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【摘 要】泜河渡槽采用三向预应力施工工艺，有效降低槽身自重，节省大量原材料，并增加渡槽的刚度和整体性，提高渡槽的抗裂性能，承载能力和耐久性。
【关键词】三向预应力；张拉；灌浆
The Zhihe River aqueduct Triaxial prestress construction technology
Zhang Hui-wu
(Hebei Water conservancy Engineering BureauHebei )
【Abstract】The Zhihe River aqueduct by Triaxial prestress construction technology, reduce the trough body weight effectively, saves a lot of raw material and increasing stiffness and integrity of the aqueduct, improving the cracking resistance performance of aqueduct, carrying capacity and durability
【Key words】Three-way prestressed;Tensioning;Grouting
1.工程概况
泜河渡槽为南水北调中线总干渠上的一座大型交叉建筑物，由进口段、槽身段和出口段组成，总长458m。其中：槽身段共分9跨，单跨长30m，全长270m。渡槽上部槽身为三槽一联带拉杆预应力钢筋混凝土梁式矩形槽。槽身宽度24.3m。单槽过水断面尺寸7.0×6.7m，槽内设计水深5.58m。
2.预应力施工工艺
锚索制作→波纹管定位安装→混凝土浇筑→张拉→灌浆。
2.1 锚索制作。
预应力锚索及孔口钢垫座套管、架线环、垫座钢筋等均在加工厂制作，人工配合手动葫芦安装。将切割好的钢绞线按设计图纸要求进行绑扎制作，分根编号记录；对中支架按要求进行设置。钢绞线和波纹管之间用硬质塑料支架分离，支架间距为2.0m。施工时预先将预应力钢绞线穿入波纹管内。
2.2 波纹管定位安装。
锚索孔道采用HDPE波纹管拼接而成。
2.2.1 定位筋放样和施工。
沿预应力筋的布孔位置按设计坐标进行测量放样，经检查无误后进行预应力定位筋施工。定位筋加工尺寸及固定位置精确，点焊成片并与周围主筋焊接以加强其整体性，定位点间隔20cm。
2.2.2 管道埋设。
波纹管安装时，首先按设计图中预应力筋的直线坐标在模板或钢筋上定出直线位置。波纹管的固定采用钢筋马凳支托，马凳间距为600～800mm，钢筋支托焊在槽身普通钢筋上，支托卡住孔道以防浇筑混凝土时波纹管位置偏移。波纹管的连接采用大一号同型波纹管，接头长度为200～300mm，接头两端用密封胶带或塑料热缩管封裹。波纹管安装就位过程中，避免反复弯曲，以防管壁开裂，同时，还防止电焊火花烧伤管壁。
竖向预应力钢筋固定端锚具焊接固定在底板钢筋上直接预埋于混凝土。张拉端锚具预留采用预埋木盒，波纹管端部的垫板通过钢筋骨架与木盒顶紧，安装时要保证位置准确。
纵横向预应力钢绞线张拉端锚具预留采用预埋木盒，波纹管端部的垫板通过钢筋骨架与木盒顶紧，安装时保证位置准确。在张拉完成、孔道灌浆后，浇筑二期混凝土与周围混凝土抹平，使锚具被混凝土包裹。
灌浆孔及排气孔的布置：灌浆孔底板每束钢绞线张拉段孔口为灌浆孔，固定端孔口为排气孔。混凝土浇筑完成终凝后，用通孔器清理孔道，确保排气孔道通畅。
2.3 混凝土浇筑。
混凝土采用拌合站集中供料。混凝土入仓及振捣避开锚索管道，防止冲击，碰撞变形。为防止管道意外受损及管道漏浆堵塞，混凝土浇筑全过程经常以扫孔球扫孔。
2.4 张拉程序。
混凝土抗压强度达到设计张拉要求后，即可进行预应力锚索张拉。渡槽整体张拉程序的原则是：先纵向、后横向再竖向；先底部后上部。
各部位张拉顺序纵向预应力钢绞线锚束张拉遵循同步、对称、同时张拉的原则，按由中梁至边梁，由底部至顶部的原则张拉；横向预应力钢绞线在纵向张拉结束后进行，横梁及底板张拉顺序是：先张拉各横梁，后拉各梁上部底板横向钢绞线，自渡槽端部开始，每次每侧一根，向跨中对称张拉，每梁每次张拉二根，分三次张拉完成；竖向预应力钢筋在横向张拉结束后进行，张拉自两侧跨端开始，向跨中进行，每次同时选取每侧边、中墙共8跟钢筋，依次向跨中张拉。
2.5 张拉。
2.5.1 钢绞线张拉。
锚索张拉前，先用YDC560型千斤顶对锚索单根进行初始应力调整，然后用YDC1500、YDC2500等千斤顶进行整束张拉。解除锚索尾端包裹物，取下定位板，清除锚索及垫座周围的杂物。安装工作锚夹具，进行初始应力调整。安装限位板、千斤顶及工具锚。
张拉按设计要求分级进行。张拉程序：对夹片式等自锚锚具为低松弛力筋0→初应力（持荷2min）→σcon（锚固）；对螺母锚具为0→初应力→1.05σcon（持荷2min）→σcon（锚固），σcon为张拉时的控制应力，包括预应力损失值。钢绞线采用两端对称张拉。两端同时张拉时，两端千斤顶升降压、划线、测伸长、插垫等工作基本一致。张拉过程缓慢、连续、匀速。
2.5.2 精轧钢筋张拉。
竖向预应力筋采用32精轧螺纹钢筋。施工时，将固定端锚垫板和螺母式锚具安装进行紧固，随波纹管一同安装到设计位置，将锚固端锚垫板与底板钢筋焊接牢固。以大波纹管一号的钢管作为套管与锚垫板焊接严密，并与波纹管密封严密，防止漏浆。
张拉端锚具安装前严格检查每根钢筋丝扣无损伤和钢筋无弯曲，安装时确保位置准确且铅直，以钢筋支架支撑到模板上固位，丝扣和外露部分包裹油布并加设钢套管防锈以保护丝扣不受损伤。
张拉，精轧螺纹钢筋采用混凝土顶部一端张拉法张拉。张拉程序同锚索张拉。
2.6 张拉控制。
张拉过程中，采用应力应变和拉伸量的双控措施对其进行监控。为了补偿预应力损失，钢绞线提高锚索的超张拉力3%，以减少二次张拉的消耗。
2.7 灌浆。
锚索张拉锁定后进行灌浆。用NJ600浓浆高速制浆机拌制浆液，输送至JJS-2B搅拌桶由2SNS型灌浆机灌浆。灌浆机可连续操作，对于纵向预应力管道以0.7MPa的恒压作业；对于竖向预应应力钢材管道以0.4MPa的恒压作业。
水泥浆的拌和首先将水加于拌和机内，再放入水泥。经充分拌和以后，再掺入适量的减水剂、膨胀剂。掺入减水剂的水泥浆水灰比减小到0.35。拌和至少2min，直至达到均匀的稠度为止。
灌浆前，先检查管道是否通畅。后将锚具周围的钢丝间隙和孔洞填封，以防冒浆，吹入无油的压缩空气清洗管道。接着用含有0.01Kg/L生石灰清水冲洗管道，直到将松散颗粒除去清水排出为止，再以无油的压缩空气吹干管道。
灌浆时，对曲线孔道和竖向孔道由最低点的压浆孔压入，并且使水泥浆由最高点的排气孔流出，直到流出的稠度达到注入的稠度。管道充满水泥浆为止。
水泥浆自调制至压入孔道的延续时间，不超过30～45min，水泥浆在使用前和压注过程中经常搅动。
出气孔应在水泥浆的流动方向一个接一个地封闭，注入管在压力下封闭直至水泥浆凝固。对压满浆的管道进行保护，一天内不受振动。
封锚，压浆后将锚头及周边冲洗干净。张拉端及固定端截面的混凝土凿毛后即可进行封锚二期混凝土的浇筑。
［文章编号］1619-2737（2011）04-15-84
［作者简介］ 张辉武 （1975.10-），男， 职称：工程师，工作单位：河北省水利工程局，研究方向：水利水电工程技术，毕业院校：华北水利水电学院，专业为水文地质与工程地质。
【关键词】三向预应力；张拉；灌浆
The Zhihe River aqueduct Triaxial prestress construction technology
Zhang Hui-wu
(Hebei Water conservancy Engineering BureauHebei )
【Abstract】The Zhihe River aqueduct by Triaxial prestress construction technology, reduce the trough body weight effectively, saves a lot of raw material and increasing stiffness and integrity of the aqueduct, improving the cracking resistance performance of aqueduct, carrying capacity and durability
【Key words】Three-way prestressed;Tensioning;Grouting
1.工程概况
泜河渡槽为南水北调中线总干渠上的一座大型交叉建筑物，由进口段、槽身段和出口段组成，总长458m。其中：槽身段共分9跨，单跨长30m，全长270m。渡槽上部槽身为三槽一联带拉杆预应力钢筋混凝土梁式矩形槽。槽身宽度24.3m。单槽过水断面尺寸7.0×6.7m，槽内设计水深5.58m。
2.预应力施工工艺
锚索制作→波纹管定位安装→混凝土浇筑→张拉→灌浆。
2.1 锚索制作。
预应力锚索及孔口钢垫座套管、架线环、垫座钢筋等均在加工厂制作，人工配合手动葫芦安装。将切割好的钢绞线按设计图纸要求进行绑扎制作，分根编号记录；对中支架按要求进行设置。钢绞线和波纹管之间用硬质塑料支架分离，支架间距为2.0m。施工时预先将预应力钢绞线穿入波纹管内。
2.2 波纹管定位安装。
锚索孔道采用HDPE波纹管拼接而成。
2.2.1 定位筋放样和施工。
沿预应力筋的布孔位置按设计坐标进行测量放样，经检查无误后进行预应力定位筋施工。定位筋加工尺寸及固定位置精确，点焊成片并与周围主筋焊接以加强其整体性，定位点间隔20cm。
2.2.2 管道埋设。
波纹管安装时，首先按设计图中预应力筋的直线坐标在模板或钢筋上定出直线位置。波纹管的固定采用钢筋马凳支托，马凳间距为600～800mm，钢筋支托焊在槽身普通钢筋上，支托卡住孔道以防浇筑混凝土时波纹管位置偏移。波纹管的连接采用大一号同型波纹管，接头长度为200～300mm，接头两端用密封胶带或塑料热缩管封裹。波纹管安装就位过程中，避免反复弯曲，以防管壁开裂，同时，还防止电焊火花烧伤管壁。
竖向预应力钢筋固定端锚具焊接固定在底板钢筋上直接预埋于混凝土。张拉端锚具预留采用预埋木盒，波纹管端部的垫板通过钢筋骨架与木盒顶紧，安装时要保证位置准确。
纵横向预应力钢绞线张拉端锚具预留采用预埋木盒，波纹管端部的垫板通过钢筋骨架与木盒顶紧，安装时保证位置准确。在张拉完成、孔道灌浆后，浇筑二期混凝土与周围混凝土抹平，使锚具被混凝土包裹。
灌浆孔及排气孔的布置：灌浆孔底板每束钢绞线张拉段孔口为灌浆孔，固定端孔口为排气孔。混凝土浇筑完成终凝后，用通孔器清理孔道，确保排气孔道通畅。
2.3 混凝土浇筑。
混凝土采用拌合站集中供料。混凝土入仓及振捣避开锚索管道，防止冲击，碰撞变形。为防止管道意外受损及管道漏浆堵塞，混凝土浇筑全过程经常以扫孔球扫孔。
2.4 张拉程序。
混凝土抗压强度达到设计张拉要求后，即可进行预应力锚索张拉。渡槽整体张拉程序的原则是：先纵向、后横向再竖向；先底部后上部。
各部位张拉顺序纵向预应力钢绞线锚束张拉遵循同步、对称、同时张拉的原则，按由中梁至边梁，由底部至顶部的原则张拉；横向预应力钢绞线在纵向张拉结束后进行，横梁及底板张拉顺序是：先张拉各横梁，后拉各梁上部底板横向钢绞线，自渡槽端部开始，每次每侧一根，向跨中对称张拉，每梁每次张拉二根，分三次张拉完成；竖向预应力钢筋在横向张拉结束后进行，张拉自两侧跨端开始，向跨中进行，每次同时选取每侧边、中墙共8跟钢筋，依次向跨中张拉。
2.5 张拉。
2.5.1 钢绞线张拉。
锚索张拉前，先用YDC560型千斤顶对锚索单根进行初始应力调整，然后用YDC1500、YDC2500等千斤顶进行整束张拉。解除锚索尾端包裹物，取下定位板，清除锚索及垫座周围的杂物。安装工作锚夹具，进行初始应力调整。安装限位板、千斤顶及工具锚。
张拉按设计要求分级进行。张拉程序：对夹片式等自锚锚具为低松弛力筋0→初应力（持荷2min）→σcon（锚固）；对螺母锚具为0→初应力→1.05σcon（持荷2min）→σcon（锚固），σcon为张拉时的控制应力，包括预应力损失值。钢绞线采用两端对称张拉。两端同时张拉时，两端千斤顶升降压、划线、测伸长、插垫等工作基本一致。张拉过程缓慢、连续、匀速。
2.5.2 精轧钢筋张拉。
竖向预应力筋采用32精轧螺纹钢筋。施工时，将固定端锚垫板和螺母式锚具安装进行紧固，随波纹管一同安装到设计位置，将锚固端锚垫板与底板钢筋焊接牢固。以大波纹管一号的钢管作为套管与锚垫板焊接严密，并与波纹管密封严密，防止漏浆。
张拉端锚具安装前严格检查每根钢筋丝扣无损伤和钢筋无弯曲，安装时确保位置准确且铅直，以钢筋支架支撑到模板上固位，丝扣和外露部分包裹油布并加设钢套管防锈以保护丝扣不受损伤。
张拉，精轧螺纹钢筋采用混凝土顶部一端张拉法张拉。张拉程序同锚索张拉。
2.6 张拉控制。
张拉过程中，采用应力应变和拉伸量的双控措施对其进行监控。为了补偿预应力损失，钢绞线提高锚索的超张拉力3%，以减少二次张拉的消耗。
2.7 灌浆。
锚索张拉锁定后进行灌浆。用NJ600浓浆高速制浆机拌制浆液，输送至JJS-2B搅拌桶由2SNS型灌浆机灌浆。灌浆机可连续操作，对于纵向预应力管道以0.7MPa的恒压作业；对于竖向预应应力钢材管道以0.4MPa的恒压作业。
水泥浆的拌和首先将水加于拌和机内，再放入水泥。经充分拌和以后，再掺入适量的减水剂、膨胀剂。掺入减水剂的水泥浆水灰比减小到0.35。拌和至少2min，直至达到均匀的稠度为止。
灌浆前，先检查管道是否通畅。后将锚具周围的钢丝间隙和孔洞填封，以防冒浆，吹入无油的压缩空气清洗管道。接着用含有0.01Kg/L生石灰清水冲洗管道，直到将松散颗粒除去清水排出为止，再以无油的压缩空气吹干管道。
灌浆时，对曲线孔道和竖向孔道由最低点的压浆孔压入，并且使水泥浆由最高点的排气孔流出，直到流出的稠度达到注入的稠度。管道充满水泥浆为止。
水泥浆自调制至压入孔道的延续时间，不超过30～45min，水泥浆在使用前和压注过程中经常搅动。
出气孔应在水泥浆的流动方向一个接一个地封闭，注入管在压力下封闭直至水泥浆凝固。对压满浆的管道进行保护，一天内不受振动。
封锚，压浆后将锚头及周边冲洗干净。张拉端及固定端截面的混凝土凿毛后即可进行封锚二期混凝土的浇筑。
［文章编号］1619-2737（2011）04-15-84
［作者简介］ 张辉武 （1975.10-），男， 职称：工程师，工作单位：河北省水利工程局，研究方向：水利水电工程技术，毕业院校：华北水利水电学院，专业为水文地质与工程地质。