浅析南水北调中线工程某标段跨渠公路桥预应力施工技术.pdf

五稷簸零 毛俊波朱星友 中国水利水电第十—工程局有限公司 河南郑州450000 【摘娶】南水北调工程是我国利国利民的一项战略性工程由于该工 程项目跨度长、工程量大、经过的地区及地质情况复杂，所以施工过程中遇 到不少的复杂技术问题笔者结合南水北调中线一期工程沙河南至黄河南 总干渠荥阳段2标段蒋头村东南跨渠公路桥的实际情况，从技术角度对该 工程的预应力施工进行相关探讨 【关键词】南水北调中线工程；跨渠公路桥；预应力；施工 1．工程概况 南水北调中线一期工程沙河南至黄河南总干渠荣阳段2标段蒋头村 东南跨渠公路桥(XYD20+848．2)处与连霍高速公路斜交，交点坐标为 (X=3859208．790，Y=528446．934)，高速公路轴线与总干渠中心线夹 角为24桥梁平面布置见图l 图1．桥梁平面布置图 连霍高速公路南水北调大桥采取斜桥正做的方案，桥型选用预应 力混凝土连续梁方案，跨径布置为30m+60m+90m+60m+30m，桥梁 全长278mA幅桥宽20．25m，B幅桥宽26m上部采用变截面预应力混 凝土连续箱梁，下部结构采用柱式墩台，钻孔灌注桩基础桥梁桥型布 置图见图2、图3 图2．桥梁桥型布置立面图 翟受蔓 ． …鬻一… … …辫………努一一{ 图3．桥梁桥型布置平面图 2．管道及钢绞线施工 (1)预应力管道除竖向预应力采用金属波纹管外，其余均为塑料 波纹管，其接头管采用大一号的波纹管，长度30cm，接头管两头用胶带 将其包住，再用扎丝拧紧，以防止漏浆。

内衬管采用比波纹管直径小一 号的软管并在浇筑砼过程中不断转动，抽拔 (2)波纹管的固定采用钢筋定位架，制作成“#”型与腹板钢筋 焊接定位，在直线段每隔0．5m间距设一个定位架，曲线段起弯点开始 布置，间距0．3米设一定位架，定位固定，保证在混凝土浇筑时不产生位 移 (3)钢绞线符合设计要求，采用中s15．2高强度低松弛预应力钢绞 线钢绞线进场须有生产厂家合格证书，按监理工程师指定的试验单位 作钢绞线的最大负荷、屈服负荷、伸长率、弹性模量检测，作为施工依 据合格的钢绞线系上标签放在棚内存放台上，存放台高于地面30cm以 上 (4)下料：下料长须计算确定，钢绞线只准用砂轮切割机切割钢 束长度考虑两端~70cmSE作长度 200 一 … — … 一 (5)竖向预应力考虑用镀锌管将两根同侧的管道进行连接在一 起，形成一个u型的连通器，便于后续压浆 3．锚具 (1)锚具、夹具应具有可靠地锚固性能、足够的承载力和良好的 实用性，应能保证充分发挥预应力筋的强度，安全的实现预应力张拉作 业 (2)锚具应满足分级张拉、补张拉及放松预应力的要求，锚具的 锚口摩擦损失率不宜大干6％ (3)锚具应能满足外观、硬度、静载锚固性能的检验。

对于不合格 的锚具不能进行使用 (4)波纹管安装就位后，将锚垫板的颈部套在波纹管上，波纹管 与锚垫板的搭接长度不小于3cm，搭接处外缘用胶布缠紧安装前应将 螺旋筋套入，锚具安装后，螺旋筋紧贴锚垫板固定在钢筋上锚垫板的 管道出口端与波纹管中心垂直、同轴 4．预应力张拉 (1)准备工作： a．清除锚垫板和钢绞线上的污物、锈蚀； b．锚环、夹片、工作锚等材料试验检验； c．千斤顶、油表标定，操作工人培训 (2)操作工艺： a．将张拉端的钢绞线理顺，严禁交叉； b．装工作锚环和夹片，保证夹片的外露长度基本一致， c．装限位板：限位板上的每一个孔对准相应的钢绞线和锚环小孔 后，使限位板紧贴锚环，无缝； d．装千斤顶：钢束穿过穿心千斤顶的孔道，千斤顶紧贴限位板使千 斤顶、限位板、锚环、锚垫板都在同一中心线上(即四对中) (3)张拉程序： 预应力筋张拉顺序是0号块：竖向预应力钢筋一纵向预应力束一横 向预应力束；其余节段：纵向预应力束一竖向预应力钢筋一横向预应力 束 纵向预应力钢束采取对称同步张拉每个节段的顶、腹板悬臂 束；对称同步张拉顶板合拢束，底板合拢束，按先长束，后短束，先 边束，后中束，对称间隔张拉。

纵向：O一初应力(1O％aCOI1)划记号 一20％(ocon)一5O％(oc0n)一lOO％(acon)持荷5分钟(测伸长量)一锚 固 竖向预应力筋的预应力损失一般较大，所以竖向预应力筋的施工 应采用“滞后张拉”的方式，即本梁段前方4排竖向预应力钢筋，安排在 下一梁段张拉竖向预应力粗钢筋采用二次张拉方式，在竖向预应力粗 钢筋第一次张拉完毕后1-2天，再由另一个独立工作班组重新进行张拉 操作，二次张拉后24小时内需进行灌浆处理张拉均采用“双控”，即 张拉应力为主，伸长量检校 5．孔道压浆 采用真空辅助压浆，真空压浆是在孔道的一端采用真空泵对管 道进行抽真空，使之产生一0．O6一一0．IMPa真空度，然后用灌浆泵将 优化后水泥浆从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以0．5— 0．7MPa的正压力，从而使浆体获得饱满、密实的一种施工工艺 (1)孔道的准备： 压浆前，首先对孔道进行清洁处理用水冲洗后，使用不含油的压 缩空气将孔道内的所有积水吹出 (2)试抽真空： 将灌浆阀、排气阀全都关闭，抽真空阀打开；启动真空泵抽真空， 观察真空压力表计数，即管内的真空度，当管内的真空度保持稳定时(压 力尽量低为好)，停泵约lmin时间，压力能保持不变即可认为孑L道能到 达并维持真空。

=薹= 梭 上猩嘏 (3)水泥浆的拌制： a．搅拌要求：搅拌水泥浆之前，加水空转数分钟，将积水倒净，使 搅拌机内壁充分湿润搅拌好的灰浆要做到全部卸尽在全部灰浆卸出 之前不再投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法将称量 好的水、水泥、压浆剂、倒入搅拌机，搅拌3分钟完成后立即进行水泥 浆的试验，每一班次做不小于3组尺寸为40x4Oxl6Omm的试件，以检测 其强度，作为评定的依据 b．流动性要求：拌和后的初始流动度为lO-17s， c．泌水性要求：24hQ由泌水率0l d．初凝时间：≥5小时l e．注意事项：水泥浆出料后尽量马上进行泵送，否则要不停的搅 拌；搅拌时严格控制用水量，否则多加的水会全部泌出，容易造成管道 顶端有空隙，对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁采用增加水 的方法来增加灰浆的流动性 (4)压浆： a．灰浆加到灌浆泵中，在灌浆泵的高压橡胶管出IZl打出浆体，待这 些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端 接到孔道的灌浆管上，扎牢 b．关掉灌浆阀，启动真空泵，当真空度达到并维持在一0．06—一 0．IOMPa时启动灌浆泵，打开灌浆阀，开始灌浆 当浆体经过空气滤清 器时，关掉真空泵及抽气阀，打开排气阀。

c．观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入之前稠度一样时，关 掉排气阀，仍继续灌浆3-5分钟，使管道内保持一个不小于0．5MPa的 稳压期，最后关掉灌浆阀，关掉真空压浆机和负压装置，整个真空灌浆 完毕 B．封锚 压浆完成后外露锚头封锚时先将锚槽处的水泥浆等杂物清理干 净，并将端面混凝土凿毛，同时清除锚垫板、锚具及端面混凝土的污 垢 绑扎封锚钢筋，浇筑封锚混凝士，洒水养护 7．结论与建议 由于预应力施工是一项集多种机械设备与技术为一体的复杂技 术，加之工程对该施工的严格检测，所以在施工的过程中一定要注意以 下几点： (1)预应力张拉注意事项：千斤顶加载和卸载时做到平稳、均匀、 缓慢、无冲击；张拉时混凝土强度和龄期不得低于图纸要求；张拉加载 与卸载均应缓慢、平稳，匀速；当气温下降到一10"C以下时，禁止张拉作 业，以免钢绞线发生脆断；张拉过程中不敲击和碰撞张拉设备和油管 路t在高压油管的接头加防护套，以防喷油伤人 (2)滑丝和断丝处理：在张拉过程中，多种原因都可能引起预应力 筋滑丝和断丝，使预应力筋受力不均，甚至不能建立足够的预应力，从 而影响桥梁的使用寿命因此需要限制预应力筋的滑丝和断丝数量。

当 滑丝和断丝数量在允许范围内时，不需处理；但当滑丝和断丝数量超过 允许范围时，则需处理 (3)压浆注意事项：压浆泵上输浆管选用抗压能力IOMPa以上的 抗高压橡胶管，压浆系统上各连接件之间的连接要牢固可靠；压浆在灰 浆流动性下降前进行；灰浆进入灌浆泵之前通过1．2mm的筛网进行过 滤，以防止堵管；每根孔道的压浆连续进行，水泥浆搅拌结束至压入管 道的时间以保证水泥浆在初凝时间内压注完为度 参考文献 [1]《公路工程技术标准》(JTG／T B01-2005) 【2】《公路桥涵设计通用规范》(JTG／T D60—2004) 【5】《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62— 2004) 作者简历 毛俊波，男，(1981．O7_一)，大学本科学历，工程师职称，现主要从 事投标工作 (> 上接第198页) 将会严重威胁设备和人身的安全 五．预防措施 1、三相负荷尽可能保持平衡：无论主干线或分支线的负荷，不平衡 程度都不宜超过20％，否则电压损失及功率损失会大大增加 2、中性线与变压器中性点的连接必须牢固可靠如果中性线为铝 线，连接时更应该认真，径超过16mm时，铝线应经铝接线端子进 行压接，以确保中性线的导电良好。

然后与中性点接线端子连接，避免 铝线用缠绕法压接在中性点接地螺栓上因铝线的表面极易因氧化或 腐蚀而不导电 3、严禁在三相四线制回路的中性点装设熔断器可防止熔断器因 种种原因熔断形成“断零”否则接在电路上的单相电器可能因电压过 高而烧坏，或电压过低而发挥不了作用所以中性线上不得安装开关及 熔断器，但是单相供电线路的中性线上必须装设熔断器，这是因为中性 线只起到工作作用，应同时在相线和中性线上装设双极刀开关和熔断 器如果当外线路检修，将相线和中性线互相接错时，线路上的熔断器 仍起保护作用若只在相线上装设熔断器，这时相线已变成中性线，当 发生接地故障时，短路电流不通过保险丝，故障将一直存在，给系统带 来威胁 六．结语 总之，中性线安全可靠性的保证十分重要，运用加强管理的方式， 尽可能将三相负载得到平衡，对中性线截面积和以铜代铝进行加大，运 用有效地电路保护等措施，促使中性线断线所造成的电气设备安全问 题及火灾现象进行避免当有断线出现时，应对其实施及时的处理， 促使人们正常的生活及生产用电得到保障 参考文献 【1】魏爱玉．浅谈低压供电系统中零线断线的危害与预防[J】．中国电力教 育，201 1(18)． [21王勇，李志勇，王永忠，张发斌，周道娟．实现三相四线制供电系统中性 线断线保护智能装置的研究[J】．低压电器，201 1(o5)． 【5】张玉良．中性线断~L-．b单相电压偏差保护【J]．电气应用，2008(08)． [4]朱雪凌，王云年，周国安．三相四线制低压配电系统中零线断线过电压 保护[J】．华北水利水电学院学报，2oo,(oi)． (>>上接第199页) 工工艺、施工质量对级配碎石防止反射裂缝起着举足轻重的作用。

合理 的施工工艺是保证形成均匀、稳定结构层的关键，其中摊铺、碾压是关 键，摊铺要避免离析，碾压要以静压与振动交叉进行，同时，采用洒水提浆 施工工艺，提高压实度~U102％，以保证在满足压实度要求的同时控制压 碎值以确保强度的均匀性，从而提高级配碎石的路用性能 参考文献 [1]蒋应军．级配碎石力学性能影响因素的研究．交通科学与工程，2010： 第一期． [2]SATCC．Draft Standard Specifications for Road and Bridge Works．2001． 作者简介 王保江，男，生于1972．年，大学学历，工程师，一级建造师，交通部试验 检测工程师，1995年开始从事高速公路建设施工至今，现就职于河南省大 河筑路有限公司 201 。