水利工程預應力混凝土工藝技術的施工應用管理研討

彭勇泉

摘要：隨著預應力混凝土施工技術的長久發展和和水利工程施工規模的逐漸擴大，預應力混凝土結構增加了一個主要結構型式——后張法有粘結預應力混凝土結構。為了保證工程質量，必須對每一道施工工序進行嚴格把關，避免出現施工疏漏。本文主要講解預應力混凝土施工技術在水利工程施工中的應用管理要點。

關鍵詞：水利工程；預應力；混凝土；工藝技術

一、某水利工程預應力混凝土施工背景概況

在某水利工程采用粘結預應力混凝土施工技術，預應力筋采用了具有粘黏強度高低松弛特性的1×6-15.2-1860鋼絞線，鋼絞線的力學性能達到了國家標準。這個工程采用了有粘結預應力混凝土材料，預應力筋的張拉力為：σcon=0.75fptk，fptk=1860MPa。張拉為0→1.03σcon。主要表現在：屈服強度不小于0.85fptk；破斷強度不小于fptk；伸長率：標準距離為600mm時的伸長率應大干3.5%。錨具主要采用的是Ⅰ類錨具，其中張拉端的錨具采用QH型夾片，錨固端是擠壓錨具，這類錨具都必須達到質檢單位的檢驗標準才可以使用。預應力梁采用的是內徑為6～7Φs15.2選70mm，接管頭為Φ75的金屬波紋管，同時孔道用的材料也是波紋管。這種材料現場放置的時間不能過長，并且現場放置時底下要先放置墊木坊或者鋼筋的支架，除外要用足夠大的篷布把材料蓋住防止它被污染。而灌漿材料的組成，孔道灌漿主要采用的材料，水和灰的比例為0.4～0.45，水泥漿的強度高于30NM，為了使孔道灌漿更加具有密實性，在水泥里面加入0.75%的減水劑和適量的膨脹劑。孔道灌漿是一個勻速緩慢的過程，這個過程要一次性完成，中途不能中斷。噴嘴要時時刻刻緊貼著噴漿孔，防止空氣進入孔道而產生氣泡，影響灌漿密實度。使用孔道灌漿前，可以等排氣孔流出的是濃密的泥漿后再把排氣孔封住，還有等孔道滿出來之后把灌漿孔封住這樣就可以使灌漿達到飽滿的狀態。其中，被用于預應力結構的混凝土不能含有氯離子的附加劑。

二、案例水利工程預應力混凝土施工技術的應用管理

（一）現場下料和固定端的制作

在該工程中，下料和固定端的制作是有嚴格要求的，預應力專業隊伍應在鋪束前完成鋼絞線現場下料以及固定端制作。下料時固定端的端頭平面要和鋼絞線垂直，用砂輪鋸來切割，所下材料不得散開。鋼絞線下料長度是有一定標準的，長度偏差只能控制在100毫米范圍以內；另外，異型鋼絲套在固定端擠壓成型的時候必不可少，在固定端擠壓完成后，鋼絞線端部應比擠壓套略長或者與擠壓套持平。

（二）波紋管定位安裝

該案例工程中，進行螺旋波紋管的定位安裝，要以設計圖中的預應力筋的曲線坐標為一個基準點，依據預應力筋的曲線坐標在箍筋上定位出曲線位置，在設計標高控制點，波紋管使用水平鋼筋定位，預應力束左右偏差要控制在30毫米范圍以內，高度偏差要控制在50毫米以內，預應力束保持順直。Φ12鋼筋的螺紋鋼筋在工程中被用作定位筋，它的縱向間距為500毫米，梁寬a值和波紋管的外徑決定定位筋的長度，即a=D外+5毫米。在做鋼筋支托和箍筋點焊時箍筋的底部確保要墊嚴實。在定位筋上鋪設有粘結預應力波紋管，并將兩者用鐵絲綁扎嚴實，防止在澆注混凝土波紋管浮起從而導致工程出現嚴重的質量問題。

（三）混凝土的澆筑和振動

用混凝土澆筑預應力梁時，基于該案例工程的復雜性，為了使底部飽滿結實，保證混凝土質量，防止類似有氣泡的現象出現，在進行混凝土澆筑之前應該在底層均勻地鋪上一層強度一樣的沒有石子的混凝土水泥砂漿，厚度大概在30～50毫米的范圍。在用混凝土澆筑預應力梁時，避免振動棒與金屬波紋管、預應力筋和埋件的碰撞，還有為了保護好金屬波紋管的完整性，防止因振動而產生的波紋管變形與漏漿、預應力筋和埋件移位現象，拉伸的角落和起到固定作用的混凝土一定要振動得嚴嚴實實，錨墊板的背面不可以有空隙。在使用振動棒振動混凝土時，振動棒應當遵循快速插入，緩慢拔出的原則，插入的位置有均勻有序，成點式移動，不能有錯漏的地方，有序地進行下去。要注意的是移動的過程中，移動的距離不能超過震動棒半徑的1.5倍（大約為30-40厘米）。振動上面的混凝土時要插得深一點，大概插到下面5厘米的位置，這樣可以使混凝土結合得完美，不會出現空隙。用混凝土澆筑預應力梁時，可以提前空出1-2組試塊，將其與預應力梁一樣保養起來，以保證預應力筋拉伸的范圍。在混凝土澆筑結束后，不僅要保留混凝土試塊，還要多留出2組試塊，將其與預應力梁一起保養起來，延長拉伸日期。

（四）孔道澆灌水泥漿

有粘黏效果的預應力筋拉伸結束后，接下來就要實施灌漿了，要注意的是這兩個步驟要連續，不能中斷太久，否則會影響澆灌的質量。澆灌時，在預應力梁的兩邊和中間鉆出灌漿的洞，主要是使用425硅酸鹽水泥，水和灰的比例控制在0.4～0.45，孔道灌漿是一個勻速緩慢的過程，這個過程要一次性完成，中途不能中斷。噴嘴要時時刻刻緊貼著噴漿孔，防止空氣進入孔道而產生氣泡，影響灌漿密實度。使用孔道灌漿前，可以等排氣孔流出的是濃密的泥漿后再把排氣孔封住；澆灌泥漿的壓力要≥0.5MPa，當澆灌泥漿的管道長度超過30米時，壓力就相對于地上升到0.1～0.2MPa；水泥漿從調制好到進入到澆灌管道的時間差不能超過40分鐘，在用孔道澆灌水泥漿的過程，要注意注漿的管道有沒有堵塞，如果有注漿的管道中有出現堵塞現象，一定要進行及時處理，否則會出現工程質量問題。澆灌水泥漿完成后應該適時對張開和拉伸的兩個端口實行封錨行動。

三、結束語

該案例工程采用了有粘結預應力技術，很好地解決了工程施工中大幅度混凝土梁在承受較大的重量壓力時抗破裂的問題，節省了混凝土和鋼筋的使用數量，提高了空間的使用，也降低了水利工程的成本。我們要在原來的基礎上對預應力技術進行發展，使這項技術更加地完善，被運用于更多的領域。endprint