李洋
中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西西安 710000
摘要：结合本单位在青海西干渠项目承建的预应力空腹桁架渡槽施工,对于施工的要点和操作步骤以及相关计算进行了分析论述，希望通过本文的论述,可以为相关施工提供一定的借鉴和参考。
关键词：现浇筑预应力；空腹桁架渡槽；施工。
一、工程背景
本单位在青海西干渠项目承建的预应力空腹桁架渡槽有3座，分别是45#、47#、50#渡槽。45#、47#、50#渡槽槽身分别为10m、12m、40m一跨，其中每2m设一拉杆，槽身断面为矩形，渡槽槽身采用现浇混凝土，槽身、拱上排架混凝土标号为C30W6F300；渡槽的主拱圈是预应力下承式桁架拱结构，混凝土标号为C50；排架和排架基础都采用现浇混凝土，混凝土标号为C25W6F250；渡槽比降1/1200，设计流量3.77m3/s，宽度2.3m，高度1.5m，单跨最大长度40m，流速1.43m/s。空腹桁架渡槽单跨重量约160吨，由于施工场地的限制，空腹桁架渡槽40m跨度拱圈全部由预制变为现浇，两垮之间最少张拉距离为80cm。
一、预应力张拉施工
1.1预应力筋制作
将合格的钢绞线按设计长度加工作长度确定下料尺寸，工作长度根据设计长度下料，钢绞线采用切割机进行切割下料，严禁使用电焊或气焊切割。发现钢绞线有灼伤、咬痕、死弯，必须切除，以防止张拉过程中断丝。钢绞线放在一起不得有混淆，根据钢束的根数，进行编束，编束从钢绞线一端到另一端，开始将钢绞线一端基本对齐，相互错开3～5mm左右，为穿锚具方便。再用20＃铅丝每隔1.5m绑一道，绑丝接头拨到钢绞线里面去，绑好后挂牌堆放。钢绞线应随用随下料，防止因存放时间过长锈蚀。
1.2穿束
采用人工穿，在穿束之前先要用清孔器清孔，用高压风吹干。
1.3上锚具
锚具和夹片要同时安装，锚具要对准中心，夹片要平顺，不能歪斜。
1.4安装千斤顶、油泵
⑴千斤顶、油泵在使用前必须进行校定，否则不得使用。
⑵标定千斤顶油表读数，施工过程中定期检校，依据标定的曲线计算各张拉力对应的油表读数。
⑶千斤顶的限位板和千斤顶后面的工具锚都要和工作锚一致，先装限位板，再装千斤顶，然后在千斤顶后面再装工具锚，再将油泵和千斤顶连通起来，两端准备工作都做好以后，开始张拉。
⑷因为设备标定有效期，设备标定须在张拉前进行。
1.5预应力张拉控制
施加预应力应采用张拉力与伸长量双控。预应力钢束边张拉边测量钢绞线伸长值，若伸长值达到设计值而张拉力未达到设计值时，应立即停止张拉，分析原因。若张拉力达到设计值而伸长值未达到设计值时，也应立即停止张拉，分析原因。张拉控制标准为当张拉力达到设计值，实际伸长量与理论值的误差应控制在6%以内。空腹桁架张拉在下弦杆两端的槽台上进行。当混凝土强度达到设计标号（C50）的100%后，进行预应力张拉。每束单索钢绞线张拉至设计值15％进行预紧，保证钢绞线顺直。然后三索钢绞线合并为一束，按照张拉顺序分三级拉至设计值。
1.6张拉的操作步骤
⑴张拉时，应保证千斤顶张拉力作用线与钢绞线轴线一致，采用三段张拉。预应力筋张拉工序为：0→15%→60%→100%σcon（持荷5min）。张拉过程中应采取应力应变双重控制，选派有丰富施工经验的技术人员负责整个预应力张拉工作。
张拉程序：0→15%→60%→100%σcon（持荷5min）
张拉顺序：①②→③④→⑤⑥（详见图5-1张拉孔序及控制力表）
⑵安装锚具，将锚具套在钢绞线束上，使分布均匀。
⑶将清理过的夹片，按顺序依次嵌入锚孔钢丝周围，夹片嵌入后，人工用手锤轻轻敲击，使其夹紧预应力钢绞线束，夹片外露长度要整齐一致。
⑷安装千斤顶，将千斤顶套入钢绞线束，进行单根张拉，开动高压油泵，使千斤顶大缸进油，先进行每束单索钢绞线张拉至设计值15％进行预紧，保证钢绞线顺直。然后三索钢绞线合并为一束，按照张拉顺序分三级拉至设计值。
⑸使张拉油缸缓慢回油，夹片将自动锚固钢铰线，如果发生断丝滑丝，则立即停止张拉，采用小千斤顶单根张拉有断丝的钢绞线，拨出夹片，拔出有断丝滑丝的钢绞线，再穿束重拉。
⑹张拉油慢慢回油，关闭油泵，拆除千斤顶。
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图1张拉孔序及控制力表
1.7张拉过程控制
⑴张拉采用两端对称张拉，采用“双控”法张拉，并以伸长值进行校核。量测伸长值时应考虑锚具及构件的压缩影响。
⑵张拉即将开始前所有预应力钢绞线在张拉点之间能自由滑动，同时构件可以自由地适应施加预应力时产生的水平和垂直移动。
⑶实施张拉时，使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋轴线重合一致。
⑷预应力筋采用应力控制法张拉，伸长值应控制在理论伸长值的±6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
⑸张拉前应清理好锚具与梁体接触面，使其表面垂直于钢绞线。
⑹按设计规定的编号及张拉顺序进行。
⑺千斤顶工作程序：安装工作锚→穿钢绞线至工作锚→千斤顶对中就位→张拉施加预应力→锚固→拆除千斤顶。
注意：千斤顶升降压、划线、测伸长等工作基本一致。
⑻初应力值:张拉油泵启动，张拉缸供油，回程缸回油，监护千斤顶的工作人员，与油泵司机密切配合，确保锚具对中良好。
2压浆、封锚工程
2.1压浆相关要求
⑴预应力张拉完毕后应及时压浆，压浆剂采用合格的成品压浆料通过试验确定配合比拌制而成。
⑵根据试验室确定，压浆剂水胶比为0.28，经检测泌水率满足设计要求（＜3%），抗压强度、抗折强度均满足规范要求。
⑶预应力管道压浆采用压浆工艺。压浆泵采用连续式，同一管道压浆应连续进行，一次完成。灌浆在一端进行，另一端排气。压浆前先清除管道内杂物及积水，压浆剂拌制均匀后，须经2.5mm×2.5mm的滤网过滤方可压入管道。压浆压力在0.50～0.60MPa的压力下保持2min，以确保压入管道的浆体饱满密实;压浆的最大压力不得超过0.60MPa。
⑷终张拉结束后，宜在48h内进行管道真空压浆。压浆用的胶管一般不得超过30m，最长不超过40m。水泥浆自搅拌结束至压入管道的间隔时间，不得超过40min，管道压浆应控制在正温下施工，并应保持无积水无结冰现象。压浆时及压浆后3天内，梁体及环境温度不得低于5℃。
2.2压浆步骤
⑴压浆采用活塞式灰浆泵压浆，压浆前先将压浆泵试开一次，运转正常并能达到所需压力时，才能正式压浆，压浆时灰浆泵泵压保持在0.5～0.6Mpa。
⑵压浆前用压力水冲洗湿润孔道，并用空压机吹除孔内积水。
⑶从下至上进行压浆（比较集中和邻近的孔道，先连续压浆完成，以免串到邻近孔后水泥浆凝固，堵塞孔道）。
⑷当梁另一端排出空气—水—稀浆至浓浆时关闭止浆阀，并提升压力至0.6MPa，持压1分钟，从压浆孔拔出喷嘴，并立即关闭止浆阀。
⑸压浆过程中及压浆后48小时内，结构砼温度不能低于5℃。压浆完成后对下弦杆进行棉被包裹，保证混凝土温度。
⑹压浆中途发生故障，不能连续一次压满时，要立即用高压水冲洗干净，故障处理完成后再压浆。
⑺压浆剂试件的制备和组数，由试验室按常规办理，R28天标准养护的试件作评定水泥浆强度之用。
2.3封锚
⑴浇筑下弦杆封锚混凝土之前，应先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净，同时检查无漏压浆的管道后，才允许浇筑封锚混凝土。为保证与梁体混凝土接合良好，应将混凝土表面凿毛。
⑵封锚混凝土采用自然养护时，在其上覆盖塑料薄膜，梁体洒水次数应以保持混凝土表面充分湿润为度。
⑶封锚前应对锚具、锚垫板表面及外露钢绞线用聚氨酯防水涂料进行防水处理。
⑷封锚混凝土养护结束后，采用聚氨酯防水涂料对封端进行防水处理。
三、结束语
预应力空腹桁架渡槽现浇的成功施工，对于地形受限，大型设备无法到达现场，地型条件又不利于龙门架建设的施工环境，提供了全新的施工方法，使得方案上变得更加灵活。对类似工程具有极大的借鉴意义，极具推广价值。
参考文献
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