关键词：堤防工程、预制梁、预应力、锚索、张拉、灌浆
1工程概况
九江市城市防洪工程2#至27#通道闸堤段加固整治工程，全长5.011公里，主要工作内容包括：2#通道闸改建；新建一座防汛码头；外贸码头堤段基础截渗处理；河西泵站消力池改建工程，其中防汛专用码头工程为主体。
防汛专用码头位于15#～16#通道闸之间，其结构形式为斜坡码头。防汛专用码头由堆场、趸船、钢引桥和砼固定引桥组成。固定引桥长103.3米，坡比1：10，跨径25米，宽8.64米，固定引桥由预应力砼T型预制梁、现浇梁帽或墩台及现浇砼面层组成，面层厚20cm。接岸为现浇砼桥台。栈桥基础为桩基，10根钢管桩，孔径￠600×12mm，其中5：1斜桩六根，与栈桥中心线平面夹角为25度，桩长为21～30米；2根砼灌注桩，孔径￠1000mm，桩长为27米。
T型预制梁单跨长度25m,共4跨20根。
2预应力锚束施工
2.1施工工艺流程
预应力锚束采用后装后张法施工，即在预制梁混凝土浇筑时进行锚垫板、螺旋筋及波纹管等预埋，待混凝土达到要求强度后进行穿索、预紧、张拉及灌浆施工。
2.2锚垫板、螺旋筋及波纹管安装
主次锚束成孔均采用预埋塑料波纹管的成孔工艺，并将锚垫板和螺旋筋一并预埋。施工时先期采用钢筋架立固定锚垫板和螺旋筋，但经过T形梁的施工后，调整为利用锚垫板上的安装孔固定在定制的模板上，再对模板进行加固，经过修改不但大大加快了施工进度，同时减轻了现场施工难度和工人劳动强度，保证了施工质量。锚垫板等埋件安装前按照测量放线成果控制，安装后再进行全面测量验收，使埋件的各项指标得到了有效的控制。由于波纹管单根长度较短，管间采用热缩套管连接，钢筋固定。混凝土浇筑过程中设置专人看护，发现问题及时进行了处理。后期在张拉前对预埋件进行检查时，各项指标均达到了设计及规范的要求。
波纹管有外径分别为72mm和62mm两种规格，使用时应注意分清。波纹管应在T梁主体钢筋骨架完工后进行安装。安装波纹管接头时，必须用封箱胶带将接口处密封，防止混凝土浆进入波纹管内。
2.3编索及穿索
锚束编索原定采用编帘法施工，但是考虑编帘法施工较复杂，同时由于预埋波纹管内径相对较小，穿索困难。经现场研究试验，调整为采用定型胎具定位，铁线帮扎成索。钢绞线开盘后，基本成直线状态，无需进行调直，编索前钢绞线两端全部采用胶带标记，按照顺序排列编索。穿索前对锚垫板及波纹管等进行了检查，合格后方可进行安装。安装锚板时按钢绞线上所对应的标记对应安装，做到两端对应，方向统一，以确保钢绞线不出现较差、扭曲现象，减小钢绞线的摩擦。
锚束钢绞线选用施工图指定的公称直径为15.20mm的1×7标准型钢绞线。其理论重量为1101Kg/1000m。钢绞线下料长度按设计图纸办理。钢绞线编束时应用专门的梳妆器进行编排，然后用扎丝绑好，以防钢绞线打绞。安装钢绞线时，应在钢绞线束前套上穿孔器，以免划伤波纹管。
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2.4锚束张拉
锚束张拉前对所使用的千斤顶、压力表进行配套标定和编号。锚束单根预紧时居中安装工作锚夹具，工作夹片应安装平整。千斤顶采取由内而外、单根钢铰线对称和多次循环的方式对钢铰线预紧，主、次锚束的预紧均分两个循环，单根预紧力第一循环为15KN，第二循环为20KN。边预紧边做标记，以免漏掉。
预紧完毕后，依次安装限位板、千斤顶、工具锚及工具夹片，并使千斤顶中轴线与锚束轴线重合。
主次锚束的整体张拉均分五级进行，为了便于控制和测量压力表读数按照整数控制，张拉管理采取以应力控制，伸长值校核的操作方法。首先同步调整到初应力标记伸长值起点，然后分级张拉。张拉至各级压力时均稳压5分钟并测记伸长值。每一级张拉均缓慢、匀速、连续进行，并认真填写施工记录及观测记录。如理论伸长值与实际伸长值偏差超出设计要求时停止张拉查明原因后再张拉，以便及时发现问题。张拉时的升荷速率主锚束控制在35KN/min左右，次锚束控制在25KN/min左右，卸荷速率分别控制在70KN/min和50KN/min左右。在超张拉应力下持荷稳压20分钟后，卸荷锁定并测记回缩量，同时量测同一锚束中各根钢绞线间的相对位移，确保锁定牢固，发现滑丝时及时处理。整体张拉结束经观察无异常后方可用砂轮机切除多余的钢绞线，并控制切除后钢铰线的外露长度不小于30mm。
张拉注意事项：
（a）张拉工作应在T梁混凝土强度达到其标号强度的85%后方可进行。
（b）张拉工作应由两名具备丰富张拉施工经验的人员在T梁两端协调完成。
（c）张拉过程应按张拉力控制值的10%，60%，100%，103%，100%五个阶段进行张拉，并量取相应钢绞线的伸长量值，记录下来。
（d）钢绞线的伸长值偏差控制在±6%△L为合格。若张拉过程中有钢绞线被拉断情况发生，须进行单根补拉。
2.5锚束灌浆
张拉施工完毕之后,立即采用保护罩封锚，并在24小时之内进行封孔灌浆，尼尔基水利枢纽溢洪道工程锚束灌浆采用真空灌浆施工工艺，灌浆前将锚垫板表面清理，保证平整，在保护罩底缘和橡胶密封圈表面均匀涂上一层玻璃胶，装上密封圈，将保护罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧。安装引出管，球阀和接头，并检查其可正常运转后启动真空泵抽出真空，观察真空压力表读数，当孔道内真空度维持0.08MPa左右时，启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求稠度时，将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上开始灌浆。灌浆压力维持在0.4～0.5MPa，灌浆缓慢、均匀地进行，灌浆过程中，真空泵保持连续工作。待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排气阀顺畅流出，且稠度与灌入的浆体相当时，关闭抽真空端所有的阀门。灌浆泵继续工作，压力达到0.6MPa左右，持续1～2分钟。关闭灌浆泵及灌浆端阀门，完成灌浆。
孔道灌浆结束并验收合格后，进行闸墩及锚块的二期混凝土浇筑，浇筑前对老混凝土凿毛处理，进而完成对锚束体的最终防护。
3特殊情况处理方法
理论伸长值和实际伸长值的偏差
防汛码头栈桥T形梁预应力锚束张拉时设计要求实际伸长值和理论伸长值的允许偏差为±6％，但经过张拉试验后发现，主锚束可满足设计要求，次锚束无法达到设计指标，经分析主要是在张拉过程中测定时未考虑锚固端夹片内缩对伸长值的影响。根据实测结果来看，工作锚夹片在予紧后夹片外露长度平均在5mm，经过分级张拉后，夹片外露长度为2mm，在张拉过程中锚束及夹片回缩量为3mm，但是锚束在张拉过程中伸长值测定时未考虑该数值。由于次锚束较短，锚固端夹片的回缩量影响较大，施工时采用两端同时测记，张拉端实测伸长值扣除锚固端夹片内缩值后才是钢绞线的实际伸长值。
绝对锁定损失
预应力锚束锁定时平均绝对锁定损失在7mm左右，超过厂家提出的6mm要求。经分析主要是由于限位板结构和钢绞线直径的影响，工作锚和限位板之间的空隙为7.2mm，在张拉阶段，工作锚夹片要顶靠在限位板上，当张拉结束锁定时夹片随钢绞线内移最终锁定。锁定后的夹片外露部分平均为2mm，所以在锚束锁定时夹片的内缩量为5mm，同时由于钢绞线自身直径偏小，造成锁定损失偏大。
次锚束锁定时要求锁定损失率小于8％，但是由于次锚束较短，超张拉时的伸长值为52mm，锁定损失在4mm时才可达到要求的锁定吨位，如果按照设计要求的6mm控制已无法满足锁定吨位要求。如果采用增大超张拉力来实现最终的锁定吨位时，次锚束的超张拉力已超过最大控制应力的要求，同时考虑现有超张拉吨位取值偏高，如果再进一步提高超张拉吨位将影响到钢绞线的性能。所以经过分析研究后，采用修改限位板的结构进行控制。经过试验验证，锚束的锁定损失均控制在设计要求的范围内。
4结语
预应力锚束工艺目前在国内建筑行业应用较早并比较普遍，在水工建筑物中预应力锚束应用于大跨度T形梁中，有效的节约了资金，增加了梁的强度。针对施工中出现的问题，业主、监理、设计及施工单位不断的进行研究和试验，认真分析找出原因，采取了有效的措施，取得了良好的效果，为今后预应力锚束的设计及施工提供了宝贵的经验。
论文作者:李雪,荣阁峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/23
标签：垫板论文; 钢绞线论文; 预应力论文; 波纹管论文; 混凝土论文; 工作论文; 吨位论文; 《防护工程》2017年第32期论文;