□張玉波 □呂 磊（中國水利水電第十一工程局有限公司）

1.工程概況

位于南水北調(diào)中線內(nèi)丘縣境內(nèi)小孟村河上的排洪渡槽，與總干渠交叉樁號126+936，斜交角67.5°。交叉斷面以上流域面積20.1 km2，排洪渡槽的設(shè)計(jì)流量為193.52 m3/s，校核流量為223.83 m3/s。小孟村河為淺寬式河谷地貌，河底高程約87m，兩岸地面高程約90 m。多數(shù)時(shí)節(jié)為無水狀態(tài)，沿河谷有一條地方煤礦的運(yùn)輸公路，所以渡槽不僅承擔(dān)著汛期或洪水來臨時(shí)的排洪任務(wù)，還是跨總干渠的一條重要交通要道。渡槽主要由進(jìn)口段、槽身段、出口段等部分組成，其中槽身段長69 m，為三跨預(yù)應(yīng)力混凝土雙槽矩形槽身，多縱梁結(jié)構(gòu)，縱梁為預(yù)制預(yù)應(yīng)力T型梁，每跨斜長23 m，單槽單跨7片梁，共計(jì)42片梁。預(yù)制T型梁單片梁高1.7 m，翼板總寬2 m，槽身典型斷面見圖1。

圖1 槽身典型斷面圖

2.預(yù)制T梁施工規(guī)劃

T梁預(yù)制施工是本工程的關(guān)鍵施工項(xiàng)目，預(yù)制場地就近布置在渡槽下游暫未開挖的渠道占地范圍內(nèi)。由于施工場地允許，為了節(jié)省大型起重設(shè)備，避免臺座周轉(zhuǎn)時(shí)因橋梁張拉、灌漿等工序等待時(shí)間過長而影響到施工進(jìn)度，T梁預(yù)制采用現(xiàn)場一次性臺座作為底模，場地規(guī)劃時(shí)考慮梁體吊運(yùn)過程中拖車及吊車通行要求，并結(jié)合施工進(jìn)度配置了兩套T梁模板。

3.模板設(shè)計(jì)及安拆施工

底模臺座場地要求整平、壓實(shí)，設(shè)置排水通道，確保場地排水通暢。臺座布置合理，臺座底模尺寸按照梁體底面尺寸設(shè)計(jì)，滿足T梁施工要求，標(biāo)準(zhǔn)段采用磚砌，兩端變截面采用C20混凝土澆筑，砌磚頂面統(tǒng)一澆筑5～7 cm厚的混凝土面層，并將表面壓光整平。在磚砌體內(nèi)預(yù)埋PVC管作為模板底部的對拉螺栓孔，埋設(shè)位置間距根據(jù)模板的分段設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)置，避免與模板支撐支腿沖突，一般為60～75 cm。在設(shè)計(jì)吊裝位置對應(yīng)的臺座處設(shè)置磚砌空腔，空腔內(nèi)填充粗砂，以便于吊裝前拆除。

為確保T型梁預(yù)制施工質(zhì)量，專門設(shè)計(jì)定做成套的全鋼定型模板。模板設(shè)計(jì)在考慮自身強(qiáng)度、剛度的前提下，為了便于裝、拆，減少拆裝周轉(zhuǎn)時(shí)間、提高工效，主要從模板的分段、橫隔板、堵頭、支撐體系、梳齒板等幾個(gè)方面統(tǒng)籌考慮，使其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，拼裝簡單、拆除容易。

3.1 模板組成部分

T梁模板采用定型鋼模板，模板表面光潔、無變形，模板接縫嚴(yán)密不漏漿。整套T梁模板由側(cè)模和端模組成，底模采用磚砌、混凝土抹面臺座。T梁模板模板標(biāo)準(zhǔn)剖面見圖2。

圖2 T梁模板標(biāo)準(zhǔn)斷面

側(cè)模位于梁體的兩側(cè)，沿梁長度方向由若干個(gè)具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的單元節(jié)組成。其長度方向的單元節(jié)由緊貼于混凝土表面的面板、支承面板的水平肋和豎向肋、支架、斜撐等構(gòu)件組拼成的一個(gè)整體。

端模位于梁體的兩端頭，安裝時(shí)與側(cè)模連接。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁需制作兩種端模，一是與梁體模板同時(shí)支立的端模，預(yù)制時(shí)使用；二是封端用端模，張拉和壓漿之后封錨使用。

3.2 側(cè)模分段

渡槽T梁單片長23 m，每片梁設(shè)計(jì)橫隔板5道，相鄰兩橫隔板中心間距5.44 m。從結(jié)構(gòu)上來看，除了隔板外其他部位結(jié)構(gòu)較為簡單，隔板處為整個(gè)模板的最薄弱環(huán)節(jié)。單節(jié)模板長度視設(shè)計(jì)圖的橫隔板位置及間距而定，以≤3 m為原則。為了減少模板安裝過程中的拼接時(shí)間及隔板預(yù)制體型位置的準(zhǔn)確，將隔板異形處作為一個(gè)整體進(jìn)行制作，兩隔板間制作標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模板，中梁側(cè)模分塊見圖3。

圖3 中梁側(cè)模分塊示意圖

3.3 隔板

隔板厚度設(shè)計(jì)為30 cm厚，按照模板分段思路，隔板與兩側(cè)一定長度的標(biāo)準(zhǔn)模板制作成定型模板，這樣勢必為隔板位置的拆除造成了影響。為了便于拆模，對隔板的體型尺寸做了微小的改動(dòng)，即將隔板厚度調(diào)整為內(nèi)端比外端大2 cm，上端比下端大2 cm，這樣斷面改變?yōu)榈固菪涡螤睿扔欣诓鹉?，也便于混凝土邊角的保護(hù)。

3.4 堵頭

T梁預(yù)制時(shí)端部需預(yù)留張拉錨槽，錨槽模板需嚴(yán)格按照縱梁端部各細(xì)部尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，做成斜階梯狀，確保張拉用錨板與設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力孔道的垂直度，同時(shí)，錨孔尺寸也應(yīng)準(zhǔn)確定位。其作用是封堵端頭，控制錨墊板預(yù)應(yīng)力孔道的位置，錨端堵板示意圖見圖4。第二種堵板是在預(yù)應(yīng)力張拉和管道壓漿之后封錨時(shí)使用，其形狀為矩形平面。

圖4 錨端堵板示意圖

3.5 梳齒板

梳齒板支立于預(yù)制梁翼板側(cè)面，因?yàn)橐戆孱A(yù)留筋需在二期混凝土（濕接縫）施工時(shí)與相鄰預(yù)制梁焊接為整體，一期混凝土澆筑時(shí)翼板鋼筋需外露一定長度，所以翼板側(cè)模要根據(jù)鋼筋的間距和保護(hù)層厚度要求制作成梳齒狀，既能起到擋板的作用，又可以使鋼筋在設(shè)計(jì)位置外露并加以固定，其梳齒板樣式見圖5。

圖5 梳齒板示意圖

3.6 模板的安裝、拆除要點(diǎn)

3.6.1 模板安裝

模板出廠前需嚴(yán)格自檢各部位尺寸，并進(jìn)行試拼裝，以確保其滿足梁體預(yù)制施工要求，檢查無誤后，按順序編號。

在鋼筋骨架安裝完成并通過驗(yàn)收后，開始模板的安裝，翼板部分等妨礙模板安裝的鋼筋需待模板安裝完成后再進(jìn)行安裝、綁扎，兩個(gè)工序要互相配合。

模板安裝前涂刷脫模劑，按照出廠編號拼裝，安裝時(shí)與臺座各部位尺寸對應(yīng)，確保安裝位置準(zhǔn)確，拼裝完成后檢查各部位尺寸，并采取可行的加固措施，如有縫隙，應(yīng)及時(shí)用止?jié){條或木片堵塞，防止漏漿。模板安裝完成并通過驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)入下道工序施工。封端模板安裝位置要準(zhǔn)確，嚴(yán)格控制端面的垂直度。

3.6.2 模板拆除

預(yù)制梁模板的拆除時(shí)間按照規(guī)范要求執(zhí)行，過早或過晚拆模均對混凝土的保護(hù)或模板拆除作業(yè)造成影響。

模板拆除順序：梳齒板→縱梁端?！舭宥骂^→側(cè)模標(biāo)準(zhǔn)節(jié)→側(cè)模異形節(jié)。

拆模操作程序：去掉模板支架的底撐設(shè)施，拆除頂部和底部臺座預(yù)埋的對拉桿及待拆模板與相鄰模板的連接螺栓，注意保護(hù)成品梁體，防止碰撞梁體導(dǎo)致缺棱掉角。

4.預(yù)制梁施工

4.1 鋼筋架立

鋼筋在預(yù)制廠內(nèi)統(tǒng)一加工，在臺座上綁扎成型，為增加鋼筋骨架整體性，綁扎要求牢固，并增加點(diǎn)焊數(shù)量。鋼筋保護(hù)層采用塑料墊塊控制，在臺座混凝土表面均勻涂刷脫模劑，以確保底模順利脫模。

4.2 波紋管安裝

波紋管安裝以底模為基準(zhǔn)，按預(yù)應(yīng)力束曲線坐標(biāo)定出相應(yīng)位置，將波紋管固定在定位鋼筋上。接縫數(shù)量盡可能保持最少，每個(gè)接縫的連接，采用大一號同型波紋管作接頭管，接頭管長80mm。波紋管連接后用密封膠帶封口，避免混凝土澆筑時(shí)水泥漿滲入管內(nèi)造成管道堵塞。在穿鋼絲束以前，所有管道端部均密封并加以保護(hù)。安裝波紋管位置準(zhǔn)確，采用鋼筋卡子用鐵絲綁扎固定，避免管道在澆筑混凝土過程中產(chǎn)生移位，保證預(yù)應(yīng)力筋位置準(zhǔn)確，特別使端頭錨墊板與波紋管孔道中心保持垂直。波紋管內(nèi)穿入比波紋管直徑稍小的塑料管，防止混凝土澆筑過程中波紋管移位、變形。

4.3 混凝土澆筑

混凝土澆筑前檢查模板安裝尺寸、接縫、拉桿螺栓、模板拼接螺栓，要求安裝尺寸準(zhǔn)確，支立牢固。

混凝土拌和在有自動(dòng)計(jì)量的拌和站進(jìn)行，水泥、砂石料、外加劑及拌合用水的各項(xiàng)性能指標(biāo)均要符合規(guī)范要求，在拌和過程中注意混凝土的稠度并嚴(yán)格控制水灰比，隨時(shí)檢查混凝土坍落度，若出現(xiàn)異常情況立即查明原因并予以糾正。

預(yù)制梁混凝土在拌和站統(tǒng)一拌制，由8 m3混凝土攪拌車水平運(yùn)輸，25 t汽車吊吊1 m3臥罐入倉。

T梁混凝土澆筑采用先澆腹板，再澆筑翼板的方法進(jìn)行，每一層始終從梁的一端循序進(jìn)展到另一端?；炷翝仓^程中檢查模板加固情況，漏漿處及時(shí)堵塞。混凝土振搗采用插入式振動(dòng)棒振搗，每次振搗時(shí)間以混凝土不再下沉，無氣泡上升，表面出現(xiàn)薄層水泥漿并有均勻的外觀和水平面為止。

混凝土澆筑過程中，注意對波紋管、錨墊板等埋件的保護(hù)，嚴(yán)防發(fā)生位移和漏漿。

在混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力筋張拉前，錨具的所有支承表面（如墊板）清潔干凈。

為了保證混凝土密實(shí)，梁端部錨固區(qū)，可使用外部振搗器加強(qiáng)振搗，集料尺寸不要超過兩根鋼筋或預(yù)埋件間凈距的一半。

預(yù)制T梁封錨端及隔板等二期混凝土接觸面需鑿毛成粗糙面，以利新舊混凝土良好結(jié)合。

5.預(yù)應(yīng)力張拉、孔道壓漿及封錨

5.1 準(zhǔn)備工作

鋼絞線等所用材料檢驗(yàn)合格并報(bào)監(jiān)理工程師審批后用于工程。張拉所用千斤頂、電動(dòng)油泵、壓力表等設(shè)備的標(biāo)定，獲取標(biāo)定報(bào)告并報(bào)監(jiān)理單位審批后投入使用。張拉施工人員資質(zhì)申報(bào)，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后持證上崗。檢查T梁混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到預(yù)應(yīng)力張拉混凝土強(qiáng)度要求，達(dá)到后方可進(jìn)入張拉工序。在梁體端部搭設(shè)安全防護(hù)擋板，擋板寬度不少于1.5m，高度不低于梁頂面。

5.2 鋼鉸線下料、編束

鋼絞線束下料長度：按照設(shè)計(jì)圖紙要求，根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的孔道長度加上兩端各預(yù)留0.6 m的工作長度作為下料長度，其中工作長度包含工作錨、千斤頂、工具錨所占長度。鋼絞線下料場平坦，下墊方木或彩條布，防止將鋼絞線直接接觸土地以免生銹，也不得在混凝土地面上生拉硬拖，磨傷鋼絞線。鋼鉸線的盤重大、盤卷小，彈力大，為防止下料過程中鋼絞線紊亂并彈出，事先制作一個(gè)簡易的鐵籠。下料時(shí)，將鋼絞線盤卷裝在鐵籠內(nèi)，從盤卷中央逐步抽出，確保安全,鋼鉸線下料采用砂輪鋸切割，不得采用電焊切割。鋼絞線編束采用鐵絲綁扎，間距2～3 m。編束時(shí)先將鋼絞線理順，并使各根鋼絞線松緊一致。

5.3 穿束

本工程T梁的鋼絞線采用后穿法，要求鋼束的前端扎緊并裹膠布，既減少對波紋管接口的沖擊，又便于鋼絞線順利通過波紋管孔道。

5.4 錨具、千斤頂?shù)陌惭b

安裝順序：

準(zhǔn)備工作→安裝工作錨板→安裝工作錨夾具→安裝限位板→安裝千斤頂→安裝工具錨→安裝工具錨夾片。

安裝技術(shù)要求：

鋼束外伸部分要保持干凈，不得有油污、泥沙等雜物，施工人員不得隨意踩踏。錨環(huán)及夾片使用前要用煤油或柴油清洗干凈，不得有油污、鐵屑、泥沙等雜物。工作錨必須準(zhǔn)確放在錨墊板定位槽內(nèi)，并與孔道對中。工作錨和工具錨孔中各裝入兩個(gè)夾片，用膠圈套好，可用長約30 cm的鐵管穿入鋼鉸線向前輕輕將夾片頂齊，不可用力過猛，夾片間隙要均勻。夾片安裝完后，其外露長度4～5 mm，并均勻一致，發(fā)現(xiàn)有不合格者則進(jìn)行更換。穿入工作錨，工具錨的鋼束要順直，末端要對號入座，不得使鋼束扭結(jié)、交叉。安裝千斤頂時(shí)不要推拉油管及接頭，油管要順直，不得扭結(jié)成團(tuán)。工具錨安裝前，鋼束穿入工具錨時(shí)，位置要與工作錨鋼束位置對應(yīng)，不得交叉扭結(jié)。

5.5 預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉時(shí)，按技術(shù)要求采用張拉力與伸長量雙控，即以控制拉力為主，以鋼束實(shí)際伸長量進(jìn)行校核。實(shí)測伸長量與理論伸長量的偏差不得超過±6%，否則應(yīng)停止張拉查明原因。

5.5.1 張拉伸長值校核

高強(qiáng)低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860 MPa，T型梁張拉控制應(yīng)力σcon=0.7fpk=1302 MPa。張拉時(shí)鋼束理論伸長值以設(shè)計(jì)圖紙給定的伸長值為依據(jù)。設(shè)計(jì)伸長值匯總見表1。

表1 T梁鋼束張拉設(shè)計(jì)伸長值匯總表

實(shí)際伸長值測量方法如下：

鋼絞線總伸長量為所測出的伸長量之和，并加上初始張拉力時(shí)推算伸長值。

張拉時(shí)首先張拉至0.1σcon并用直尺測出千斤頂?shù)挠透咨斐鲎x數(shù)l1，然后再張拉至0.2σcon同樣測出千斤頂?shù)挠透鬃x數(shù)l2，最后張拉至設(shè)計(jì)應(yīng)力σcon測出油缸讀數(shù)l3。

張拉至設(shè)計(jì)油壓值后，按張拉程序持荷2 min測量伸長值，即可將張拉油壓緩慢降至零，活塞回程夾片自動(dòng)跟進(jìn)錨固。觀察鋼絞線刻痕是否平齊，若不平齊說明有滑束現(xiàn)象，如遇有這種情況要對滑束進(jìn)行補(bǔ)拉，使其達(dá)到控制應(yīng)力，斷裂或滑脫的數(shù)量嚴(yán)禁超過結(jié)構(gòu)同一截面預(yù)應(yīng)力總根數(shù)的1%，且一束鋼鉸線不超過1絲。

對預(yù)應(yīng)力鋼束張拉中發(fā)現(xiàn)異常情況，必須卸錨時(shí)，可使用卸錨器。

對已錨固的鋼束進(jìn)行卸錨，卸錨時(shí)千斤頂應(yīng)預(yù)先伸出3～5 cm，留有余量以便卸錨。

實(shí)際伸長值的計(jì)算：張拉結(jié)束后進(jìn)行實(shí)際伸長值的計(jì)算，實(shí)際伸長值按下列公式計(jì)算：L實(shí)=L2-L1，當(dāng)計(jì)算的伸長值不在規(guī)范誤差范圍內(nèi)應(yīng)停止張拉，查找原因，如無法解決時(shí)及時(shí)與設(shè)計(jì)聯(lián)系。

5.5.2 張拉順序

依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及技術(shù)要求，本工程T型梁預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行對稱、兩端張拉。

5.5.3 張拉過程控制

張拉應(yīng)緩慢進(jìn)行，逐級加荷，穩(wěn)步上升，千萬不能操之過急，給油不要忽快忽慢，防止發(fā)生事故。張拉要有專人記錄，專人測量伸長值，對張拉應(yīng)力進(jìn)行校核，防止發(fā)生由于壓力表出故障造成拉力不足等現(xiàn)象。張拉至設(shè)計(jì)油壓值后，按張拉程序持荷2 min測量伸長值，即可將張拉油壓緩慢降至零，活塞回程夾片自動(dòng)跟進(jìn)錨固。張拉完畢，卸下千斤頂及工具錨后，要檢查工具錨處每根鋼鉸線的刻痕是否平齊，若不平齊說明有滑束現(xiàn)象，如遇有這種情況要對滑束進(jìn)行補(bǔ)拉，使其達(dá)到控制應(yīng)力，每束鋼束中斷絲滑絲數(shù)不得超過1根鋼絲。

對預(yù)應(yīng)力鋼束張拉中發(fā)現(xiàn)異常情況，必須卸錨時(shí)，可使用卸錨器對已錨固的鋼束進(jìn)行卸錨，卸錨時(shí)千斤頂應(yīng)預(yù)先伸出3～5 cm，留有余量以便卸錨。

5.6 孔道壓漿

5.6.1 孔道的檢查

預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，應(yīng)及時(shí)壓漿。灌漿前檢查灌漿孔是否暢通，不允許發(fā)生堵孔現(xiàn)象。

5.6.2 壓漿材料選擇

水泥漿強(qiáng)度根據(jù)設(shè)計(jì)要求不低于C40，水泥漿配比由試驗(yàn)室依據(jù)已論證批復(fù)的配合比試驗(yàn)報(bào)告確定，經(jīng)試驗(yàn)合格后進(jìn)行配制。

5.6.3 灌漿

壓漿采用活塞式單缸泵，壓漿壓力控制在0.3～0.4MPa。水泥漿自調(diào)制到灌入孔道的延續(xù)時(shí)間一般不宜超過30-45min。水泥漿在使用前和灌漿過程中經(jīng)常進(jìn)行攪拌，以保持稠度一致。壓漿應(yīng)從排氣孔壓出與規(guī)定稠度相同水泥漿為止，為保證管道中充滿灰漿，關(guān)閉出漿口時(shí)，保持≥0.5MPa的一個(gè)穩(wěn)定時(shí)段，穩(wěn)壓時(shí)間≥2min。

5.7 封錨

封錨前，先將已鑿毛的混凝土面和錨具周圍沖洗干凈。錨固完畢，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后即可用砂輪機(jī)切割端頭多余的預(yù)應(yīng)力筋，錨固后的外露長度≥30mm。恢復(fù)梁端封端部位的構(gòu)造鋼筋，封端模板采用定型鋼模板，澆筑完后做好封錨混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。

6.結(jié)語

小孟村排洪渡槽主體工程T梁按計(jì)劃吊裝，工程質(zhì)量評定為優(yōu)良，并為后續(xù)上部槽身施工提供了充足的施工時(shí)間，總結(jié)該工程施工有以下幾點(diǎn)認(rèn)識：

模板的合理設(shè)計(jì)和正確安拆是T梁預(yù)制施工質(zhì)量、進(jìn)度保障的重要因素，在施工中嚴(yán)格控制模板的制作、安裝與拆除的每個(gè)環(huán)節(jié)，提高周轉(zhuǎn)使用率和預(yù)制梁的質(zhì)量。采用后穿預(yù)應(yīng)力筋施工方法，要嚴(yán)格控制波紋管的定位和施工過程中的保護(hù)，嚴(yán)防發(fā)生位移和漏漿。T梁混凝土澆筑采用先分層澆腹板，再澆筑翼板的方法進(jìn)行，每一層始終從梁的一端循序推進(jìn)到另一端?；炷翝仓^程中嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，減少氣泡的產(chǎn)生，保證混凝土的密實(shí)和施工質(zhì)量。模板吊運(yùn)、預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓漿等工序施工時(shí)，做好設(shè)備的檢查和人員的崗前培訓(xùn)，同時(shí)做好安全防護(hù)措施，嚴(yán)防事故發(fā)生，確保施工安全。