避免管道被电焊渣烧伤，浇筑混凝土前应派专人对管道进行仔细检查，尤其应注意检查管道是否被电焊烧伤，出现小孔。

锚垫板预埋时与管道垂直，波纹管直接套入锚垫板喇叭管内，波纹管端头不能越过喇叭管压浆孔的内孔，为防止渗浆，应将喇叭管内波纹管端口用麻棉纱塞实，胶带封闭。

波纹管排气管在管道曲线的最高点处设置。以便排气、排水，保证孔道压浆质量。排气管采用φ20mm胶管焊接在半圆的薄铁皮背上，套在开了口的波纹管上，并用细铁丝绑扎固定。

4.2 预应力钢绞线施工

1）预应力钢绞线下料

钢绞线按照设计图纸尺寸（包含工作长度）+施工长度进行下料。

(a)Chronic superficial gastritis:inflammatory cells(mainly lymphocytes and plasma cells)are confined to the gastric pits and the inherent mucosa surface.The glands are intact.

钢绞线的切断，宜使用砂轮锯或切断机，不得采用电弧切割。钢绞线切断前，应在距切口5cm处用铁丝绑牢。

2）预应力钢绞线安装

钢绞线穿束采用人工和机械相互配合安装。

4.3 预应力张拉施工

1）预应力的张拉混凝土强度达到设计值强度的90%以上，且混凝土龄期达到7d后进行张拉。预应力张拉顺序为先张拉中横隔梁预应力，然后张拉纵向预应力，最后张拉端横隔梁预应力。预应力钢束采用对称张拉。[1]

2）预应力的张拉班组固定，在有经验的预应力张拉工长的指导下进行，不允许临时工承担此项工作。

3）预应力采用张拉力与引伸量双控，引伸量误差应在±6%范围，每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%，且不允许整根钢绞线拉断。断丝是指锚具与锚具间或锚具与死锚端部之间，钢丝在张拉时或锚固时破断。[1]

4）根据每批钢绞线的实际直径随时调整千斤顶限位板的限位尺寸，最标准的限位板尺寸应使钢绞线只有夹片的牙痕而无刮伤，如钢绞线出现严重刮伤则限位板限位尺寸过小，如出现滑丝或无明显夹片牙痕则有可能是限位板限位尺寸大。

（1）量测引伸量的要求

开始张拉前应将所有钢绞线尾端切割成一个平面或采用与钢绞线颜色反差较大的颜料标出一个平面，在任何步骤下量测引伸量均应量测该平面距锚垫板之间的距离，而不可量测千斤顶油缸的变位量，以免使滑丝现象被忽略。

（2）预应力张拉的操作

（3）检查钢绞线有无滑丝

在张拉钢绞线的过程中及张拉完成后的一定时间内应检查钢绞线的滑丝情况，如出现滑丝，应查明原因并采取相应措施进行及时处理。

（4）计算实测引伸量的方法

实测引伸量

式中，△'为修正后的引伸量值。

（5）进行实测引伸量与计算引伸量的比较

4.4 管道压浆和封端4.4.1管道压浆

钢绞线割除后应及时进行锚头封锚，封锚采用普通425#硅酸盐水泥。为使封锚尽快达到强度，为防止其堕落，表面应用钢绞线包装纸包裹并用包装带缠紧。必要时为了尽快使锚头混凝土达到强度，可采用碘钨灯加温养护。

封锚达一定强度后，先用空压机通过排气管吹出管内积水及杂物。

检查压浆机、压力表，是否均正常。盛浆容器是否清理干净，有无杂质。若已清理干净，先让容器为湿润状态，再用来盛浆。

预应力管道在张拉后24h内压浆，要求管道压浆密实，水灰比不大于0.4，水泥浆加入MCI—2000NS迁移阻锈剂，掺量为0.6kg/m3；不允许掺氯盐、铝粉，可掺减水剂，其掺量由试验决定，为减少收缩，可掺入专用膨涨剂。抽检检查管道压浆质量。

压浆前应用压缩空气或高压水清除管道内杂质，然后压浆。压浆排气管出口在压浆过程及浆体初凝前应高于管道不小于50cm。

水泥浆搅拌均匀后，打开压浆机向管内压浆，待另一端出浆跟拌浆浓度一样时，关闭出浆管，加压。压力一般为0.5～0.7MPa，管道较长时可适当加大压力，但不超过1MPa。达到压力时稳定压力保持2min。

压浆顺序从低向高。先压完同一高度所有管道，再往上压。若有串管现象，串管几束可一起压。使每束排气管都出浓浆，每束都达到压力即可。

4.4.2 封端

孔道压浆完毕即可浇注梁体封端混凝土。封端混凝土采用与梁体同标号的无收缩混凝土，混凝土封端用的包封钢筋网与梁体钢筋可靠连接。在安装封端钢模板前需对梁端混凝土表面进行凿毛并清理干净。

总而言之，任何一个施工方案，均需经过缜密的计算，合理的施工组织安排。合理的计算好支架、模板相关数据，及时测量收集数据，对沉降、起拱进行及时控制，认真做好支架、模板搭设、钢筋绑扎、钢绞线预埋，做好混凝土的坍落计算、坍流观察及预应力钢绞线张拉的规范化施工。这是大体积、预应力、箱梁现浇混凝土施工的保证。

【1】张明杰.浅谈预应力现浇箱梁施工工艺[J].山西建筑，2003,29(5):59-60

Discussion on the Construction Keys of Large Volume Bidirectionally Prestressed Cast-in-place Box Beam—Taking Kenneth Kaunda Airport Project as an Example

李世坚
（中国江西国际经济技术合作公司，南昌330038）

LI Shi-jian
(China Jiangxi Corporation for International Economic and Technical Cooperation,Nanchang330038,China)

双向预应力结构在现代化的城市建设中使用越来越普遍，笔者以大体积现浇混凝土后张法为例浅析其施工要点。肯尼斯·卡翁达国际机场高架桥与主航站楼连接，形成对客流的到达和出发的合理分流，高架桥主桥：采用4x30m双向预应力混凝土现浇连续箱梁，全长120.0m，标准桥面全宽17.2m。为典型的大体积双向预应力现浇箱梁。

The bidirectionally pres tressed structure is more and more common in modern urban construction.Taking post tension the large volume cast-in-place concrete as anexample,this paper analyzes the construction keys.The viaduct and the main terminal of Kenneth Kaunda International Airport are connected,leading to a reasonable diversion of passengers'a rrival and departure.The 4x30m cast-in-place box and beam of bidirectionally prestress ed concrete is used in the elevated bridge,which is1.2m in total length,and17.2m in full width.That is atypical largevolume bidirectionally prestressed cast-in-place box and beam.

双向预应力结构；城市建设；肯尼斯·卡翁达国际机场；施工

bidirectionally prestressed structure;urban construction;Kenneth Kaunda International Airport;construction

TU745

B

1007-9467（2016）08-0173-03

2016-08-12

李世坚（1985～），男，山东潍坊人，工程师，从事建筑工程施工管理与研究。