特大跨现浇梁板式渡槽槽身预应力施工工艺要点

【摘要】 本文以南水北调?澈佣刹酃こ淌导?为例，阐述特大跨板梁式现浇渡槽槽身施预应力施工工艺，对预应力张拉、施工过程工艺控制要点进行总结，有助提升预应力设计施工全面认识，促进提高现场管理水平和质量控制方法。

毕业论文网 　　【关键词】 现浇渡槽；预应力张拉；真空灌浆；工艺控制要点 　　1 前言 　　 渡槽工程是南水北调众多施工项目中工艺相对复杂、技术难度较高的项目，?澈佣刹凼瞧渲兄?一，渡槽槽身共16跨，设计为现浇梁板式，单跨长40m，为三槽一联矩形预应力钢筋混凝土结构，单槽净宽7m，槽净高6.8m。

预应力施工是槽身施工特殊工序，预应力的应用改善了槽身砼结构受力，保证了大跨度槽身结构的稳定，加强了槽身砼在动水压力、温度应力等反复变化过程中结构裂缝控制，确保了渡槽槽身耐久性和结构安全性。

2 预应力布置及工艺要求 　　 ?澈佣刹鄄凵砩杓撇捎萌?向预应力，纵向、横向采用φs15.2mm钢绞线，标准强度fptk=1860MPa，竖向预应力筋采用PSB785MPa级φps32mm螺纹钢筋，预应力束孔道均采用预埋高密度聚乙烯（HDPE）波纹管成型[1]。

预应力钢绞线采用后穿法施工，钢绞线预留孔道与钢筋工程同步施工，主梁、底肋钢筋及侧向钢筋绑扎好后进行波纹管安装定位，波纹管内安置一道直径比波纹管内径稍小的塑料管，保护混凝土浇筑时管道不阻塞，同时方便后续通孔。

3 预应力施工条件及施工步骤 　　3.1 预应力张拉前提条件 　　 预应力张拉施工前提：①纵、横向预应力张拉前，槽身混凝土实际强度不小于设计强度的85%，竖向螺纹钢张拉前槽身混凝土实际强度不小于设计强度90%。

②施力前，完成对钢束、锚具、千斤顶及油表的配套校验，其压力表精度在±2%范围内。

③完成张拉试验，测定孔道摩阻、锚口摩阻，并确定张拉工艺及控制力调整范围。

④逐一检查确定孔道无堵塞现象、锚垫板与锚具结合紧密、锚垫板与预应力筋垂直、张拉力作用线与预应力轴线重合一致。

3.2 预应力张拉 　　 预应力施工工艺流程为:制束→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。

张拉前准备工作：①钢绞线下料：对每批钢绞线、螺纹钢取样检测，检查表面质量、直径偏差，并进行拉伸和弯曲试验，检测合格后下料加工。

②穿束：混凝土初凝后，将波纹管内的塑料管抽出，检查孔道畅通情况后，将钢绞线由一端人工单根穿放。

预应力钢束张拉按同步、对称、两端同时张拉的原则，每次张拉不少于2根。

先张拉边墙和中墙曲线钢束，后张拉边墙、中墙底部40%直线和底板50%钢束（底板纵向预应力钢绞线张拉时对称从墙体向中间张拉），最后张拉竖向螺纹钢筋及横向预应力钢绞线（张拉时从支点向跨中对称交替张拉，同一横梁横向钢绞线先张拉一束底部钢绞线，上下排对称于横梁中心交替张拉）。

张拉施力过程为：①纵、横向钢绞线张拉：0→10%δcon单根预紧，0→10%δcon整束张拉（量伸长量）→100%δcon持整束张拉（量伸长量），持荷3min（锚固）。

张拉时控制应力增加速率为100MPa/mm，张拉总控制应力不得超过0.75fptk（1395MPa）。

②竖向螺纹筋张拉：0→552KN（持荷5min，回油）→0→552KN（锁定）。

3.3 孔道压浆 　　 预应力张拉后14天内启动压浆，压浆采用真空压浆工艺，压浆时保证管道压浆密实，采用活塞式压浆机保持常压连续压浆。

准备工作：①锚具密封：采用环氧树脂胶浆或棉花和水泥浆堵塞锚具外面的间隙，以免冒浆而损失灌闪压力。

②洗孔道：用压力水冲洗孔道，清除孔道内粉渣等杂物，保证孔道畅通及润湿。

③拌制水泥浆：根据每次压浆量，拌制足够的水泥浆存放于储浆桶内。

水泥浆自调制到压浆间隔时间≤40min，整个过程不停止搅拌。

压浆按孔道自下而上的顺序压浆，压浆缓慢、均匀进行，不得中断，并应将所有最高点排气孔依次一一放开和关闭，使孔道内排气畅通。

压浆时，一端压浆另一端抽真空，当出浆口气沫排尽流出水泥浆，其稠度与压浆稠度相同时，继续压浆10s后封闭出浆口，此时压浆端压力升至0.5~0.6Mpa，继续压浆10s后封闭压浆口。

3.4 封锚 　　 压浆完成后应将锚头周边冲洗干净并安装锚具保护罩装置，对于浅埋式张拉端（指横向及竖向预应力钢束），封锚前将面层钢筋复原，浇筑二期同等级混凝土。

4 工艺控制要点 　　4.1孔道成型过程控制 　　 孔道成型控制主要是提高孔道预埋施工质量，保证预应力孔道的通畅性，利于后续施工，主要控制内容为：①波纹管定位及加固：为防止预应力钢束位置偏差改变结构受力，波纹管安装必须测量准确定位，并采用钢筋网固定。

若管道安装时与普通钢筋相干扰，优先保证管道位置正确，当竖向波纹管与横向波纹管矛盾时，保证竖向波纹管相对竖墙边缘距离不变局部微调，定位后采用钢筋网加固。

②浇筑前检查：砼浇筑前对波纹管的连接管（波纹管与波纹管之间）及连接头（波纹管与锚垫板之间）全面检查，保证连接牢固、密实，防止时脱落及进浆，避免孔道进浆堵塞。

③浇筑过程保护：浇筑时严禁直接对波纹管下料，振捣时不得冲击预留孔道及锚具，同时要避免波纹管及锚具周边漏振。

④浇筑后保护：竖墙施工缝凿毛时，加强对预埋波纹管的保护，防止波纹管破损，避免竖墙浇筑时进浆堵塞孔道。

4.2 预应力张拉及灌浆过程控制 　　 施工时主要控制内容：①张拉时按顺序对称、分批、分阶段张拉，以防过大偏心压力导致空心板出现阶段较大的侧弯现象。

②张拉时每根钢束滑丝或断丝不应超过1根，且总量不得超过一根纵梁某一截面钢丝总数的1%，如超过限制数，进行更换。

如不能更换，可提高其它束的控制拉力，但最大张拉力不超过千斤顶的额定能力，也不超过80%con。

③张拉通过应力和伸长值双控，应力控制由张拉油表读数控制，伸长值控制按同过程实测伸长值与理论伸长值比较，钢束张拉伸长量实测值与计算值相比误差控制在±6%以内，否则应停止张拉，并查明原因。

④张拉后，测定预力钢材的回缩与锚具变形量，其值不得大于6mm，如果大于允许值，重新张拉或更换锚具后重新张拉。

⑤在张拉控制力稳定状态下进行锚固，并保留尾索24h以观测回缩值。

⑥孔道压浆后，保护真空吸浆的管道一天内不受振动，水泥浆未凝固前所有塞子不得松动。

5 结语 　　 对于特大型渡槽，槽身跨度大，设置三向预应力保证，张拉工艺比较复杂。

预应力施工是槽身施工的关键，必须对管道成型、张拉及灌浆过程的每一环节进行全面控制，才能有效保证预应力施工效果，从而确保槽身砼结构耐久性及安全性。

参考文献 　　 [1]河北省水利水电第二勘测设计研究院.MHD—SC—MH—S—DS—03?澈佣刹鄄凵碓びα?筋总布置图[Z].石家庄：河北省水利水电第二勘测设计研究院，2010.