预应力混凝土渡槽造槽机施工关键技术浅析

张逸军

（陕西省宝鸡峡引渭灌溉管理局，陕西 咸阳 712000）

1 概况

杨凌渡槽共14跨，单跨长30 m，总长420 m。渡槽为C50预应力混凝土简支结构，横断面为弧脚矩形（见图1），渡槽净宽4.8 m，净高2.8 m，设计水深1.937 m，加大水深2.155 m。跨中断面高3.2 m，两侧直段高1.50 m，槽壁厚0.30 m，底板厚0.4 m；支座断面高3.55 m，壁厚0.45 m，底板厚0.7 m。渡槽顶部沿槽身轴线方向每隔2.5 m方向设一根0.3 m×0.3 m的拉杆。

图1 渡槽横断面图

槽身施工采用移动模架造槽机法施工，主要结构包括外梁系统、外模系统、外肋系统、内模系统、支腿、电控系统及液压系统等（见图2）。其工作原理是工作时外梁通过支腿支撑于墩顶，外梁框架侧面安装挑梁，外肋及外模、底模吊挂在挑梁上，形成渡槽外轮廓；内梁通过拉杆与外梁连接，内梁侧面安装内模系统形成渡槽内腔轮廓。外模系统及内模系统配合形成一个可以纵向移动的渡槽制造平台，完成渡槽浇筑。待整跨渡槽钢筋混凝土浇筑完成后，再将外梁及模板向前行走至下一跨定位，再构筑该跨渡槽，如此反复向前推移，逐跨浇筑。

图2 造槽机构造图

2 造槽机施工关键技术

由于该渡槽施工工艺与常规混凝土施工不同，同时渡槽为薄壁结构，钢筋密集，槽内操作空间狭小，使得混凝土入仓、振捣困难。在渡槽施工初期遇到混凝土浇筑时间过长，外观有麻面、气泡等质量缺陷，针对这些问题经过多次总结，通过调整优化施工工艺，基本解决了这些问题。本文根据现场施工经验，从混凝土拌和质量控制、浇筑要求、振捣控制、预应力张拉及造槽机过跨等几个造槽机施工中的关键技术方面予以浅析，以期为其他渡槽施工提供参考。

2.1 混凝土拌合质量

混凝土拌合物的性能指标主要有和易性、初凝时间等。由于造槽机内、外模板均为整体模板，混凝土须采用泵车从侧墙下料，要求混凝土的流动性、保水性及初凝时间必须和施工工艺相匹配。混凝土流动性不好，会造成底板、侧墙弧段混凝土不密实、空洞等现象；保水性好，能避免混凝土工程产生离析和泌水现象；混凝土的运输、浇筑及间歇的全部时间不能超过混凝土的初凝时间，防止混凝土出现冷缝。混凝土拌合质量主要从原材料、配合比、拌和时间等方面进行控制。

（1）原材料进场后，施工方要严格自检，监理方抽检，确保性能指标满足规范要求后方能用于拌和。

（2）拌和前校核拌和站测量系统，严格按照混凝土施工配合比称量原材料，其中水、水泥、粉煤灰、混凝土外加剂的用量误差不超过1%；骨料用量误差不超过2%。

（4）混凝土每盘的搅拌时间不少于120 s。搅拌时，按顺序先向搅拌机投入骨料、水泥、粉煤灰及水、外加剂，然后放入纤维素纤维，充分搅拌至均匀。

（5）外加剂需要提前稀释和调配的，必须搅拌均匀，在施工过程中溶液不得出现沉淀或者分层现象。

2.2 混凝土浇筑

浇筑质量控制是混凝土质量控制的重点，浇筑工作必须严格按照质量标准和工艺规范进行。根据造槽机施工工艺特点制定详细的施工方案，浇筑总的原则是“先底板、再侧墙、最后顶板及拉杆，从一端开始，分层连续浇筑成型”。混凝土浇筑过程主要做好钢筋和模板检查、混凝土入仓形式及分层高度、混凝土浇筑间隔时间等控制。

（1）浇筑混凝土前将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净；在渡槽混凝土浇筑过程中，指定专人检查造槽机支撑、模板等，发现造槽机支撑、螺栓等松动应及时拧紧和加固。

（2）入仓按照浇筑部位控制混凝土坍落度，底板及侧墙弧线段混凝土浇筑时坍落度控制在220 mm，侧墙直线段及顶板、拉梁坍落度控制在190 mm。

（3）混凝土浇筑入模时，水平分层厚度控制在30 cm～50 cm，下料务必均匀，注意与振捣相配合，混凝土的振捣与下料交错进行。

（4）在浇筑过程中对已浇筑混凝土进行观测，若发现已浇筑混凝土塑性较差、将要初凝时，必须及时覆盖混凝土，防止出现施工冷缝。

④出院随访:患者出院以后应定期进行随访,积极了解患者的各种相关计划执行状况和相关效果,要针对性对患者的护理方案进行调整并作出修整,最大程度上提高患者护理工作说起这个效果。如果在护理过程当中遭遇困难,需要发挥患者家属的相关作用,提升患者家庭护理的有效性。

（5）底板及侧墙混凝土均由侧墙下料，下料高度较大，浇筑时通过串筒及集料斗下料，浇筑前在侧墙顶部安装混凝土入仓串筒，串筒伸入槽体1.5 m，按间距2 m均匀布置。

（6）侧墙下料易发生混凝土溅射洒落问题，设置专人进行洒落混凝土清理，避免洒落混凝土干硬影响施工质量。

2.3 混凝土振捣

混凝土振捣是确保混凝土施工质量的关键。受造槽机模板限制渡槽底板及侧墙弧段无法使用插入式振捣器，为确保混凝土质量，在造槽机外模安装了48台高频附着式振捣器，同时在内模弧段设置振捣窗口，用手持式35型振捣棒插入振捣。渡槽底板的振捣以插入式振捣器为主，附着式振捣器振捣为辅。侧墙弧段混凝土的振捣以附着式振捣器振捣为主，插入式振捣器为辅，插入式振捣棒通过振捣窗口进行振捣。侧墙直段及顶板采用50型插入式振捣器从顶部进行振捣。混凝土振捣主要技术要求如下。

（1）50型插入式振捣器的插入点交错布置，间距不大于30 cm，振捣时须插入下层混凝土内的深度5 cm～10 cm。操作人员按责任划分区域进行振捣,必须责任心强，不得欠振或过振，绝不允许漏振。

（2）每次插入振捣时间宜为20 s～30 s，并以混凝土不再显著沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为准，注意总结经验，掌握最佳振动时间。

（3）附着式振捣器在外模间距0.4 m～1.5 m设置1台，外模左右侧各布置一排，在渡槽端头钢筋密集部位加密安装，振捣器与模板紧密连接，浇筑时根据振捣范围开启振捣器，外模每次激振35 s～45 s。

（4）对混凝土进行复振，特别是底板及侧墙弧段部位，在一次振捣30 min～45 min后，进行二次复振，进一步消除混凝土内部的泌水、气泡，增强混凝土密实度，减少底板及弧段气泡，保证表面光滑。

（5）底板混凝土振捣时应表示出波纹管位置，避免受到插入振捣器的碰击。

2.4 预应力张拉

渡槽单跨槽身底部共布置9孔纵向有粘结预应力直线筋，单孔预应力筋为8Фs15.2钢绞线，采用圆形锚具、圆形波纹管，单端张拉，单孔设计锚下控制应力为1458.24 kN。预应力张拉在施工前，确认混凝土强度及龄期符合要求，张拉设备状况良好，明确油压表读数、设计张拉伸长值、张拉工艺参数等。

（1）张拉时，混凝土的强度应达到设计强度的80%，且龄期超过7 d，张拉值以设计值为准。带模预张拉时，内模要松开，不能对槽体压缩造成障碍；张拉完成后方可拆除底模。

（2）施加预应力时，预应力筋、锚具和千斤顶应位于同一轴线上。

（3）张拉前纵向预应力钢绞线都应进行单根预张，预紧按20%σcon进行。

（4）张拉顺序为由两端至中间，对称、分批、分级张拉。张拉时各级荷载均测量记录伸长量，放张时均记录回缩量。

（5）预应力张拉按五个阶段进行，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）实测伸长值应与理论伸长值进行校核，两者差值控制在±6%内为合格。预应力筋回缩值不得超过6 mm，若实测回缩值大于6 mm应查明原因、退锚重新张拉。

2.5 造槽机过跨

杨凌渡槽使用造槽机型号为DZ30/320，过跨根据造槽机的特点及渡槽结构特性，按照张拉完毕后进行过孔，造槽机的过跨工艺流程见图3。

图3 造槽机的过跨工艺流程图

（1）造槽机过孔作业时,要求现场风力≤6级，过孔前必须已完成槽体预应力钢筋张拉。

（2）过孔前要检查电气液压系统是否正常，受力构件的焊缝质量，发现裂纹，及时补焊。

（3）模架旋转开启及合龙过程中，造槽机前后端均应保持同步。

（4）造槽机过孔后应及时将外模系统合龙，模架就位。

（5）操作人员一定经过培训并考核合格方可上岗，操作时做好安全措施，系好安全带戴好安全帽，多余人员不得在现场停留，高空作业防止高空坠物。

3 结语

杨凌渡槽工程于2017年底开始首跨浇筑。在工程初期遇到的混凝土浇筑时间过长的问题，通过提高混凝土拌和质量、加强混凝土浇筑控制得到较好解决。延长振捣时间、增加复振工序减少了麻面、气泡等问题的出现。在预应力施工过程中实测预应力钢绞线张拉伸长量和理论伸长量最大偏差为3.43%，预应力回缩值最大为5.9 mm，最小值4.3 mm，均符合设计及规范要求。

从东深供水工程到南水北调中线工程，再到杨凌渡槽工程中的使用，造槽机在渡槽施工的技术应用越来越成熟，但对于不同的渡槽结构形式以及造槽机构造，在施工中需要关注的关键技术不同。通过施工过程中对遇到的问题的不断总结和对施工技术的优化提升，促进了大中型渡槽施工技术的发展，也取得了显著的经济效益和社会效益。