大型渡槽施工中有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)分析

趙麗

1 工程情況概述

南水北調(diào)是我國為解決北方地區(qū)水資源短缺問題所規(guī)劃建設(shè)的一項重點工程,工程整體長度為1273km,建成后每年能夠?qū)?30億方的水資源從南方調(diào)至北方水資源匱乏的地區(qū)。漕河渡槽是南水北調(diào)工程中線應(yīng)急供水工程中的核心組成部分,是應(yīng)急段用于控制工期的一項工程。這一部分的渡槽總長度為30m,屬于連續(xù)跨多側(cè)墻簡支三維預(yù)應(yīng)力砼形式,整個工程的設(shè)計流量是125m3/s,最大流量在150m3/s左右,總計41跨,工程全長為1256m。這一大型渡槽建設(shè)是我國現(xiàn)階段最大的渡槽建設(shè)工程,預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)也是現(xiàn)階段我國施工難度最大、結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的施工技術(shù),是整個大型渡槽施工中最為重要的控制工序。

2 工程結(jié)構(gòu)特點

本段工程為強度較高的預(yù)應(yīng)力混凝土建筑結(jié)構(gòu),屬于多側(cè)墻渡槽段,總計35跨。中心線多為彎道段,總長339.85m,第一段轉(zhuǎn)彎半徑為530.946m,中心角度為21.574°;第二段轉(zhuǎn)彎半徑為482.897m,中心角度為23.721°。渡槽槽身的高為7.7m,寬度達到22m,單跨長達20m,其中,由于第34跨需要越過鐵路,因此,該跨要設(shè)計為30m的跨多側(cè)墻槽身。槽身設(shè)計為三槽一聯(lián)多側(cè)墻結(jié)構(gòu)形式。槽身的底部設(shè)計為橫梁、縱梁、底板三個部分,厚度為50cm;縱梁沿著槽身的水流方向設(shè)置4根,每根間距離設(shè)計為5.3m,縱梁結(jié)構(gòu)設(shè)計為1．8mX1．3m(1．4m);橫梁沿槽身的垂直方向設(shè)置,每根間距離設(shè)計為2m,總計8根,橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計為0．9mx0．5m;槽身中間段隔墻厚度設(shè)計為70cm,邊墻厚度設(shè)計為60cm,邊墻外部為側(cè)肋結(jié)構(gòu),側(cè)肋之間距離設(shè)計為2m,總計8根,設(shè)計結(jié)構(gòu)為0．7mx0．5m;在槽身上部設(shè)計為連系梁結(jié)構(gòu),梁間距離為2.2m,總計8根,設(shè)計結(jié)構(gòu)為0.7×0.3m。

3 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)流程

第一,波紋管的安裝定位和孔道施工?；炷两Y(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力施工主要使用后張法,孔道施工選擇HDPE高密度聚乙烯波紋管,鋼絞線和波紋管之間的摩擦力保持在0.15左右,進行預(yù)應(yīng)力張拉之前要進行摩阻試驗。在側(cè)向鋼筋和底網(wǎng)鋼筋完成綁扎后,要根據(jù)設(shè)計要求在定型模板上規(guī)劃出各個孔道的矢高和斷面,再用12號鋼筋固定在側(cè)向鋼筋或底網(wǎng)鋼筋上,準(zhǔn)確測量出鋼筋上波紋管的位置,在鋼筋上用箍筋固定好波紋管,使其與鋼筋緊固相連,避免波紋管位置出現(xiàn)上浮或移動,最后進行穿索和編索操作。

第二,鋼絞線的下料。使用無齒砂輪鋸技術(shù)切割鋼絞線,而不能使用氧氣焊技術(shù),鋼絞線下料要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行,下料長度必須準(zhǔn)確無誤。具體計算方法為:L=Lo+2L1+L2+L3。其中,Lo是指張拉端與固定端之間的曲線或直線長度;L1指錨具長度;L2指張拉作業(yè)的長度;L3指固定端錨板上鋼絞線的長度。

第三,安裝、擠壓固定端。完成下料后,用鋼絞線穿在P錨錨墊板的小孔上,在將擠壓簧放入擠壓套之后,使用BJL一60擠壓機把鋼絞線與擠壓套相互連接,將OVM擠壓套的壓力設(shè)定在38Mpa左右,完成擠壓操作后,將P錨錨墊板與封壓板牢固地捆綁在一起,從而避免鋼絞線出現(xiàn)位移問題。

第四,編索。根據(jù)設(shè)計要求,合理配置鋼絞線的長度和根數(shù),用鋼絲將鋼絞線捆綁成束,每隔1.5m捆綁一次,在拉張端每隔0.5m長度進行一次捆扎。

第五,下索和運索。使用人工為主、機械為輔的運索操作方法。下索時要首先用膠布將穿入波紋管的鋼絞線包裹好,防止穿束操作對波紋管造成損壞。在固定端進行下索施工時,要先把螺旋筋和約束換在P錨上固定好,牢固鏈接波紋管和約束管,排除約束管內(nèi)的多余氣體,為灌漿提供方便。完成下索操作后,要把錨索的標(biāo)志對應(yīng)好,避免其出現(xiàn)變形或扭曲問題。

第六,安裝固定錨墊板。下索施工后,先在波紋管上套入螺旋筋,再將波紋管套入與錨索型號相匹配的錨墊板上,錨墊板與波紋管之間的搭接距離應(yīng)在30mm以上,用膠布固定好搭接部分,并捆扎牢固。

第七,張拉。張拉施工全部為大噸位的高空作業(yè),且規(guī)格多,鋼線需要在橫向和縱向上進行復(fù)雜布置,然而,縱向鋼定位工作難度較大,且絞線較難扶直,張拉錨的固槽安裝工作量和難度都較大。三維預(yù)應(yīng)力張拉程序和順序都較為繁瑣,存在較多的障礙物,縱向張拉空間十分狹小,約110cm左右,為張拉施工帶來了較大的難度。在混凝土結(jié)構(gòu)施工強度達到預(yù)計強度的80%左右時,即可以進行預(yù)應(yīng)力張拉錨索施工。

第八,灌漿。張拉施工完成后,要在工作錨末端預(yù)留5cm左右的鋼絞線,切除多余的鋼絞線,同時,將外露的鋼絞線和工作錨用保護罩罩好,并與錨墊板固定在一起,將水泥漿灌注在保護罩里面,并填充嚴(yán)實,避免工作錨出現(xiàn)腐蝕和生銹等問題。灌漿施工應(yīng)選擇P042．5R級的普通硅酸鹽水泥與清潔的飲用水混制而成。在灌漿施工時,要按照實際需要添加專用外加劑,且保證外加劑中不能含有腐蝕鋼絞線的化學(xué)原料。在進行灌漿施工之前,要確認(rèn)孔中無雜物和積水,具體施工時使用真空輔助灌漿技術(shù)。水平放置錨索時,要由張拉端開始壓漿,排除固定端內(nèi)部的空氣;縱向放置錨索時,同樣由張拉端開始壓漿,固定端排氣。水泥壓漿要均勻緩慢地注入,不能出現(xiàn)停頓和中斷。漿液將孔道填滿后,要依次開放排氣孔排出空氣,直至漿液從孔中流出,在保持30s左右后,將排氣孔堵住。

4 結(jié)語

綜上所述,漕河段渡槽施工選擇大跨度三槽一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土施工結(jié)構(gòu),在實際的施工過程中難免會遇到各項技術(shù)和操作難題,因此,大型渡槽建設(shè)施工單位必須具有較高的二次設(shè)計能力、豐富的實踐經(jīng)驗以及較高的技術(shù)素質(zhì)和施工水平。在進行實際施工前,要做好充分的準(zhǔn)備,實現(xiàn)各方面的良好配合,采取先進的管理模式。從而保證施工效率的提高。

參考文獻

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