现浇式预应力钢筋混凝土箱梁施工中应注意的一些问题

卫 刚

（运城至灵宝高速公路建设管理处，山西 运城 044000）

国民经济的快速发展，使基础建设尤其是公路建设发生了质的飞跃，对交通工程的要求也在不断提高，高质量的交通工程，应当是品质完美、功能完善和外在形象良好的有机结合。工程质量已经成为人类创造物质财富、保护生态环境、推进科技创新、体现人文精神的综合反映。以适合“美观”这一基本要求的现浇式预应力钢筋混凝土箱梁桥越来越多地涌现在中国城镇、市区的立交口及其他游览地区，成为一道道亮丽风景。而且可以断定该类桥梁还将以它结构布局的合理、外形轮廓的优美，与周围景致相协调而艺术般地为更多业主、设计师所亲睐并发扬光大。这里，笔者就以施工管理角度谈谈现浇式预应力钢筋混凝土箱梁施工中应注意的一些问题，谈些个人之见。

首先，我们搞工程、搞技术，一定要以科学的方法、严谨的工作作风、实事求是的态度对待工程。而一项工程的好坏更在于业主、设计、施工、监理及其他有关各方的各司其责、协同工作，这便是搞好包括桥梁工程在内的工程质量观点之一。我们2008年修筑的运城南环西姚互通匝道桥即是一个典型的现浇式钢筋混凝土箱梁桥，也正是在这一精神指导下完成的一项优良工程。

西姚互通匝道桥长 88.8 m，四跨（16+25×2+16）m，桥面宽15.5 m，单箱双室、箱梁宽10.5 m，分4阶段浇筑、张拉。其桥型布置见图1、2，表1。显然，为达到与主线立交（右前角110°）“美观”效果而设置了竖曲线，又设置平曲线（使行车舒适），这样，在施工上采用现浇自然是一个很好的选择。满樘支架现浇能满足结构布局和外形轮廓的多变、优美性。

满樘支架，该桥布局右前角110°，铰手架宜使杆件顺桥向也成右前角110°布置见图3，这样便于调整梁底纵横向高程，从施工上易于创造顺适的线形。

图1

图2

表1

图3

满樘支架重点在于力学上的安全、可靠。一方面支架本身须牢靠，不至于过大的弹性形变，并应消除支架的非弹性形变；另一方面，支架基础承载力必须进行验证，甚至加固以减小施工过程中地基塑性形变。所以，我们选择杆件，强度、刚度一定要满足施工要求，支撑确保竖直，还要加设剪刀撑，防止倾斜、倒塌。验证支架安全可靠的方法便是对支架进行预压试验，预压荷载不小于混凝土的70%。西姚互通匝道桥原设计于大坟群，坟群经挖弃、分层压实，并碾压了40cm三七灰土，地基高出了地面20cm～60cm不等，防止施工过程雨水湿软地基，地基承载力达250 kPa～300 kPa以上。我们对第一施工段支架进行100%施工荷载预压，并进行了沉降观察，地基及箱梁底模分别设14个观察点，满载后24 h进行了观察。最后3次观察无沉降，说明沉降稳定，方予以卸载。地基累计沉降量0～3 mm，几乎无沉降，说明地基满足施工要求。

模板的选择、制作和安装及脱模剂的采用。模板的选择关键是外模，其目的不仅仅是满足钢度要求，而且还要满足箱梁平整、光洁、美观，所以该类工程宜采用大块钢模板或者大块塑料板及类塑料板材。钢模板块间的高低差应控制在1 mm之内；模板平整度应控制在3 mm之内；钢模不宜生锈，注意除锈，铁锈会影响混凝土光洁；其接缝处理可用107胶石膏刮平。若钢模板块较小或者平整度不足，可加铺塑料及类塑料板材（如地板革），但这类材料不宜褶皱、接缝差，所以这类材料的使用关键在于防皱和接缝的处理，我们须将其与底板全部张贴牢靠以防皱；接缝处可先重叠一部分，然后用刀将重叠部分割开、压下去便正好密合。钢模板块较小或者平整度不足，也可加铺大块铁皮，西姚互通匝道即是成功一例。脱模剂的使用也很重要，不仅要脱模效果好，而且要不影响混凝土的色泽。我们最好在市场买专用的脱模剂，我们也常用干净的机油，脱模效果不错，但混凝土表面会发黄，现浇箱梁钢筋绑扎时易沾上灰尘而影响混凝土外观，或沾在钢筋上油污。不得使用对混凝土表面有污染、有腐蚀的废机油、肥皂水、洗衣粉等。目前，人们常用蜡油，浇混凝土前就可以冲洗尘埃，绑扎钢筋前后都可以上蜡也不至于污染钢筋，光洁度也好。

现浇式钢筋混凝土箱梁往往跨径大，混凝土标号设计高，西姚互通匝道桥混凝土设计标号C50，高标号混凝土配合比宜使用高效减水剂（减水率在12%以上）。施工中，由于种种原因，我们只能买到42.5P.O.水泥，而水泥用量不宜超过500 kg/m3，除了优化一下砂石，我们只能在减水剂上做文章。根据统计公式Fc=0.48Fce（c/w-0.25），这里 Fc=Fce，则有 w/c=0.38，即采用 42.5P.O.水泥配制C50混凝土水灰比须在0.35～0.40之间。在含碱量合格前提下，起初我们采用减水率为13%～14%的减水剂，水泥用量为500 kg/m3，28天强度50 Mpa左右，坍落度在3 cm～5 cm，按1.15倍的设计强度（57.5 MPa）安全考虑不宜采用；经与厂家联系，减水剂减水率达到18%～20%，其坍落度7 cm～9 cm，28天抗压强度才达60 MPa～65 MPa，能满足施工要求和质量要求。需要指出的是，目前，混凝土的试验配合比大都出自乙级以上试验室，往往与工地实际有出入，我们一定要以工地现实材料条件进行验证、密切观察或抽查各种材料变化并及时调整，尤其是对高标号混凝土。笔者主张对混凝土试验配合比就现场要用的材料、要用的混凝土拌和设备、现场的混凝土施工离散度进行考察、进行验证，调配施工配合比。如西姚互通匝道桥在配制C50混凝土时我们对C25（水下）、C30混凝土的标准差进行了考察，不大于2.6MPa，这个数据便代表了现场施工水平，也正是在这个数字指导下而且实际上也顺利控制了混凝土的强度，评定结果：平均值59.3 MPa，标准差2.1 MPa。另外，掺减水剂混凝土宜使用强制式搅和设备，若粉状减水剂宜先干拌再湿拌，若液体状减水剂宜先稀释成适当浓度再使用，拌和时间比一般混凝土要多1～2 min（自加水开始起算）。

加强混凝土养护。笔者曾做过这样的试验，在240 m3C30混凝土浇筑中，笔者抽取了10组试件，其中8组进行标准养护，28天抗压强度均有效合格，平均强度37.1 MPa，标准差2.1 MPa；而另2组标养3天后置于户外自然养护，结果，一组28天抗压强度为 19.5 MPa、40.0 MPa、30.6 MPa，取中值 30.6 MPa；而另一组28天抗压强度为23.5 MPa、40.0 MPa、30.2 MPa，离散度相当大，该组试件无效，从以上数据不难看出养护的重要性。现浇混凝土箱梁在户外，更应加强养护、保湿、保温。

预应力钢铰线（或钢筋）的定位张拉是预应力混凝土结构至关重要的工作之一。预应力钢铰线（或钢筋）的定位即是其管道的定位，而目前管道我们常见的是波纹管。实际操作中可采用座标法定位及检查评定；以管道纵向为X轴以跨中（或端头）底为0点而沿管道纵向向上为Y轴，左右方向为Z轴，我们只要控制YX方向偏差都不超过规定要求（如5 m）即满足要求，这样操作既方便检查易行，又便于资料归档。管道固定也是一个施工要点，严格控制混凝土浇筑过程中管道变位，特别是管道上浮。实际中我们宜采用圈形或“U”形“（）”形双钢筋固定在主筋上但不得采用铁丝。

预应力筋张拉在于受力效果。张拉时混凝土强度不小于设计强度的95%，除非设计另有规定，注意混凝土试件须与构件同条件养护。张拉控制目前采用双控制，即张拉应力和引伸量的控制。张拉力无论采用大吨位机具整束张拉还是低吨位机具一根一根张拉，都易操作；但引伸量有时会偏离设计及规范规定，若引伸量小于设计及偏差低限，我们要尽可能采取减小或克服摩擦的方法使引伸量达到规定的范围内，如：在孔道内灌以肥皂水（但压浆前须冲洗干净）；可以提高3%的吨位再放到100%；单向张拉可以采用103%或105%吨位张拉放张再张拉放张如此反复直到规定范围，有条件的可以改用双向张拉；双向张拉可采用反复单向张拉以达到要求，当然可以将以上方法配合使用。

随着公路事业的蓬勃发展，通过对技术的积累，管理经验的积累，大家本着科学、严谨、务实的精神，一切问题都会迎刃而解的。