預應力混凝土渡槽造槽機施工關鍵技術淺析

張逸軍

（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局，陜西 咸陽 712000）

1 概況

楊凌渡槽共14跨，單跨長30 m，總長420 m。渡槽為C50預應力混凝土簡支結構，橫斷面為弧腳矩形（見圖1），渡槽凈寬4.8 m，凈高2.8 m，設計水深1.937 m，加大水深2.155 m。跨中斷面高3.2 m，兩側直段高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

槽身施工采用移動模架造槽機法施工，主要結構包括外梁系統、外模系統、外肋系統、內模系統、支腿、電控系統及液壓系統等（見圖2）。其工作原理是工作時外梁通過支腿支撐于墩頂，外梁框架側面安裝挑梁，外肋及外模、底模吊掛在挑梁上，形成渡槽外輪廓；內梁通過拉桿與外梁連接，內梁側面安裝內模系統形成渡槽內腔輪廓。外模系統及內模系統配合形成一個可以縱向移動的渡槽制造平臺，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，再構筑該跨渡槽，如此反復向前推移，逐跨澆筑。

圖2 造槽機構造圖

2 造槽機施工關鍵技術

由于該渡槽施工工藝與常規混凝土施工不同，同時渡槽為薄壁結構，鋼筋密集，槽內操作空間狹小，使得混凝土入倉、振搗困難。在渡槽施工初期遇到混凝土澆筑時間過長，外觀有麻面、氣泡等質量缺陷，針對這些問題經過多次總結，通過調整優化施工工藝，基本解決了這些問題。本文根據現場施工經驗，從混凝土拌和質量控制、澆筑要求、振搗控制、預應力張拉及造槽機過跨等幾個造槽機施工中的關鍵技術方面予以淺析，以期為其他渡槽施工提供參考。

2.1 混凝土拌合質量

混凝土拌合物的性能指標主要有和易性、初凝時間等。由于造槽機內、外模板均為整體模板，混凝土須采用泵車從側墻下料，要求混凝土的流動性、保水性及初凝時間必須和施工工藝相匹配。混凝土流動性不好，會造成底板、側墻弧段混凝土不密實、空洞等現象；保水性好，能避免混凝土工程產生離析和泌水現象；混凝土的運輸、澆筑及間歇的全部時間不能超過混凝土的初凝時間，防止混凝土出現冷縫。混凝土拌合質量主要從原材料、配合比、拌和時間等方面進行控制。

（1）原材料進場后，施工方要嚴格自檢，監理方抽檢，確保性能指標滿足規范要求后方能用于拌和。

（2）拌和前校核拌和站測量系統，嚴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1%；骨料用量誤差不超過2%。

（4）混凝土每盤的攪拌時間不少于120 s。攪拌時，按順序先向攪拌機投入骨料、水泥、粉煤灰及水、外加劑，然后放入纖維素纖維，充分攪拌至均勻。

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

2.2 混凝土澆筑

澆筑質量控制是混凝土質量控制的重點，澆筑工作必須嚴格按照質量標準和工藝規范進行。根據造槽機施工工藝特點制定詳細的施工方案，澆筑總的原則是“先底板、再側墻、最后頂板及拉桿，從一端開始，分層連續澆筑成型”。混凝土澆筑過程主要做好鋼筋和模板檢查、混凝土入倉形式及分層高度、混凝土澆筑間隔時間等控制。

（1）澆筑混凝土前將模板內的雜物和鋼筋上的油污等清除干凈；在渡槽混凝土澆筑過程中，指定專人檢查造槽機支撐、模板等，發現造槽機支撐、螺栓等松動應及時擰緊和加固。

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

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

（4）在澆筑過程中對已澆筑混凝土進行觀測，若發現已澆筑混凝土塑性較差、將要初凝時，必須及時覆蓋混凝土，防止出現施工冷縫。

④出院隨訪:患者出院以后應定期進行隨訪,積極了解患者的各種相關計劃執行狀況和相關效果,要針對性對患者的護理方案進行調整并作出修整,最大程度上提高患者護理工作說起這個效果。如果在護理過程當中遭遇困難,需要發揮患者家屬的相關作用,提升患者家庭護理的有效性。

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

（6）側墻下料易發生混凝土濺射灑落問題，設置專人進行灑落混凝土清理，避免灑落混凝土干硬影響施工質量。

2.3 混凝土振搗

混凝土振搗是確保混凝土施工質量的關鍵。受造槽機模板限制渡槽底板及側墻弧段無法使用插入式振搗器，為確保混凝土質量，在造槽機外模安裝了48臺高頻附著式振搗器，同時在內模弧段設置振搗窗口，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，插入式振搗棒通過振搗窗口進行振搗。側墻直段及頂板采用50型插入式振搗器從頂部進行振搗。混凝土振搗主要技術要求如下。

（1）50型插入式振搗器的插入點交錯布置，間距不大于30 cm，振搗時須插入下層混凝土內的深度5 cm～10 cm。操作人員按責任劃分區域進行振搗,必須責任心強，不得欠振或過振，絕不允許漏振。

（2）每次插入振搗時間宜為20 s～30 s，并以混凝土不再顯著沉落，不出現氣泡，表面呈現浮漿為準，注意總結經驗，掌握最佳振動時間。

（3）附著式振搗器在外模間距0.4 m～1.5 m設置1臺，外模左右側各布置一排，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，澆筑時根據振搗范圍開啟振搗器，外模每次激振35 s～45 s。

（4）對混凝土進行復振，特別是底板及側墻弧段部位，在一次振搗30 min～45 min后，進行二次復振，進一步消除混凝土內部的泌水、氣泡，增強混凝土密實度，減少底板及弧段氣泡，保證表面光滑。

（5）底板混凝土振搗時應表示出波紋管位置，避免受到插入振搗器的碰擊。

2.4 預應力張拉

渡槽單跨槽身底部共布置9孔縱向有粘結預應力直線筋，單孔預應力筋為8Фs15.2鋼絞線，采用圓形錨具、圓形波紋管，單端張拉，單孔設計錨下控制應力為1458.24 kN。預應力張拉在施工前，確認混凝土強度及齡期符合要求，張拉設備狀況良好，明確油壓表讀數、設計張拉伸長值、張拉工藝參數等。

（1）張拉時，混凝土的強度應達到設計強度的80%，且齡期超過7 d，張拉值以設計值為準。帶模預張拉時，內模要松開，不能對槽體壓縮造成障礙；張拉完成后方可拆除底模。

（2）施加預應力時，預應力筋、錨具和千斤頂應位于同一軸線上。

（3）張拉前縱向預應力鋼絞線都應進行單根預張，預緊按20%σcon進行。

（4）張拉順序為由兩端至中間，對稱、分批、分級張拉。張拉時各級荷載均測量記錄伸長量，放張時均記錄回縮量。

（5）預應力張拉按五個階段進行，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）實測伸長值應與理論伸長值進行校核，兩者差值控制在±6%內為合格。預應力筋回縮值不得超過6 mm，若實測回縮值大于6 mm應查明原因、退錨重新張拉。

2.5 造槽機過跨

楊凌渡槽使用造槽機型號為DZ30/320，過跨根據造槽機的特點及渡槽結構特性，按照張拉完畢后進行過孔，造槽機的過跨工藝流程見圖3。

圖3 造槽機的過跨工藝流程圖

（1）造槽機過孔作業時,要求現場風力≤6級，過孔前必須已完成槽體預應力鋼筋張拉。

（2）過孔前要檢查電氣液壓系統是否正常，受力構件的焊縫質量，發現裂紋，及時補焊。

（3）模架旋轉開啟及合龍過程中，造槽機前后端均應保持同步。

（4）造槽機過孔后應及時將外模系統合龍，模架就位。

（5）操作人員一定經過培訓并考核合格方可上崗，操作時做好安全措施，系好安全帶戴好安全帽，多余人員不得在現場停留，高空作業防止高空墜物。

3 結語

楊凌渡槽工程于2017年底開始首跨澆筑。在工程初期遇到的混凝土澆筑時間過長的問題，通過提高混凝土拌和質量、加強混凝土澆筑控制得到較好解決。延長振搗時間、增加復振工序減少了麻面、氣泡等問題的出現。在預應力施工過程中實測預應力鋼絞線張拉伸長量和理論伸長量最大偏差為3.43%，預應力回縮值最大為5.9 mm，最小值4.3 mm，均符合設計及規范要求。

從東深供水工程到南水北調中線工程，再到楊凌渡槽工程中的使用，造槽機在渡槽施工的技術應用越來越成熟，但對于不同的渡槽結構形式以及造槽機構造，在施工中需要關注的關鍵技術不同。通過施工過程中對遇到的問題的不斷總結和對施工技術的優化提升，促進了大中型渡槽施工技術的發展，也取得了顯著的經濟效益和社會效益。