水利工程预应力混凝土工艺技术的施工应用管理研讨

彭勇泉

摘要：随着预应力混凝土施工技术的长久发展和和水利工程施工规模的逐渐扩大，预应力混凝土结构增加了一个主要结构型式——后张法有粘结预应力混凝土结构。为了保证工程质量，必须对每一道施工工序进行严格把关，避免出现施工疏漏。本文主要讲解预应力混凝土施工技术在水利工程施工中的应用管理要点。

关键词：水利工程；预应力；混凝土；工艺技术

一、某水利工程预应力混凝土施工背景概况

在某水利工程采用粘结预应力混凝土施工技术，预应力筋采用了具有粘黏强度高低松弛特性的1×6-15.2-1860钢绞线，钢绞线的力学性能达到了国家标准。这个工程采用了有粘结预应力混凝土材料，预应力筋的张拉力为：σcon=0.75fptk，fptk=1860MPa。张拉为0→1.03σcon。主要表现在：屈服强度不小于0.85fptk；破断强度不小于fptk；伸长率：标准距离为600mm时的伸长率应大干3.5%。锚具主要采用的是Ⅰ类锚具，其中张拉端的锚具采用QH型夹片，锚固端是挤压锚具，这类锚具都必须达到质检单位的检验标准才可以使用。预应力梁采用的是内径为6～7Φs15.2选70mm，接管头为Φ75的金属波纹管，同时孔道用的材料也是波纹管。这种材料现场放置的时间不能过长，并且现场放置时底下要先放置垫木坊或者钢筋的支架，除外要用足够大的篷布把材料盖住防止它被污染。而灌浆材料的组成，孔道灌浆主要采用的材料，水和灰的比例为0.4～0.45，水泥浆的强度高于30NM，为了使孔道灌浆更加具有密实性，在水泥里面加入0.75%的减水剂和适量的膨胀剂。孔道灌浆是一个匀速缓慢的过程，这个过程要一次性完成，中途不能中断。喷嘴要时时刻刻紧贴着喷浆孔，防止空气进入孔道而产生气泡，影响灌浆密实度。使用孔道灌浆前，可以等排气孔流出的是浓密的泥浆后再把排气孔封住，还有等孔道满出来之后把灌浆孔封住这样就可以使灌浆达到饱满的状态。其中，被用于预应力结构的混凝土不能含有氯离子的附加剂。

二、案例水利工程预应力混凝土施工技术的应用管理

（一）现场下料和固定端的制作

在该工程中，下料和固定端的制作是有严格要求的，预应力专业队伍应在铺束前完成钢绞线现场下料以及固定端制作。下料时固定端的端头平面要和钢绞线垂直，用砂轮锯来切割，所下材料不得散开。钢绞线下料长度是有一定标准的，长度偏差只能控制在100毫米范围以内；另外，异型钢丝套在固定端挤压成型的时候必不可少，在固定端挤压完成后，钢绞线端部应比挤压套略长或者与挤压套持平。

（二）波纹管定位安装

该案例工程中，进行螺旋波纹管的定位安装，要以设计图中的预应力筋的曲线坐标为一个基准点，依据预应力筋的曲线坐标在箍筋上定位出曲线位置，在设计标高控制点，波纹管使用水平钢筋定位，预应力束左右偏差要控制在30毫米范围以内，高度偏差要控制在50毫米以内，预应力束保持顺直。Φ12钢筋的螺纹钢筋在工程中被用作定位筋，它的纵向间距为500毫米，梁宽a值和波纹管的外径决定定位筋的长度，即a=D外+5毫米。在做钢筋支托和箍筋点焊时箍筋的底部确保要垫严实。在定位筋上铺设有粘结预应力波纹管，并将两者用铁丝绑扎严实，防止在浇注混凝土波纹管浮起从而导致工程出现严重的质量问题。

（三）混凝土的浇筑和振动

用混凝土浇筑预应力梁时，基于该案例工程的复杂性，为了使底部饱满结实，保证混凝土质量，防止类似有气泡的现象出现，在进行混凝土浇筑之前应该在底层均匀地铺上一层强度一样的没有石子的混凝土水泥砂浆，厚度大概在30～50毫米的范围。在用混凝土浇筑预应力梁时，避免振动棒与金属波纹管、预应力筋和埋件的碰撞，还有为了保护好金属波纹管的完整性，防止因振动而产生的波纹管变形与漏浆、预应力筋和埋件移位现象，拉伸的角落和起到固定作用的混凝土一定要振动得严严实实，锚垫板的背面不可以有空隙。在使用振动棒振动混凝土时，振动棒应当遵循快速插入，缓慢拔出的原则，插入的位置有均匀有序，成点式移动，不能有错漏的地方，有序地进行下去。要注意的是移动的过程中，移动的距离不能超过震动棒半径的1.5倍（大约为30-40厘米）。振动上面的混凝土时要插得深一点，大概插到下面5厘米的位置，这样可以使混凝土结合得完美，不会出现空隙。用混凝土浇筑预应力梁时，可以提前空出1-2组试块，将其与预应力梁一样保养起来，以保证预应力筋拉伸的范围。在混凝土浇筑结束后，不仅要保留混凝土试块，还要多留出2组试块，将其与预应力梁一起保养起来，延长拉伸日期。

（四）孔道浇灌水泥浆

有粘黏效果的预应力筋拉伸结束后，接下来就要实施灌浆了，要注意的是这两个步骤要连续，不能中断太久，否则会影响浇灌的质量。浇灌时，在预应力梁的两边和中间钻出灌浆的洞，主要是使用425硅酸盐水泥，水和灰的比例控制在0.4～0.45，孔道灌浆是一个匀速缓慢的过程，这个过程要一次性完成，中途不能中断。喷嘴要时时刻刻紧贴着喷浆孔，防止空气进入孔道而产生气泡，影响灌浆密实度。使用孔道灌浆前，可以等排气孔流出的是浓密的泥浆后再把排气孔封住；浇灌泥浆的压力要≥0.5MPa，当浇灌泥浆的管道长度超过30米时，压力就相对于地上升到0.1～0.2MPa；水泥浆从调制好到进入到浇灌管道的时间差不能超过40分钟，在用孔道浇灌水泥浆的过程，要注意注浆的管道有沒有堵塞，如果有注浆的管道中有出现堵塞现象，一定要进行及时处理，否则会出现工程质量问题。浇灌水泥浆完成后应该适时对张开和拉伸的两个端口实行封锚行动。

三、结束语

该案例工程采用了有粘结预应力技术，很好地解决了工程施工中大幅度混凝土梁在承受较大的重量压力时抗破裂的问题，节省了混凝土和钢筋的使用数量，提高了空间的使用，也降低了水利工程的成本。我们要在原来的基础上对预应力技术进行发展，使这项技术更加地完善，被运用于更多的领域。endprint