维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期（总第１３０期） ２００７年１２月 中圜布政互程 ＣＨＩＮＡ ＭＵＮＩＣＩＰＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｎｏ．６（ＳｅｒｉａＩ Ｎｏ．１３０） Ｄｅｃ．２００７ 地下通道超长预应力结构施工检测与控制 施宝忠 （上海市市政工程建设公司，上海２０００３０） 摘要：介绍上海一地下通道工程中２０５ ＩＴＩ暗埋段超长预应力结构施工的概况。阐述了结构制作和预应力钢束布置等基 本情况。具体介绍了预应力施工的测点布置和施工工艺要求。通过张拉施工检测结果的分析，说明施工达到了预期的 效果。 关键词：地下通道；预应力；张拉施工；检测 中图分类号：Ｕ４５５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—４６５５（２００７）０６—００７０－０２ １工程概况 在下道支撑底下４０ ｃｍ（一２．４４～一１．８３ ｍ）；第２次，墙 板第１次制作高度３．６０ １ＴＩ；第３次，墙板第２次制作 至顶板及顶板结构。 ２）底板结构与混凝土垫层的隔离层。暗埋段范围 上海国际航运中心洋山深水港区一期工程芦潮港 查验广场和海关查验中心场区之间设地下连接通道。 该通道为单向２车道，地下通道结构全长８６５ ｉｎ，其 中暗埋段长度为２０５ ｉｎ（在暗埋段两端各留有１．５ ｉｎ 长的后浇带，便于预应力张拉施工，在张拉前暗埋 段结构制作长度为２０２ ｍ ｏ 为解决地下通道结构接缝处渗水的问题，暗埋段 的混凝土垫层上先涂刷３ ｍｍ厚膨润土；在膨润土表 面撒４ＩＴＩＩＴＩ厚的阳离子焦胺树脂粒子；阳离子焦胺树 脂粒子面层上铺设夹板，该夹板覆盖整个涂刷阳离 子焦胺树脂粒子面层。从而使暗埋段结构与混凝土 垫层全部隔离。 ３预应力钢束布置及主要施工参数 设计采用纵向预应力结构，在２０５ ｉｎ长度范围内不设 变形缝，采用后张法预应力工艺。暗埋段为箱形结 构，底板厚度为１．２ ｉｎ，墙板、顶板的厚度均为 １．１ ｍ，分１０段制作，每段的制作长度２０．２ ｉｎ。箱涵 结构施工预应力布置图如图１所示。 预应力钢绞线在结构范围内间隔５０４ ｍｍ布置， 其中底板２７束；两侧墙板各１３束；顶板２８束；共 ８１束，均是直线型布束。 预应力钢束采用９根，；ｂｑ５．２０高强度低松弛预应 力钢绞线。 预埋穿钢绞线的波纹管采用 ８５ＨＤＰＥ的塑料 波纹管；锚具采用Ｉ类夹片式群锚锚具。 控制张拉应力Ｏ＇ｋ＝０．７５ Ｒｙ ，单束张拉应力 １ ７４５．１ ｋＮ。预应力张拉采用两端张拉，张拉过程采 取应力、应变及混凝土结构位移三控，应力分级施 加，初始应力０．１ ，再张拉至０．２ ，最后超张至 １．０３ （持荷３ ｒａｉｎ）后锚固。 预应力柬张拉后的伸长总量为１ ２４７ ｍｍ。张拉 后要求在４８ ｈ内进行灌浆，灌浆采用真空灌浆工艺。 ４预应力施工 ４．１测点布置 ２结构制作 本工程预应力钢束较长，而且结构断面积较小。 １）每段暗埋段分３次制作：第１次，底板及墙板 收稿日期：２００７—１０—２４ 为避免张拉后结构异常变形的情况出现，结构钢筋 施工时在主筋上布置应力计，以便张拉时收集结构 变形数据，指导张拉施工全过程。 ７０ 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国市政互程 施宝忠：地下通道超长预应力结构施工检测与控制 利用结构对称性，结合２０．２ ｍ施工段，在暗埋 段２０２ １ＴＩ长度范围取１０１ ｍ的半幅结构作为测试段， 在每２０．２ ｍ一小段的中点位置布置应力计。测试导 线平面布置如图２所示。 ２０５ｍ箱涵分ｌ０段 圈２测试导线平面布置 ４．２施工工艺要求 １）预应力钢束的成孔采用塑料波纹管。塑料波纹 管具有优良的绝缘性，并能有效地防止各种电腐蚀， 不怕水侵蚀，不生锈，具有强度高、韧性好的特点。 安装时波纹管接缝数量尽可能保持最少，接头采用 哈夫式结构，接头内安装了专用优质胶圈，安装方 便，具有良好的密封性。 ２）预应力孔道防漏措施。按节段混凝土浇筑时 间，每一节段混凝土浇筑完成后，及时对成型管道 用特制的通孔器清理孔道，以防浇筑混凝土时有水 泥浆液漏到波纹管中，直至保证整条孔道通畅。 ３）预应力钢束安装。由卷扬机牵引，以较平缓的 速度将钢绞线拖入波纹管中。 ４）预应力钢束张拉。预应力施加程序为０．１ 一 ０．２ ，一１．０３ （持荷３ ｒａｉｎ）一锚固并测量伸长 值。预应力张拉采用穿心式千斤顶ＹＣ２００×１５０Ａ， 以及ＺＢ一６３０的电动油泵车。 在锚垫板上安装锚具，锚具与钢绞线用工作锚固 定；穿心式千斤顶套在钢绞线外围，一端顶紧固定 钢绞线的工作锚；另一端安装工具锚，将该千斤顶 固定于两组锚具的中问。 启动电动油泵车使千斤顶进行工作。由于千斤顶 的活塞杆行程为１５０ ｍｍ，采用两端张拉，设计的钢 绞线伸长量为１ ２４７ ｍｍ。 ２个千斤顶分别要工作６个行程才能满足伸长量 的要求。在千斤顶每个行程的工作完成后，将工具 锚重复安装到千斤顶的顶端。 在应力、应变达到设计指标后即进行固定、封 锚。 本工程在应力达到设计要求后，钢绞线的伸长量 为１ １７５～１ ２４０ ｍｍ。符合预应力张拉的施工规范要 求（实际测量伸长值控制在理论伸长值的±６％以 内）。 ５）预应力孔道压浆。孔道压浆采用真空吸浆配合 压浆泵送浆，既可以利用真空吸力吸干净孔道中可 能有的垃圾碎屑和排除孔道中的空气，使孔道中保 持０．０６～０．０８ ＭＰａ的负压，又可以配合压浆泵的出口 压力０．６ ＭＰａ保证孔道压浆密实。 压浆用水泥浆掺加了高效减水剂，水灰比为 ０．３８。采用上海海螺牌水泥，强度等级为Ｐ．０．４２．５， 减水剂型号为ＫＦＤＮ—ＳＰ（Ａ）液。 为使水泥浆液在孔道中达到密实的状态，要求压 浆以水泥浆液从透气孔冒出，并从孔道的另一端溢 出，再将０．６ ＭＰａ的压力持荷３ ａｒｉｎ。 由于本工程全部是直线束，压浆效果比我们想像 的要好，每根孔道只要４０ ａｒｉｎ即能完成。每孔水泥 浆理论用量为０．８８ ｎｌ ，实际用量为０．８５ １ＴＩ 。 ５张拉施工检测结果分析 在张拉施工中，通过预先布置在结构中的应力 计。测得了预应力张拉对连接通道暗埋段结构的以 下变化。 １）通过预应力张拉，对底板、侧墙的效果比较 好，顶板的效果不显著。 ２）张拉后，结构长度方向每端压缩了３ ｍｍ，整 个２０２ １ＴＩ的长度有６ ｍｍ的压缩量。 ３）张拉后，对裂缝的控制有明显的作用，暗埋段 的两端裂缝闭合较大，约０．０８ ａｒｍ；中问的闭合相对较 小，约０．００６ ｍｍ。 ４）通过预应力张拉，暗埋段中间的应力达到 ０．５ ＭＰａ。近两端达到０．６～０．８ ＭＰａ。这反映出结构底 下的隔离层有一定的作用，达到了预期的效果。 ５）对预应力孔道内的摩阻损失测试。采用１束钢 绞线一端张拉１次，最大加载等级为０．８５ 预应 力孔道的摩阻损失平均值为３２．７２％。 根据公式 ＝ （１一ｅ ），用摩阻损失反算 Ｋ值为０．００１ ９，基本符合规范的要求（规范的Ｋ值 为０．００１ ６，但规范中的孔道长度一般以几十米控制， 而本工程箱涵长度达２０２ １ＴＩ，故认为该Ｋ值与规范基 本相符）。 参考文献 ＩＪＪ江星．预应力钢绞束伸长量的计算与分析Ⅲ．中国市政 程，２００６（６） ６８～６９． ７１