預(yù)應(yīng)力混凝土渡槽造槽機(jī)施工關(guān)鍵技術(shù)淺析

張逸軍

（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局，陜西 咸陽(yáng) 712000）

1 概況

楊凌渡槽共14跨，單跨長(zhǎng)30 m，總長(zhǎng)420 m。渡槽為C50預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，橫斷面為弧腳矩形（見(jiàn)圖1），渡槽凈寬4.8 m，凈高2.8 m，設(shè)計(jì)水深1.937 m，加大水深2.155 m?？缰袛嗝娓?.2 m，兩側(cè)直段高1.50 m，槽壁厚0.30 m，底板厚0.4 m；支座斷面高3.55 m，壁厚0.45 m，底板厚0.7 m。渡槽頂部沿槽身軸線方向每隔2.5 m方向設(shè)一根0.3 m×0.3 m的拉桿。

圖1 渡槽橫斷面圖

槽身施工采用移動(dòng)模架造槽機(jī)法施工，主要結(jié)構(gòu)包括外梁系統(tǒng)、外模系統(tǒng)、外肋系統(tǒng)、內(nèi)模系統(tǒng)、支腿、電控系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)等（見(jiàn)圖2）。其工作原理是工作時(shí)外梁通過(guò)支腿支撐于墩頂，外梁框架側(cè)面安裝挑梁，外肋及外模、底模吊掛在挑梁上，形成渡槽外輪廓；內(nèi)梁通過(guò)拉桿與外梁連接，內(nèi)梁側(cè)面安裝內(nèi)模系統(tǒng)形成渡槽內(nèi)腔輪廓。外模系統(tǒng)及內(nèi)模系統(tǒng)配合形成一個(gè)可以縱向移動(dòng)的渡槽制造平臺(tái)，完成渡槽澆筑。待整跨渡槽鋼筋混凝土澆筑完成后，再將外梁及模板向前行走至下一跨定位，再構(gòu)筑該跨渡槽，如此反復(fù)向前推移，逐跨澆筑。

圖2 造槽機(jī)構(gòu)造圖

2 造槽機(jī)施工關(guān)鍵技術(shù)

由于該渡槽施工工藝與常規(guī)混凝土施工不同，同時(shí)渡槽為薄壁結(jié)構(gòu)，鋼筋密集，槽內(nèi)操作空間狹小，使得混凝土入倉(cāng)、振搗困難。在渡槽施工初期遇到混凝土澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，外觀有麻面、氣泡等質(zhì)量缺陷，針對(duì)這些問(wèn)題經(jīng)過(guò)多次總結(jié)，通過(guò)調(diào)整優(yōu)化施工工藝，基本解決了這些問(wèn)題。本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，從混凝土拌和質(zhì)量控制、澆筑要求、振搗控制、預(yù)應(yīng)力張拉及造槽機(jī)過(guò)跨等幾個(gè)造槽機(jī)施工中的關(guān)鍵技術(shù)方面予以淺析，以期為其他渡槽施工提供參考。

2.1 混凝土拌合質(zhì)量

混凝土拌合物的性能指標(biāo)主要有和易性、初凝時(shí)間等。由于造槽機(jī)內(nèi)、外模板均為整體模板，混凝土須采用泵車從側(cè)墻下料，要求混凝土的流動(dòng)性、保水性及初凝時(shí)間必須和施工工藝相匹配?；炷亮鲃?dòng)性不好，會(huì)造成底板、側(cè)墻弧段混凝土不密實(shí)、空洞等現(xiàn)象；保水性好，能避免混凝土工程產(chǎn)生離析和泌水現(xiàn)象；混凝土的運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部時(shí)間不能超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間，防止混凝土出現(xiàn)冷縫。混凝土拌合質(zhì)量主要從原材料、配合比、拌和時(shí)間等方面進(jìn)行控制。

（1）原材料進(jìn)場(chǎng)后，施工方要嚴(yán)格自檢，監(jiān)理方抽檢，確保性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求后方能用于拌和。

（2）拌和前校核拌和站測(cè)量系統(tǒng)，嚴(yán)格按照混凝土施工配合比稱量原材料，其中水、水泥、粉煤灰、混凝土外加劑的用量誤差不超過(guò)1%；骨料用量誤差不超過(guò)2%。

（4）混凝土每盤(pán)的攪拌時(shí)間不少于120 s。攪拌時(shí)，按順序先向攪拌機(jī)投入骨料、水泥、粉煤灰及水、外加劑，然后放入纖維素纖維，充分?jǐn)嚢柚辆鶆颉?/p>

（5）外加劑需要提前稀釋和調(diào)配的，必須攪拌均勻，在施工過(guò)程中溶液不得出現(xiàn)沉淀或者分層現(xiàn)象。

2.2 混凝土澆筑

澆筑質(zhì)量控制是混凝土質(zhì)量控制的重點(diǎn)，澆筑工作必須嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工藝規(guī)范進(jìn)行。根據(jù)造槽機(jī)施工工藝特點(diǎn)制定詳細(xì)的施工方案，澆筑總的原則是“先底板、再側(cè)墻、最后頂板及拉桿，從一端開(kāi)始，分層連續(xù)澆筑成型”。混凝土澆筑過(guò)程主要做好鋼筋和模板檢查、混凝土入倉(cāng)形式及分層高度、混凝土澆筑間隔時(shí)間等控制。

（1）澆筑混凝土前將模板內(nèi)的雜物和鋼筋上的油污等清除干凈；在渡槽混凝土澆筑過(guò)程中，指定專人檢查造槽機(jī)支撐、模板等，發(fā)現(xiàn)造槽機(jī)支撐、螺栓等松動(dòng)應(yīng)及時(shí)擰緊和加固。

（2）入倉(cāng)按照澆筑部位控制混凝土坍落度，底板及側(cè)墻弧線段混凝土澆筑時(shí)坍落度控制在220 mm，側(cè)墻直線段及頂板、拉梁坍落度控制在190 mm。

（3）混凝土澆筑入模時(shí)，水平分層厚度控制在30 cm～50 cm，下料務(wù)必均勻，注意與振搗相配合，混凝土的振搗與下料交錯(cuò)進(jìn)行。

（4）在澆筑過(guò)程中對(duì)已澆筑混凝土進(jìn)行觀測(cè)，若發(fā)現(xiàn)已澆筑混凝土塑性較差、將要初凝時(shí)，必須及時(shí)覆蓋混凝土，防止出現(xiàn)施工冷縫。

④出院隨訪:患者出院以后應(yīng)定期進(jìn)行隨訪,積極了解患者的各種相關(guān)計(jì)劃執(zhí)行狀況和相關(guān)效果,要針對(duì)性對(duì)患者的護(hù)理方案進(jìn)行調(diào)整并作出修整,最大程度上提高患者護(hù)理工作說(shuō)起這個(gè)效果。如果在護(hù)理過(guò)程當(dāng)中遭遇困難,需要發(fā)揮患者家屬的相關(guān)作用,提升患者家庭護(hù)理的有效性。

（5）底板及側(cè)墻混凝土均由側(cè)墻下料，下料高度較大，澆筑時(shí)通過(guò)串筒及集料斗下料，澆筑前在側(cè)墻頂部安裝混凝土入倉(cāng)串筒，串筒伸入槽體1.5 m，按間距2 m均勻布置。

（6）側(cè)墻下料易發(fā)生混凝土濺射灑落問(wèn)題，設(shè)置專人進(jìn)行灑落混凝土清理，避免灑落混凝土干硬影響施工質(zhì)量。

2.3 混凝土振搗

混凝土振搗是確?；炷潦┕べ|(zhì)量的關(guān)鍵。受造槽機(jī)模板限制渡槽底板及側(cè)墻弧段無(wú)法使用插入式振搗器，為確?；炷临|(zhì)量，在造槽機(jī)外模安裝了48臺(tái)高頻附著式振搗器，同時(shí)在內(nèi)模弧段設(shè)置振搗窗口，用手持式35型振搗棒插入振搗。渡槽底板的振搗以插入式振搗器為主，附著式振搗器振搗為輔。側(cè)墻弧段混凝土的振搗以附著式振搗器振搗為主，插入式振搗器為輔，插入式振搗棒通過(guò)振搗窗口進(jìn)行振搗。側(cè)墻直段及頂板采用50型插入式振搗器從頂部進(jìn)行振搗?；炷琳駬v主要技術(shù)要求如下。

（1）50型插入式振搗器的插入點(diǎn)交錯(cuò)布置，間距不大于30 cm，振搗時(shí)須插入下層混凝土內(nèi)的深度5 cm～10 cm。操作人員按責(zé)任劃分區(qū)域進(jìn)行振搗,必須責(zé)任心強(qiáng)，不得欠振或過(guò)振，絕不允許漏振。

（2）每次插入振搗時(shí)間宜為20 s～30 s，并以混凝土不再顯著沉落，不出現(xiàn)氣泡，表面呈現(xiàn)浮漿為準(zhǔn)，注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，掌握最佳振動(dòng)時(shí)間。

（3）附著式振搗器在外模間距0.4 m～1.5 m設(shè)置1臺(tái)，外模左右側(cè)各布置一排，在渡槽端頭鋼筋密集部位加密安裝，振搗器與模板緊密連接，澆筑時(shí)根據(jù)振搗范圍開(kāi)啟振搗器，外模每次激振35 s～45 s。

（4）對(duì)混凝土進(jìn)行復(fù)振，特別是底板及側(cè)墻弧段部位，在一次振搗30 min～45 min后，進(jìn)行二次復(fù)振，進(jìn)一步消除混凝土內(nèi)部的泌水、氣泡，增強(qiáng)混凝土密實(shí)度，減少底板及弧段氣泡，保證表面光滑。

（5）底板混凝土振搗時(shí)應(yīng)表示出波紋管位置，避免受到插入振搗器的碰擊。

2.4 預(yù)應(yīng)力張拉

渡槽單跨槽身底部共布置9孔縱向有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力直線筋，單孔預(yù)應(yīng)力筋為8Фs15.2鋼絞線，采用圓形錨具、圓形波紋管，單端張拉，單孔設(shè)計(jì)錨下控制應(yīng)力為1458.24 kN。預(yù)應(yīng)力張拉在施工前，確認(rèn)混凝土強(qiáng)度及齡期符合要求，張拉設(shè)備狀況良好，明確油壓表讀數(shù)、設(shè)計(jì)張拉伸長(zhǎng)值、張拉工藝參數(shù)等。

（1）張拉時(shí)，混凝土的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%，且齡期超過(guò)7 d，張拉值以設(shè)計(jì)值為準(zhǔn)。帶模預(yù)張拉時(shí)，內(nèi)模要松開(kāi)，不能對(duì)槽體壓縮造成障礙；張拉完成后方可拆除底模。

（2）施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋、錨具和千斤頂應(yīng)位于同一軸線上。

（3）張拉前縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線都應(yīng)進(jìn)行單根預(yù)張，預(yù)緊按20%σcon進(jìn)行。

（4）張拉順序?yàn)橛蓛啥酥林虚g，對(duì)稱、分批、分級(jí)張拉。張拉時(shí)各級(jí)荷載均測(cè)量記錄伸長(zhǎng)量，放張時(shí)均記錄回縮量。

（5）預(yù)應(yīng)力張拉按五個(gè)階段進(jìn)行，25%σcon（持荷2 min）→50%σcon（持荷2 min）→75%σcon（持荷2 min）→100%σcon（持荷2 min）→105%σcon（持荷10 min），σcon=0.7 fptk。

（6）實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值應(yīng)與理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核，兩者差值控制在±6%內(nèi)為合格。預(yù)應(yīng)力筋回縮值不得超過(guò)6 mm，若實(shí)測(cè)回縮值大于6 mm應(yīng)查明原因、退錨重新張拉。

2.5 造槽機(jī)過(guò)跨

楊凌渡槽使用造槽機(jī)型號(hào)為DZ30/320，過(guò)跨根據(jù)造槽機(jī)的特點(diǎn)及渡槽結(jié)構(gòu)特性，按照張拉完畢后進(jìn)行過(guò)孔，造槽機(jī)的過(guò)跨工藝流程見(jiàn)圖3。

圖3 造槽機(jī)的過(guò)跨工藝流程圖

（1）造槽機(jī)過(guò)孔作業(yè)時(shí),要求現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力≤6級(jí)，過(guò)孔前必須已完成槽體預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉。

（2）過(guò)孔前要檢查電氣液壓系統(tǒng)是否正常，受力構(gòu)件的焊縫質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)裂紋，及時(shí)補(bǔ)焊。

（3）模架旋轉(zhuǎn)開(kāi)啟及合龍過(guò)程中，造槽機(jī)前后端均應(yīng)保持同步。

（4）造槽機(jī)過(guò)孔后應(yīng)及時(shí)將外模系統(tǒng)合龍，模架就位。

（5）操作人員一定經(jīng)過(guò)培訓(xùn)并考核合格方可上崗，操作時(shí)做好安全措施，系好安全帶戴好安全帽，多余人員不得在現(xiàn)場(chǎng)停留，高空作業(yè)防止高空墜物。

3 結(jié)語(yǔ)

楊凌渡槽工程于2017年底開(kāi)始首跨澆筑。在工程初期遇到的混凝土澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，通過(guò)提高混凝土拌和質(zhì)量、加強(qiáng)混凝土澆筑控制得到較好解決。延長(zhǎng)振搗時(shí)間、增加復(fù)振工序減少了麻面、氣泡等問(wèn)題的出現(xiàn)。在預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中實(shí)測(cè)預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉伸長(zhǎng)量和理論伸長(zhǎng)量最大偏差為3.43%，預(yù)應(yīng)力回縮值最大為5.9 mm，最小值4.3 mm，均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

從東深供水工程到南水北調(diào)中線工程，再到楊凌渡槽工程中的使用，造槽機(jī)在渡槽施工的技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越成熟，但對(duì)于不同的渡槽結(jié)構(gòu)形式以及造槽機(jī)構(gòu)造，在施工中需要關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)不同。通過(guò)施工過(guò)程中對(duì)遇到的問(wèn)題的不斷總結(jié)和對(duì)施工技術(shù)的優(yōu)化提升，促進(jìn)了大中型渡槽施工技術(shù)的發(fā)展，也取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。