摘要：预应力混凝土具有抗裂性好、刚度大、节省材料、减小自重、卸载后的结构变形或裂缝可得到恢复等特点，同时能提高构件的抗剪能力、耐疲劳性能以及受压构件的稳定性，使高强钢材和高强混凝土得到应用，优点显著。本文以一个具体的工程为实例对预应力渡槽混凝土施工技术作了简单的探讨。、
关键词：水利工程预应力 渡槽混凝土 施工技术
一、前言
改革开放以来，随着我国经济的发展，国家加大了对基础建设的投入。随着国家大型水利工程的开展，使得预应力渡槽混凝土施工技术得到了广泛的应用，这些工程关系到社会的稳定，人民生命财产的安全，成为是我国基础建设的一个重要的组成部分。所以在这种背景下，加强预应力渡槽混凝土施工技术研究十分必要。
二、预应力混凝土的概念和工作原理
预应力混凝土结构（prestressed concrete structure）是指结构在承受外荷载以前，预先采用人为的方法，在结构内部形成一种应力状态，使结构在使用阶段产生拉应力的区域先受到压应力，这项压应力将与使用阶段荷载产生的拉应力抵销一部分或全部，从而推迟裂缝的出现，限制裂缝的展开，提高结构的刚度，这种混凝土叫做预应力混凝土。
预应力混凝土按施工方式的不同，可分为预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。预应力混凝土按预应力度的大小可分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土。
三、工程概况
某渡槽主要建筑物从进口至出口依次为：进口渐变段、进口节制闸、进口连接段、槽身段、出口过渡段、出口检修闸、出口渐变段。渡槽采用单跨双幅布置，受力体系为简支渡槽。跨径组成为5×30m，槽体长29.94m，渡槽重2029吨，设计水深6.26m，加大水深6.96m，上部为三向预应力矩形槽，下部为空心薄壁墩，桩基础。单槽净宽13m，槽净高7.28m，槽端底板厚1.15m，宽15.5m，腹板底宽1.07m，顶宽0.9m，槽体高8.93m；跨中底板厚0.7m，宽15.5m，腹板底宽1.07m，顶宽0.7m，槽体高8.48m，双幅槽体间距2.5m。
四、槽体混凝土施工技术要点
1.施工顺序
槽体混凝土浇筑先从3#墩间第三跨施工，后分别向下游进行第四跨、第五跨逐跨施工；向上游进行第二跨、第一跨逐跨施工；每一跨作为一节施工段，槽体混凝土浇筑按槽体混凝土底面向上3.2m高度分层浇注施工，分缝处采用预留齿槽与防水板共用方式止水，先浇筑底板和部分腹板，后浇注腹板和顶板。每跨槽体左幅先行施工，右幅槽体晚于左幅15天左右开始施工，左幅腹板混凝土强度达到2.5MPa后，腹板模板拆除进行右幅槽体腹板混凝土施工。
2.槽体承重排架搭设及模板安装
渡槽槽身采用贝雷梁支架现浇，现浇支架按两跨双幅连续梁布置，支架基础为钻孔桩扩大基础，整个支架由下至上依次为钢管支架、工钢横梁、贝雷梁、分配梁、模板等。
底模板采用厚1.8cm，长2.44m×宽1.22m竹胶板拼装。底模安装好以后进行支架预压，对其位移、变形等方面进行测量，验证模架的实际受力反应与理论计算是否一致，准确掌握模架在现浇槽体施工过程中的实际挠度和刚度，得到模架在实际荷载作用下的弹性和非弹性变形，并消除结构的非弹性变形及正确设置预拱度，保证浇筑的槽身结构线形符合图纸设计要求，保证模架正常工作和安全使用。
3.钢筋及预应力筋安装
底模板以及支座安装结束之后进行钢筋绑扎，φ20及以上钢筋采用机械连接，φ20以下钢筋采用搭接焊，钢筋交叉点采用扎丝进行绑扎，对腹板与底板钢筋交界处采用点焊加固。底板第一层钢筋绑扎完毕之后进行底板波纹管施工，底板横向波纹管2层，纵向波纹管1层，总计3层。施工顺序分别为横向下层预应力→纵向预应力→ 横向上层预应力，底板预应力施工完成之后，即开始进行底板上层钢筋安装。
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预应力钢绞线由于采用夹片式锚具与穿心式千斤顶进行单端张拉，所以钢绞线下料长度为构件的孔道长度、张拉端锚垫板厚度、夹片式工作锚具厚度、张拉端外露预留长度、锚固端长度之和，在平整的场地上直线定出下料长度，用砂轮切割机切断，不得用电弧切割，钢束穿入波纹管前，按设计图纸每个孔道编号需配置钢绞线的数量，将钢绞线扎成束，每根钢绞线间应保持平行，人工穿束，困难时采用卷扬机配合。
由于槽身分为两仓浇筑，分仓线在距底板3.2m的高度，因此钢筋分为两次安装，接头采用机械连接。腹板纵向预应力安装施工顺序从下往上逐步施工，先施工架立钢筋，其竖向位置按照图示预应力高程减去实际波纹管1/2直径所得高程确定，在腹板钢筋上标识出该位置，标识的点增设具有代表性的点，具体为端点、弧线起止点，确保预应力管道坐标准备无误，用粉笔在架立钢筋上标识出预应力管道的平面位置。腹板竖向预应力用3条架立钢筋固定，架立钢筋横向布置在紧靠管道外缘处，3条架立钢筋竖向倾斜度与预应力管道倾斜度一致，第一道架立钢筋选择安放在固定端，第二道选择距底板2m处设置，第三道架立钢筋设置在腹板分仓处，架立钢筋设置完成之后，用粉笔标识出每道预应力管道位置。预应力筋采用汽车吊配合人工安装，及时校核调整管道，确保预应力管道位置无误。U形筋卡住预应力管道，同时U形筋与架立钢筋点焊，安装定位钢筋网，确保管道牢固、平顺。
4.预应力张拉在进行张拉之前首先还要对相关方面的设备进行校验：主要就是对于油压千斤顶作用力的测定与控制，这样一种要求的提出是为了尽可能的保证对张拉力的准确控制。在进行校验的过程当中，首先需要利用计量单位来对油压表进行检验，在其测试合格之后才能够应用到实际的施工过程当中去，然后还需要进一步的采用大吨位的砝码加载万能试验机来进行加载试验，同样需要在标定合格后才能够应用于施工。校验工作完成之后开始进行张拉，其顺序与方法都有相关方面的要求，具体来说就是对混凝土的强度有要求，需要在其强度达到设计强度的90%以上以后才能够进行张拉，且张拉方法为两端对称同时张拉。
5.灌浆
灌浆前孔道应湿润、洁净。对于水平孔退，灌浆顺序应先灌下层孔道，后灌上层孔道。对于竖直孔道，应自下而上分段灌注，每段高度视施工条件而定，下段顶部及上段底部应分别设置排气孔和灌浆孔。灌浆压力0.5～0.6 MPa为宜。灌浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通畅。不掺外加剂的水泥浆，可采用二次灌浆法，以提高密实度。
6.混凝土浇筑及养护
使用两套混凝土汽车泵泵送混凝土入仓，单槽体浇筑方向由跨中向两端进行，采用纵向4m分段、水平分层厚度不大于30cm连续浇筑；布料先从中间放料，利用混凝土的流动性使之由底板中间向四周扩散，两端底板及两侧腹板同步对称均匀浇筑，由两端向跨中方向推进直至底板浇筑完成；为保证腹板根部的导角混凝土密实，在该部位的模板上预留天窗。腹板混凝土浇筑同时均匀上升，在混凝土墙体浇筑时，要控制混凝土的浇筑上升速度，速度不能过快，避免发生意外，浇筑层铺厚度控制在30cm以内。
腹板第一分段混凝土在距离槽体内侧45cm预留宽10cm，深10cm梯形齿槽，水平分缝布置4cm高，2cm宽遇水膨胀橡胶止水条，膨胀率≥300，保证分段间混凝土不泌水，砼结合面采取高压水冲毛为主，辅以人工凿毛，清除乳皮，确保结合面不小于6mm的自然粗糙面，清水冲净，无积渣残物。
腹板混凝土浇筑方向由两端向跨中方向进行，在跨中合拢，腹板混凝土浇筑同时均匀上升，要控制混凝土的浇筑上升速度，速度不能过快，避免发生意外，浇筑层铺厚度控制在30cm以内。混凝土采用二次复振的方法，即在混凝土正常振捣30min后再进行一次振捣，以排除混凝土内的气泡，保证混凝土表面光洁度。浇筑过程中注意加强倒角、交界面以及钢筋密集部位的振捣，同时在振捣时相对应的模板外侧配合人工采用橡皮锤敲击辅助振捣排气。
五、结束语
本文以一个具体的工程为案例，对预应力渡槽混凝土施工技术作了简单的探讨。近年来，随着我国技术的进步，我国预应力渡槽混凝土施工技术有了较快的发展，但是在具体的施工中还是存在着一些问题，这需要我们共同努力来推动技术的长足发展。
参考文献：
[1]冯勇 杨绪辉 论水利工程施工管理[期刊论文]《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年5期
[2]李崇黄，建筑工程技术管理分析[J]；China's Foreign Trade；2011年14期.
[3]李国平.预应力混凝土结构发展史.建筑，2008，（12）：43.
[4]陈嘉辉.预应力钢筋混凝土在建筑中的应用研究.建筑技术，2009，（10）：156.
论文作者:何祖旺
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签：预应力论文; 混凝土论文; 腹板论文; 钢筋论文; 渡槽论文; 底板论文; 孔道论文; 《基层建设》2018年第6期论文;