尚恒勇（德州市水利局，山東 德州 253000）

預(yù)應(yīng)力張拉施工在武莊渡槽工程中的應(yīng)用

尚恒勇
（德州市水利局，山東 德州 253000）

【摘要】武莊渡槽采用三向預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工，施工效果顯著。文章從預(yù)應(yīng)力張拉的準(zhǔn)備、施工、質(zhì)量控制等幾方面進行了簡要介紹。

【關(guān)鍵詞】渡槽；三向預(yù)應(yīng)力；張拉施工

武莊渡槽位于德州市潘莊引黃總干渠樁號46+800處，是引黃總干渠跨越徒駭河的交叉建筑物，新建渡槽全長180m，共9跨，每跨20m。渡槽共3孔，每孔凈寬6m，槽深3.65 m，總凈寬18m，設(shè)計渠底高程22.05m，設(shè)計過流能力為120m3/s。渡槽為C50現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力板梁結(jié)構(gòu),槽身外側(cè)加設(shè)底肋和側(cè)肋。

武莊渡槽槽身為簡支梁式三槽一聯(lián)整體多縱墻矩形槽，采用三向預(yù)應(yīng)力受力結(jié)構(gòu)。槽身混凝土采用后張法三向預(yù)應(yīng)力方案施工，預(yù)應(yīng)力孔道按照槽身受力特點布置，預(yù)應(yīng)力索穿行方向沿主拉應(yīng)力方向，預(yù)應(yīng)力鋼絞線保護管為HDPE高密度聚乙烯塑料波紋管。在兩跨槽身之間各設(shè)50 cm寬二期混凝土連接段，作為張拉工作平臺，張拉工作完成后，澆筑二期混凝土，形成完整渡槽。

1　張拉前的準(zhǔn)備

1.1預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇

本工程采用的鋼絞線的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值為1860 N/mm2、公稱直徑為15.2mm鋼絞線。鋼絞線外觀清潔，表面不得有油、潤滑脂等物，允許有輕微的浮銹，但不得有目視可見的銹蝕及麻坑，允許存在回火顏色；鋼絞線內(nèi)不應(yīng)有折斷、橫裂和相互交叉的鋼絲。

1.2錨具與夾具的選擇

錨具應(yīng)安全可靠，具有足夠的強度和剛度；預(yù)應(yīng)力損失小，應(yīng)使預(yù)應(yīng)力鋼筋盡可能不產(chǎn)生滑移；構(gòu)造簡單，便于加工制作和施工；節(jié)省材料，降低成本。

夾具盡可能滿足下列各項要求：應(yīng)具有足夠的強度和剛度，滿足靜載錨固功能的需求；有很好的自錨功能。

1.3混凝土強度

本工程混凝土采用等級為C50W6F150，混凝土強度達到設(shè)計強度的100%，方可進行張拉作業(yè)，并提交同期混凝土試樣的強度報告。

1.4張拉機具的檢查

張拉機具要求簡易可靠，速率穩(wěn)定，準(zhǔn)確控制應(yīng)力值，成組張拉時采用油壓千斤頂。用于檢測拉力的千斤頂壓力表，其精度要求不小于1.5級。

1.5清理灌漿孔道及穿束

穿束前，應(yīng)保證孔道的清潔和暢通，進行編束、編號，并在混凝土達到設(shè)計強度的100%后進行。鋼絞線穿束中應(yīng)防止鋼絞線彎曲變形，注意鋼束端部的上、下標(biāo)志。穿束完成后及時用膠帶將錨束兩端遮蓋。防止?jié)駳膺M入孔道引起鋼絞線銹蝕。

2　張拉施工

2.1張拉程序

用千斤頂張拉前對操作人員進行專業(yè)培訓(xùn)。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉順序嚴(yán)格按照圖紙要求進行張拉，千斤頂張拉作用線與預(yù)應(yīng)力鋼絞線的軸線重合一致，垂直于錨墊板。

鋼絞線的張拉程序如下：0→15%σcon→30% σcon→105σcon（持荷5min）→100%（放張至）→錨固。

同時記錄每步的伸長值并校驗，并且記錄最后一步的夾片回縮值。

2.2張拉順序

縱向和橫向的底板主筋預(yù)應(yīng)力張拉采用兩端同時張拉，并左右對稱分開進行；側(cè)肋豎向預(yù)應(yīng)力筋采用上端張拉，底端預(yù)封錨的方式。雙向預(yù)應(yīng)力張拉采用應(yīng)力和伸長量兩種措施控制，張拉過程中應(yīng)保持兩端的伸長量基本一致。張拉過程中，注意每根鋼絲束滑絲或斷絲不應(yīng)超過一根，且總量不得超過某一截面鋼絲總數(shù)的1%。

2.3鋼絲束伸長量計算

張拉采用應(yīng)力控制和伸長值控制雙控制原則。應(yīng)力控制即由張拉機具上的壓力表讀數(shù)控制；伸長值控制按張拉過程實際測得伸長值與理論伸長值比較，預(yù)應(yīng)力鋼絲束張拉伸長量的測得值與圖紙中給定值相比誤差不得超過±5%，否則應(yīng)立即停止張拉，并查明原因后再重拉。

終張拉完成后，在錨具封口處的鋼束上做記號，一天后再檢查確認(rèn)有無滑絲、斷絲現(xiàn)象。為便于封錨，切斷后的預(yù)應(yīng)力筋外露長度控制應(yīng)在3～4 cm。切割采用砂輪機作業(yè)，嚴(yán)禁使用電弧焊進行切割，防止損傷錨具。

3　壓漿與封錨

3.1檢查預(yù)留通氣孔

曲線鋼絲束的通氣孔道一般設(shè)置在波絞管的波峰處。排氣管出口在預(yù)應(yīng)力混凝土上表面并外露30 cm以上，在出口端用膠帶粘牢并編號，排氣管與混凝土、波絞管的交接處應(yīng)用密封膠或膠帶紙封閉。

3.2壓漿材料

壓漿所用水泥采用不低于42.5級低堿普通硅酸鹽水泥，水泥漿的強度應(yīng)不低于設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土強度的60%，水灰比控制在0.40～0.45之間，摻入適量減水劑時，水灰比可減小到0.35。水泥漿中可以摻加適量鈣礬石系或復(fù)合型膨脹劑，并在壓漿前進行壓漿配制試驗。

3.3壓漿要求

壓漿前應(yīng)先用高壓氣泵吹除孔道的積水和雜物。壓漿時，對曲線孔道和豎向孔道應(yīng)從最低點的壓漿孔開始注入，由最高點的排氣孔排氣和泌水。壓漿順序上先壓注下層孔道再壓注中上層孔道。側(cè)肋和中墻豎向布置的孔道，則由張拉端灌漿孔排氣，固定端排氣孔壓漿，即由下及上方式進行壓漿。

壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進行，不得中斷，并應(yīng)將所有最高點的排氣孔依次放開和關(guān)閉，使孔道內(nèi)排氣通暢。壓漿應(yīng)連續(xù)進行，不能連續(xù)壓漿時，并確保一個孔道能一次性灌注完畢，后壓漿的孔道應(yīng)在壓漿前用壓力水沖洗通暢。

3.4壓力控制

本工程壓漿的最大壓力為0.5～0.7 MPa，底板通長孔道一次壓漿時，最大壓力為1.0 MPa。梁體邊肋和中墻的豎向預(yù)應(yīng)力筋孔道的壓漿最大壓力控制在0.3～0.4 MPa。壓漿達到孔道另一端飽滿和出漿，并應(yīng)達到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。壓漿時，每一工作班組留取不少于3組試件，標(biāo)養(yǎng)28 d，檢查其抗壓強度，作為評定水泥漿質(zhì)量的依據(jù)。

3.5封錨

壓漿后先將錨具周圍沖洗干凈并對梁端混凝土鑿毛，然后設(shè)置鋼筋網(wǎng)澆筑封錨混凝土。封錨混凝土的強度與設(shè)計要求一致。

4　應(yīng)用效果分析

4.1降低了徒駭河行洪壓力

新建武莊渡槽采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)后，加大了槽身的跨度，達到每跨20m，河道內(nèi)樁身數(shù)量減為原來的1/2，阻水?dāng)嗝鏈p小。同時減小了槽身斷面，降低了徒駭河行洪壓力。采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)使槽身底高程提高，比原來的底高程整體提高0.2m左右，提高了徒駭河過流能力。

4.2渡槽過流量加大

因采用預(yù)應(yīng)力混凝土與原渡槽相對，混凝土密實度提高，表面糙率減小，流速加大，過流量最高達120m3/s。

4.3渡槽應(yīng)用效果明顯

武莊渡槽主體工程于2013-11完工，經(jīng)過充水試驗，槽身各項應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)滿足要求，槽身工作性能良好，各項預(yù)埋件工況良好。武莊渡槽的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用效果明顯，達到工程設(shè)計要求。

（責(zé)任編輯 趙其芬）

【中圖分類號】TU765

【文獻標(biāo)識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-08-0011-02

收稿日期：2015-03-10

作者簡介：尚恒勇（1976—），男，工程師