《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》是中國水利水電第十三工程局有限公司完成的建築類施工工法，完成人是徐建亭、劉持鵬、鄭花香、雒煥斌、齊宗海。適用於跨度在50米以內，拱肋斷面尺寸在1400毫米×800毫米（高×寬）左右，淨空高度30米以下的旱地施工，兩端拱支座間帶預應力混凝土拉桿的雙拱肋上承式鋼筋混凝土拉桿拱，跨越結構在支架模板上現澆施工的工程。
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》主要的工法特點是材料通用性強、基礎處理簡單、搭設速度較快等。
2011年9月，《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009-2010年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法
- 工法編號：GJEJGF279-2010
- 完成單位：中國水利水電第十三工程局有限公司
- 主要完成人：徐建亭、劉持鵬、鄭花香、雒煥斌、齊宗海
- 套用實例：南水北調東線膠東界河渡槽工程
- 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
中國水利水電第十三工程局有限公司承建的南水北調東線膠東界河渡槽工程主要結構形式為跨度50.6米的上承式預應力混凝土拉桿拱式矩形渡槽，截至2009年，該結構形式在中國國內外水利工程設計、施工方面屬首次採用（圖1）。
圖1 上承式預應力混凝土拉桿拱式矩形渡槽結構示意圖
上承式預應力拉桿拱結構施工存在的主要技術難點包括支撐體系設計、支架搭設及穩定和變形控制、拱肋線形控制、拉桿拱澆築分段及澆築順序、長細桿構件預應力張拉等。該公司為此專門成立了課題攻關小組，小組成員經過一年半的不懈努力，終於攻克了以上難題，並總結形成了《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》。
上承式預應力拉桿拱結構形式見圖2所示。
圖2 上承式預應力混凝土拉桿拱結構示意圖
工法特點
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》採用碗扣式腳手架，具有材料通用性強、基礎處理簡單、搭設速度較快等特點；拱肋底模加工定型桁架模板，既能保證拱肋軸線符合設計要求，又便於底模的安裝、加固與拆除；拱肋鋼筋採用分段加工成骨架再吊裝焊接成整體的方法施工，提高了施工工效，保證了鋼筋施工質量；拉桿拱合理的分段和澆築順序減少了混凝土澆築次數和施工縫鑿毛工程量，縮短了工期，加快材料的周轉；拉桿對稱、同步張拉，有效防止了長細桿的失穩和出現裂縫。
操作原理
適用範圍
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》適用於跨度在50米以內，拱肋斷面尺寸在1400毫米×800毫米（高×寬）左右，淨空高度30米以下的旱地施工，兩端拱支座間帶預應力混凝土拉桿的雙拱肋上承式鋼筋混凝土拉桿拱，跨越結構在支架模板上現澆施工的工程。
工藝原理
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》的工藝原理敘述如下：
施工時的各種荷載均由支架承擔，因此，支架的穩定是該工法成敗的關鍵。
模板支架設計採用空間桿系有限單元法和空間樑柱有限單元法進行計算，其基本原理是桿件為基本單元，以節點位移為基本未知量，先由桿件內力與節點位移之間的關係建立單元剛度矩陣，然後根據各節點平衡及變形協調條件，建立結構的節點荷載和節點位移間關係，形成結構總剛度矩陣和總剛度方程。總剛度方程是以節點位移為未知量的線性方程組。引入邊界條件後，求解出各節點位移值。最後由桿件單元內力與節點位移間關係求出桿件內力。
施工工藝
- 工藝流程
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》的施工工藝流程見圖3。
圖3 大跨度上承式拉桿拱施工工藝流程
- 操作要點
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》的操作要點敘述如下：
一、基礎處理
界河渡槽工程勘探控制深度內的地層主要為全新統沖積堆積的礫質粗砂、沖洪積堆積的砂壤土和上更新統沖洪積堆積的礫質粗砂、殘坡積堆積的砂質壤土；基岩為燕山早期花崗岩，間雜有燕山明期輝長岩脈的侵入。基礎處理時，先用裝載機清除地表腐殖土，地基用18噸振動碾碾壓密實，鋪築30-50厘米砂礫石，再次碾壓後，利用重型釺探儀進行重型動力觸探試驗，地基承載力達到支架設計時要求的承載力（根據腳手架規範第5.5條要求計算，界河渡槽工程要求地基承載力特徵值不小於0.279兆帕）後，進行支架施工。對於承載力不滿足要求的局部區域可採用基礎換填、進一步壓實、加大支架墊板寬度等方法進行處理。
施工中應保證支架基礎高於四周地面，並在四周設定排水溝排除外來雨水，防止基礎被雨水浸泡而降低承載力。
二、支架施工
1.支架搭設
支架設計可採用空間桿系有限單元法和空間樑柱有限單元法進行計算，結合建築物結構形式確定支架搭設方案。
界河渡槽工程支架主體採用碗扣式腳手架，剪刀撐（斜撐）和局部不合模數的支架採用扣件式腳手架搭設。縱向斜撐在支架兩個外側立面由底至頂連續設定；橫向斜撐沿縱向每隔3米設一道，由底至頂層呈之字形連續布置；水平斜撐沿高度方向每隔6-7米設一層；為保證支架整體穩定並承受水平力，支架兩端與拉桿拱支墩（雙排架）用扣件式腳手管鎖成一個整體。剪刀撐（斜撐）採用搭接方式接長，搭接長度不小於1米，用不少於2個旋轉扣件連線牢固，端部扣件蓋板的邊緣至桿端的距離不小於10厘米。剪刀撐斜桿與支架立桿用旋轉扣件連線牢固。見圖4-圖6所示。
圖4 支架平面圖
圖5 支架正立面及縱向斜撐圖
圖6 支架側立面及橫向斜撐圖
支架底部木墊板長度不少於4米，厚度不小於5毫米，寬度不小於200毫米，墊板底套用粗砂找平，保證與基礎接觸良好。為便於調節支架高度，在支架底部安放KTZ-60可調底座，底座應坐在墊板正中，並位於定位線上。
支架底層水平框架的縱向直線度應≤L/200；橫桿間水平度應≤L/400。
腳手架全高的垂直度應小於L/500；最大允許偏差應小於100毫米。
2.拱肋部分支架搭設
在拉桿混凝土達到設計強度50%後，搭設拱圈部分支架。根據拱肋底模桁架的高度和長度尺寸，支架搭設成台階形，當搭設高度不符合碗扣管模數時採用扣件式腳手架管搭設。支架搭設結束後，安放KTC-60可調頂托和10厘米×10厘米方木，根據技術需要調整頂托和方木高程。驗收合格後，安放底模桁架。
3.支架卸落
支架卸落必須在拉桿預應力張拉施工結束後進行。由於此時拉桿已張拉完畢，拱圈在預應力作用下往上起拱，此時拱圈重力已經轉移給拱圈自身承擔，支架卸落可全斷面作業，自頂層開始逐層向下進行。
三、預壓施工
預壓目的是消除支架基礎和支架的塑性變形，掌握其彈性變形，確定施工預拱度。
預壓荷載按設計永久荷載的110%考慮，預壓荷載採用均布載入。預壓材料的選擇應結合工地於2009年前已有的資源。
預壓載入過程中，注意對支架進行觀測，發現異常情況立即停止載入，分析原因並採取處理措施後再行載入，防止出現意外。預壓荷載應基本對稱堆放、分層安裝，按混凝土澆築順序、速度自兩端向中間推進。
支架預壓沉降觀測在載入前及卸載後各進行一次，在預壓期間每天早晚各進行一次，觀測儀器採用精平水準儀或全站儀。沉降觀測結果應及時整理分析。預壓開始時沉降量變化較大，隨著時間的推移，沉降量逐漸變小，當沉降量趨於穩定時（一般情況下，預壓3天基本能滿足12小時沉降量小於2毫米的要求），停止預壓，開始卸載。觀測點的布置要均勻合理並便於觀測，可在每條拱肋下各布設上下兩排觀測點，觀測點間距7-8米。下排觀測點設定在支架底墊板上，用於計算地基的彈性變形量和塑性變形量；上排觀測點設定在靠近支架頂部的鋼管側壁上，用於計算總的彈性變形量和塑性變形量，以及支架的彈性變形量和塑性變形量。
四、拉桿拱施工
1.鋼筋制安
由於拉桿和拱肋施工屬於高空作業，其主筋長達5餘米，再加上箍筋種類多、數量大，現場綁紮施工難度大、危險性大，質量也難保證。宜採取在地面分段綁紮並點焊成鋼筋骨架，再吊裝後焊接成整體的方法施工。
箍筋在鋼筋加工廠加工，鋼筋骨架在需安裝部位附近的地面上製作，鋼筋按原材長度（9米）製作鋼筋骨架。為防止吊裝過程中出現過大變形或散架，骨架需點焊成整體。成型的鋼筋骨架採用塔吊吊裝就位，採用搭接焊將多片骨架焊接成整體，焊接採用雙面焊，無法採用雙面焊的接頭採用單面焊。拱支座鋼筋與相連的一段拉桿鋼筋加工成骨架後一起吊裝就位，拱肋插筋在拉桿和拱支座鋼筋就位、預應力管道和拱肋底模安裝後施工。拱橫樑和斜梁鋼筋在拱肋鋼筋焊接完成、墊好保護層後現場綁紮。
鋼筋的綁紮、焊接、接頭、保護層等具體要求同常規鋼筋施工。
2.模板施工
1）模板製作
（1）拉桿、拱肋橫樑和斜梁模板採用側模夾底模的製作形式。底模主要加工成寬度與結構物同寬，長度為2.44米的標準節，長度不足2.44米時單獨加工。底模用竹膠板作面板，用三根60毫米×80毫米方木作肋（方木垂直於面板方向為80毫米），用鐵釘均勻固定在竹膠板上。側模高度為結構物斷面高度和底模厚度之和，加工方法和方木布置同底模。拉桿與拱支座連線處的抹角模板在現場放樣後，用竹膠板和60毫米×80毫米方木加工成型。
（2）拱支座模板製作，拱支座底模外露於雙排架之外的部分加工成定型模板，方法同上；位於雙排架頂樑上的部分現場加工製作，在雙排架頂樑上沿拱支座結構邊線砌一圈120毫米厚磚牆至拱支座底，預留12毫米（竹膠板厚度），保證磚牆外皮與拱支座邊線平齊。磚牆用泥砌築，以便於拆除。磚牆內回填粗砂，回填前對支座採取圍護措施，防止粗砂進入支座內。回填結束後，上鋪竹膠板作底模。拱支座側模用竹膠板作面板，60毫米×80毫米方木豎向放置作肋（方木垂直於面板方向為80毫米），間距200毫米。側模加工時，為減輕模板重量，將部分方木按間距600毫米用鐵釘與面板固定在一起，其餘方木在側模安裝就位後安裝，可利用在方木頂端橫向釘鐵釘的方法直接掛在面板上。
（3）拱肋底模製作，為保證拱肋軸線符合設計要求，便於底模安裝、加固和拆除，將拱肋底模加工成桁架形式。由於吊桿的限制，每道拱肋底模分為8段，為方便底模拆除和吊桿安裝，在每道吊桿位置預留40厘米長的一段單獨加工底模，該處底模在拱肋混凝土達到一定強度、吊桿安裝前拆除。為方便靠近拱腳處的底模桁架拆除，該桁架底梁應高出拉桿一定距離。拱腳處剩餘部分拱肋底模直接在現場加工製作。
在拱肋放樣平台上根據繪出的拱腹線和吊桿位置劃分底模分段位置，分段加工底模。底模桁架底梁水平設定，採用100毫米×100毫米等邊角鋼製作，兩道底梁間採用4道ф48×3.5毫米鋼管連線。桁架頂梁採用[8槽鋼製作，槽鋼根據拱腹線大樣加工成型。頂梁與底梁間採用ф48×3.5毫米鋼管焊接在一起，桁架兩端的鋼管距兩側吊桿中心距離為30厘米，中間鋼管間距60厘米（保證安裝時桁架鋼管與底部支架立桿位置相對應）。拱肋底模採用竹膠板，竹膠板直接利用沉頭螺栓鋪設在槽鋼頂樑上，為防止竹膠板變形，在兩道槽鋼間每隔30厘米焊接一道40毫米×40毫米等邊角鋼。
底模分段情況見圖7，底模桁架形式見圖8。
（4）拱肋側模製作，根據放樣平台上的拱肋大樣分段加工拱肋側模。拱肋側模採用豎向安裝（注意：不是垂直於拱軸線方向），每塊側模寬1.22米，用7根60毫米×80毫米方木作肋（方木垂直於面板方向為80毫米）。為減輕模板重量，方便工人操作，側模加工時只將兩邊肋和中間的一條肋用鐵釘固定在面板上，其餘方木在側模安裝就位後，利用在方木頂端橫向釘鐵釘的方法直接掛在面板上。
（5）蓋模製作，由於拱上3號排架以下部分的拱肋和拱斜梁坡度較陡，為方便混凝土澆築和防止混凝土向下流動，對該段拱肋和拱斜梁加封蓋模。每2道排架間的拱肋蓋模、每條拱斜梁蓋模均分為3段加工，隨混凝土的澆築進度裝釘蓋模。蓋模加工方法與拉桿側模板加工方法相同。
2）模板安裝
（1）拉桿模板安裝，沿跨度方向在拉桿兩側的支架立桿上各敷設一道水平扣件式腳手架鋼管，在立桿靠近拉桿的一側，用十字扣件與立桿逐根連線牢固，作為底模橫圍檁的支撐並調直拉桿兩側支架立桿，以方便拉桿底模和側模安裝。水平鋼管的安裝高程根據拉桿底高程扣減底模及橫圍檁厚度並考慮預拱度後得出，預拱度根據支架預壓結果設定。底模橫圍檁採用1.5米長ф48×3.5毫米鋼管，用十字扣件與縱向水平鋼管連拉，圍檁間距60厘米。為確保兩拉桿的相對位置準確和增加整體剛度，每隔3米用6米長ф48×3.5毫米鋼管將兩拉桿下的4條縱向水平鋼管連成一體。拉桿底模直接安裝在橫圍檁上，為防止底模側移，在底模兩側的橫圍檁上加十字扣件固定。
拉桿底模安裝示意見圖9。
圖9 拉桿底模安裝示意圖
拉桿側模採用6厘米×8厘米方木作豎向圍檁，兩側對稱設定，頂端釘拉木固定，底端採用步步緊加固。方木應高出拉桿頂面3厘米左右，以便於頂部釘拉木後混凝土抹平、壓光。
（2）頂托和方木高程滿足要求後安裝拱肋模板，利用塔吊將拱肋底模桁架就位。為保證底模桁架的整體穩定性和剛度，縱向用扣件式腳手架管將相鄰兩段連成一個整體，橫向用6米ф48×3.5毫米鋼管將兩道拱肋的桁架連成整體，相鄰兩段桁架的連線部位加斜向剪刀撐。
拱肋側模現場拼裝，採用ф12拉條固定，方木對頂，底部採用側模夾底模的形式。拉條在同一斷面上設三道，混凝土中間一道，拱肋上、下各一道；每塊側模設兩排拉條，拉條水平間距不大於70厘米。側模採用ф48×3.5毫米鋼管作橫圍檀，用燕尾卡和拉條固定。為保證模板整體穩定性和剛度，每隔3米用6米ф48×3.5毫米鋼管將兩條拱肋連成整體。為方便拉條拆除和周轉使用，在拉條外套80厘米長ф20硬質塑膠管作套管，併兼作模板內部支撐。
（3）拱橫樑和斜梁底模在拱肋底模桁架安裝、加固完成後進行，採用在支架立桿上加橫桿的方法作支撐，每條橫樑或斜梁底部支撐間距不大於0.9米。安裝、加固方法同拉桿底模。拱橫樑和斜梁側模可與拱肋側模同時安裝、加固，方法同拉桿側模。
（4）模板的清理、刷油、模板縫的處理及加工、安裝的允許偏差同常規模板施工。
3.混凝土施工
1）拉桿拱分段及澆築順序
根據《橋規》規定，為避免拱肋變形產生裂縫以及減少混凝土的收縮應力，超過16米跨度的拱肋必須沿拱跨方向分段澆築。50.6米的拉桿拱宜直接分為4段施工，不留間隔縫，分段如圖10所示。
圖10 拉桿拱分段及澆築順序示意圖
第一道分縫設於拱支座往上約1米處，第二道分縫設於拱上5號排架與6號排架之間靠近5號排架處，各段的接縫面須與拱軸線垂直。
混凝土澆築順序為：第一次澆築“拉桿、拱支座、橫樑1和部分拱肋（約1米長）”→第二次澆築“兩側的兩段拱肋及段內的拱橫樑和斜梁”→第三次澆築“中間段的拱肋、拱橫樑和斜梁”（圖10）。
2）混凝土配合比
混凝土配合比應按有關規定進行設計及試配，確保其強度、和易性、耐久性等指標符合有關規範要求。C50拉桿拱混凝土坍落度為50-70毫米，配合比見表1。
水泥（千克） | 粉煤灰（千克） | 砂子（千克） | 5-20碎石（千克） | 20-40碎石（千克） | 外加劑（千克） | 水（千克） |
372 | 79 | 633 | 471 | 706 | 9 | 147 |
3）混凝土拌制與運輸
混凝土採用攪拌站拌制，電子稱量系統計量。混凝土水平運輸採用混凝土攪拌運輸車，垂直運輸採用5013型塔吊。
4）混凝土澆築
拉桿及拱支座的澆築從其中的一個拱支座開始，向兩邊分出兩個作業面基本對稱向前推進。拱肋、拱橫樑及斜梁澆築時，混凝土分4個作業面從四角向跨中方向推進，拱橫樑及斜梁混凝土隨之跟進；塔吊吊混凝土入倉應按一定順序進行，往4個作業面循環送料，以保證澆築速度基本相等，使拱架變形保持均勻和最小。
5）混凝土振搗、養護和施工縫處理等
同常規混凝土施工。
4.預應力施工
預應力施工流程為：施工準備→預應力管道埋設→鋼絞線安裝→錨墊板、螺旋筋等埋件安裝→混凝土澆築→錨具安裝→預應力張拉→灌漿→封錨。
1）預應力管道埋設
預應力筋成孔採用ф80毫米塑膠波紋管，接頭採用承插螺旋接頭。波紋管採用ф10鋼筋焊成的井字架固定在拉桿主筋上，井字架間距1米，波紋管的接頭用膠帶纏繞密實，防止漏漿堵孔。
2）鋼絞線、錨墊板、螺旋筋及加強筋安裝
（1）鋼絞線下料
鋼絞線下料使用砂輪切割機切斷，下料長度應考慮結構的孔道長度、錨夾具厚度、千斤頂長度和外露長度等因素。鋼絞線採用兩端張拉時，其下料長度可按公式1計算。
公式1：L=l1+2x（l2+l3+l4+l5+l6+l7）
式中L——鋼絞線下料長度；
l1——結構孔道長度；
l2——工作錨及工作夾片厚度；
l3——限位器厚度；
l4——千斤頂長度；
l5——限位板厚度；
l6——工具錨及工具夾片厚度；
l7——鋼絞線外露長度。
（2）鋼絞線安裝
安裝前，將鋼絞線的前端戴上專用的塑膠帽或用膠帶纏繞，防止碰破波紋管造成漏漿。安裝時所有操作人員要協調一致。預應力鋼絞線安裝完成後，檢查波紋管是否有破損，破損處採用膠布纏裹密實，防止漏漿，並將裸露在外的鋼絞線進行包裹，防止水泥漿漏入波紋管或污染張拉端，影響預應力筋的張拉。
（3）錨墊板、螺旋筋和加強筋安裝
螺旋筋、錨墊板安裝和加強筋綁紮在預應力筋安裝結束進行。螺旋筋應緊靠錨墊板，加強筋應綁紮牢固、位置準確，必要時將加強筋點焊成整體，防止在混凝土澆築過程中鋼筋移位或散亂。安裝錨墊板時，應將波紋管端頭插入錨墊板內並將接頭處用膠布纏裹密實，防止漏漿；鋼絞線與錨墊板之間的空隙及灌漿孔用氈布或棉紗堵塞密實；錨墊板用螺栓固定在拱支座端頭模板上，錨墊板與模板應緊密接觸，並垂直於管道中心線。
3）混凝土澆築中過程的保護
混凝土澆築過程中應做好預應力管道和預應力束的保護工作，嚴禁振搗棒碰觸預應力管道。錨墊板後鋼筋密集部位，應加強振搗，必要時人工搗實。混凝土凝固前，要將鋼絞線前後移動，觀察是否有漏漿現象，以便發現問題早作處理。
4）預應力張拉
拉桿拱採用兩端張拉，採取張拉力與伸長量雙控措施，以張拉力為主控。由於拉桿為長細構件，為防止變形過大，出現裂縫、扭曲，要求同跨中兩條拉桿中的預應力筋同時、對稱、同步張拉，兩端千斤頂升降壓速度保持大致相等。
張拉順序見圖11。
圖11 張拉順序圖
（1）預應力張拉的條件
①混凝土達到75%設計強度；②拉桿之間的鋼管橫撐、斜撐，以及拉桿與拱肋之間的豎向吊桿均焊接完成；③拱支座處的底模已拆除，內填的砂子清除乾淨；④調低拱腳處的拱肋底模桁架，消除桁架對拱肋變形的限制；⑤千斤頂與壓力表聯合標定結束，並根據其關係曲線計算出各張拉控制應力下壓力表的讀數；⑥張拉設備和灌漿設備試運行良好；⑦對預應力管道進行壓氣檢查，管道無堵塞情況。
（2）千斤頂就位
將鋼絞線按順序穿入工作錨錨孔內，用套管將工作夾片均勻打入錨孔，確保錨具準確嵌入錨墊板凹槽內。然後安裝限位器、千斤頂、限位板和工具錨，將工具夾片均勻打入錨孔。調整錨具和千斤頂位置，使孔道、錨具和千斤頂三者軸線重合。
工具錨和工具夾片可採用工作錨和工作夾片代替，但工具錨和工具夾片使用1-2次後，必須改為工作錨和工作夾片使用到工程中去，以免使用次數過多而造成廢品。為方便退頂，工具夾片安裝時，可在夾片外纏繞塑膠薄膜。
（3）張拉
低鬆弛鋼絞線張拉程式為0→0.2σk→0.6σk→σk（持荷3分鐘錨固）。
千斤頂充油，兩端同時張拉至初應力（0.2σk），用鋼尺測量油缸伸出長度L1，再穩步張拉至σk並穩壓3分鐘，測量油缸伸出長度L2，按公式2和公式3計算實際伸長值（L實）和理論伸長量（L理），比較兩者差值是否在±6%之內。如不符合要求，應查明原因並採取措施予以調整後，方可繼續張拉。穩壓結束，再將千斤頂補油至Kσ，回油錨固。
公式2：L實=L2-L1+L初
公式3：L理=σkxL/Eg
式中L實——實際伸長值，毫米；
L理——理論伸長值，毫米；
L1——初應力0.2σk時，千斤頂油缸伸長值，毫米；
L2——張拉控制應力σk時，千斤頂油缸伸長值，毫米；
L初——初應力以下的推算伸長值，L初=0.2σkxL/Eg；
σk——張拉控制應力，兆帕；
L——預應力筋長度，毫米；
Eg——鋼絞線彈性模量，兆帕。
5.管道灌漿及封錨
張拉結束後，及時對預應力管道進行壓力灌漿和封錨工作。
1）壓漿前的準備工作
（1）用手砂輪切割錨外多餘鋼絞線，切割後的餘留長度不小於3厘米。
（2）錨具外的鋼絞線間隙用砂漿進行封堵，待砂漿強度達到50%設計強度後，方可進行壓漿作業。
（3）沖洗孔道，以排除孔內粉渣等雜物，沖洗後用空壓機吹去孔內積水。
2）水泥漿拌制
（1）壓漿用純水泥漿的水灰比控制在0.4-0.45之間，稠度控制在14-18秒之間。為提高壓漿質量，可選用膨脹砂漿。
（2）水泥漿強度不低於30兆帕。
（3）拌合時，先加水再加水泥，拌合時間不小於1分鐘。
（4）達到設計要求稠度後，過篩注入壓漿機內。水泥漿自調製到壓入管道的間隔時間不得超過40分鐘。水泥漿在使用前和壓注過程中應連續攪拌。
3）壓漿工藝
（1）孔道壓漿順序是先下後上，同一根拉桿上的4個孔宜一次壓完。
（2）每個壓漿孔道兩端的錨墊板進、出漿口均安裝一節帶閥門的短管，以備壓注完畢時封閉，保持孔道中的水泥漿在有壓狀態下凝結。整個壓注系統、膠管、各閥門處內徑不得小於10毫米，以防堵塞。
（3）壓漿的壓力以保證壓入孔內的水泥漿密實為準，開始壓力要小，逐步增加，一般為0.5-0.7兆帕。壓漿速度控制在5-15米/分鐘。
（4）當孔道另一端飽滿出漿，水泥漿濃度與進漿口水泥漿濃度一致時，關閉出漿口的閥門，進漿口繼續保持壓力在0.5兆帕左右2-3分鐘後關閉進漿口閥門。灌漿應緩慢均勻地進行，不得中斷，並應排氣通順。
4）封錨
孔道壓漿後，清除錨墊板、錨具及端面混凝土上的水泥漿等污垢，將端面混凝土鑿毛，設定鋼筋網，澆築封端混凝土。當設計對封端混凝土強度無規定時，其強度不宜低於拱支座及拉桿強度的80%。
6.注意事項
1）點焊固定波紋管的井字架時，不得燒傷主筋、不得污染工作面，如有污染應及時清理。安裝波紋管時，注意保護鋼筋。
2）拉桿側模安裝前，先安裝鋼絞線，然後對波紋管進行仔細檢查，發現有破損處用膠布纏繞密實，接頭脫開處根據脫開寬度加套管並用膠布纏裹密實。
3）鋼絞線切割可採用砂輪切割機或手砂輪，不得採用電弧或氣割。
4）立端頭模板前，將鋼絞線與錨墊板之間的空隙和注漿孔用氈布或棉紗塞堵密實。
5）混凝土澆築過程中嚴禁振搗棒碰觸波紋管。錨墊板後鋼筋密集部位，應加強振搗，必要時人工進行搗實。
6）張拉施工前要檢查油泵、油表，千斤頂和油表必須對號。
7）錨具不得有鏽蝕、水和泥漿等雜物，當預應力筋有浮銹或粘附泥漿時，應將錨固夾持段上的浮銹或泥漿用鋼刷清除乾淨。夾片不應粘附泥漿或其他雜物，允許其外表面塗少量潤滑劑，有利於夾片跟進及退錨靈活，但其牙面不得粘附油污，以免滑絲。
8）安裝工作錨具應與錨墊板止口吻合，工作夾片應保證兩片接縫大小一致、端面平齊，但不得過重敲打，以免敲壞。
9）灌漿時不得污染成型的混凝土面，如有污染及時清理。
- 勞動組織
單跨上承式預應力拉桿拱勞動組織見表2。
序號 | 類別 | 人數 | 技能要求 |
1 | 工程技術人員 | 2 | 中專以上 |
2 | 施工員 | 2 | 持證上崗 |
3 | 安全員 | 1 | |
4 | 電工 | 1 | |
5 | 起重工 | 2 | |
6 | 測量工 | 2 | |
7 | 普工 | 15 | ∕ |
操作前先根據工程量和工期合理組織人員，定崗定人，分組演練，材料、機械專人負責，擺放到位，確保配合協調，操作熟練。
材料設備
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》所用的材料及設備明細如下：
- 主要原材料
1.鋼筋：I級圓鋼（HPB235）、II級螺紋鋼（HRB335）、ID級螺紋鋼（HRB400）。
2.綁絲：20-22號鋼絲。
3.電焊條：對於HRB335鋼筋（II級鋼），採用FA303型號的電焊條；對於HRB400鋼筋（HI級鋼），採用E5003型號的電焊條。
4.保護層：砂漿墊塊、大理石墊塊、各種掛鈎或撐桿等。
5.波紋管：採用塑膠波紋管，內徑80毫米。
6.鋼絞線：1860兆帕級低鬆弛鋼絞線，規格為фj15.20毫米（7ф5）。
7.錨具和夾片：HQM15-8系列產品。
8.錨墊板：鑄鐵錨墊板。
9.水泥：強度等級不低於42.5級的低鹼矽酸鹽水泥或低鹼普通矽酸鹽水泥，水泥熟料中C3A含量不大於8%，在強腐蝕環境下不大於5%。
10.砂：硬質潔淨的天然中粗砂，細度模數2.6-3.0，含泥量不大於1.5%。
11.石子：堅硬耐久的碎石，壓碎指標不大於10%，母岩抗壓強度與梁體混凝土設計強度之比大於2；該工程所用石子採用二級配，5-20毫米和20-40毫米碎石兩種。
12.摻和料：一級粉煤灰。
13.外加劑：採用高效減水劑，減水劑質量應採用符合規範規定，經檢驗合格後方可使用。
14.水：符合飲用水標準的水。
- 周轉材料
1.碗扣式腳手架
1）碗扣式腳手架用鋼管、上碗扣、可調底座及可調托撐螺母、下碗扣、橫桿接頭、斜桿接頭、桿連線外套管等構配件材料和製作要求應符合《建築施工碗扣式腳手架安全技術規範》規定。
2）桿件的焊接應在專用工裝上進行，各焊接部位應牢固可靠，焊縫高度不小於3.5毫米，其組焊的形位公差應符合規範要求。
2.扣件式腳手架
1）扣件式腳手架用鋼管、扣件應符合《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》規定。
2）腳手板可採用鋼、木、竹材料製作，每塊質量不宜大於30千克。衝壓鋼腳手板、連牆桿的材質應符號2009年前的國家標準《碳素結構鋼》GB/T 700中Q235-A級鋼的規定，木腳手板應採用杉木或松木製作，其材質應符合2009年前的國家標準《木結構設計規範》GBJ 5中II級材質的規定。竹腳手板宜採用由毛竹或楠竹製作的竹串片板、竹笆板。
3.預壓材料
視2009年前工程已有的材料情況和預壓周轉次數，宜選用砂袋、預製混凝土塊或鋼筋等材料。根據起重設備確定單件的重量，預壓材料的總重量不應小於設計永久荷載的110%，並視材料種類、周轉次數的不同，有一定的富裕量。
4.模板
竹膠板，規格1220毫米×2440毫米×12毫米；60毫米×80毫米方木；100毫米×100毫米方木；ф12拉條和螺帽；ф48×3.5毫米鋼管；燕尾卡；步步緊；各種規格鐵釘；10號鋼絲；40毫米×40毫米角鋼；100毫米×100毫米角鋼；[8槽鋼；電焊條等。
- 木工設備
台鋸2台，台鑽1台，電刨1台，手電鑽2台，手電鋸2台，BX-315電焊機2台，扳手、木工錘和鉗子若干。
- 鋼筋設備
切斷機2台、彎曲機2台、箍筋彎曲機1台、3噸卷揚機1台、BX-400電焊機4台、UN1-100-1對焊機1台。
- 混凝土設備
HZS50混凝土攪拌站1座、混凝土攪拌運輸車2輛、振搗器若干。
- 預應力施工設備
200噸單作用穿心式千斤頂9台，其中1台備用；2YBZ2-50型油泵9台，其中1台備用；水泥漿攪拌機1台；活塞式壓力注漿機2台；砂輪切割機1台、手砂輪2台。
- 其他設備
15噸自卸車1輛、ZL50裝載機1台、5013型塔吊2座、25噸汽車吊1輛、YZ18振動碾1台、TY160推土機1台、重型釺探儀1台；觀測儀器為DS3型精平水準儀1台。
質量控制
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》的質量控制要求如下：
1.施工前編制施工方案，經審批後，編製成詳細的施工作業指導書。施工嚴格按作業指導書進行。
2.對全體員工進行崗前質量意識教育、技能培訓，提高全體施工人員質量意識和工作技能、工藝水平。認真做好施工前的技術交底工作，做到人人心中有數，不盲目施工。
3.堅持工序交接制度，嚴格控制各道工序施工質量，堅持“三檢制”。
4.堅持現場材料管理和設備管理制度，不合格的材料不得用於工程施工，保證施工設備的正常運行。
5.設定試驗室、測量隊並配備專業試驗、測量人員，對施工材料、成品、半成品和各工序質量按規範要求進行檢驗、試驗、測量。測量、檢驗、試驗設備按其檢定周期定期送有資質的單位進行檢定，保證其完好、精確，並建立台賬。
6.隱蔽TZ程在隱蔽前必須經有關人員驗收簽字後方可隱蔽。
7.施工技術資料與工程形象進度同步，確保資料真實、完整。建立質量記錄歸檔制度，完善質量信息收集、整理、歸檔和質量反饋，指導工程施工的質量控制。
8.對於技術要求高和特殊工種的操作人員要求持證上崗。
安全措施
採用《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
- 安全施工的一般要求
1.建立安全管理制度及安全施工守則。醒目處張貼安全標語，加強職工安全教育，增強安全意識。
2.嚴禁違章作業和違章指揮，嚴格遵守各項操作規程。
3.施工人員進入施工現場必須做好安全防護工作，佩戴安全帽。
4.非機電人員不準使用機電設備，機電設備防護措施要完善，手持電動機具安裝觸電保護器。
5.夜間施工，做好照明設施，確保施工人員、機械設備及交通行車安全。
- 支架施工與高空作業
支架的整體穩定是該工法涉及的最大安全問題，需根據工程具體情況進行計算論證後，才可進行施工。在支架施工與高空作業時需注意：
1.嚴格遵循有關安全制度和規定，針對支架施工高空作業特點開展經常性的安全教育，並實行嚴格監控和檢查，及時發現、解決安全存在的問題，消除安全隱患。
2.施工現場設明顯標誌，與支架施工無關的人員嚴禁進入支架作業範圍內。
3.高空作業人員必須把袖口、褲腿綑紮好，不得穿硬底鞋及帶有釘子的皮鞋登高作業。操作時，應將工具、螺栓等裝在專用的工具袋內，嚴禁向地面投擲任何物體及掉落工具材料等，以免傷人。
4.當遇到六級以上的大風、雪或雷雨時，所有高空作業必須停止，設備操作人員應迅速下到地面，切斷電源。
5.支架預壓荷載擺放要整齊均勻。吊裝用鋼絲繩隨時檢查，如每1米長度內有10%的斷絲時，應預更換。
6.澆築混凝土前，對支撐系統進行全面的檢查，做到萬無一失，澆築過程中，派專人檢查支架和模板，發現問題及時處理。
7.腳手架拆除時必須劃出安全區，設定警戒標誌，派專人看管。拆除前清理乾淨腳手架上的器具及多餘的材料和雜物。
8.拆除作業應從頂層開始，逐層向下進行，嚴禁上下層同時拆除。腳手架採取分段、分立面拆除時，必須事先確定分界處的技術處理方案。
9.連牆件必須拆到該層時方可拆除，嚴禁提前拆除。
10.拆除的構配件應成捆用起重設備吊運或人工傳遞到地面，嚴禁拋擲。拆除的構配件分類碼放整齊，以便於運輸、維護和保管。
- 預應力施工
1.鋼絞線下料時，必須將鋼絞線放入下料架內再拆除包裝，嚴禁不用下料架直接拆除包裝並下料。抽拽鋼絞線時，應在下料架的鋼絞線出口附近設定導向裝置，防止鋼絞線來回擺動傷人。
2.張拉現場應有明顯標誌，與該工作無關人員嚴禁入內。
3.預應力施工過程中，危險範圍內應設防護裝置，操作人員始終應站在構件兩側。千斤頂正前方嚴禁站人，放張錨固後不得重力敲打錨具和預應力筋。
4.張拉前，檢查所有設備是否存在漏電現象，防止電擊傷人。
5.油泵運轉有不正常情況時，應立即停車檢查。在有壓情況下，不得隨意擰動油泵或各部位的螺絲。
6.作業應由專人負責指揮，操作時嚴禁摸踩及碰撞預應力筋。張拉作業時，油泵操作人員應精力集中，禁止在千斤頂頂壓過程中操作人員遠離油泵，防止出現意外事故。在測量伸長值時，應停止開動千斤頂。
7.高壓油管的接頭應加防護套，以防噴油傷人。
8.千斤頂不可出頂過快，應緩慢加壓，千斤頂最大行程不宜大於90%額定行程。
9.千斤頂支架必須安裝牢固，位置居中，防止支架不穩或受力不均傾倒傷人。
- 安全施工的特殊要求
1.支架觀測分三個階段，包括預壓前的初始觀測、預壓期間的觀測和卸載後的觀測。沉降觀測點布設位置要均勻合理並便於觀測。測量精度應滿足國家4級測量精度要求。
2.壓載和施工要對稱施工。
3.支架橫斷面上不得產生偏心受壓。
4.為防止支架產生傾斜，在個別支架與地面連線部位對稱施加壓載。
環保措施
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》的環保措施如下：
1.支架搭設或拆除時，需敲擊碗扣和鋼管，噪聲較大，現場操作人員應佩戴防護耳塞，並經常輪換作業以減少噪聲對健康的危害；同時，控制敲擊力度，儘量降低噪聲。
2.支架預壓材料採用砂袋時，應做好砂袋保護工作，防止砂袋破損，砂子泄漏，產生灰塵。
3.廢棄的砂袋、腳手架板等材料應集中堆放，能回收利用的均回收利用，不能利用的按相應標準處理。
4.水泥等易飛揚細顆散體物料儘量採取儲罐或庫記憶體放，運輸和存放時採取措施以防揚塵，水泥貯倉安裝粉塵報警信號器，所有通氣口安裝合適的過濾網。
5.對綜合加工場和起塵大的施工道路，採取灑水降塵措施。運輸道路和操作面落地料（砂漿、混凝土等）及時清掃。
6.在拌合系統附近設沉澱池，對混凝土拌合系統和運輸設備沖洗廢水採用間歇式自然沉澱的方式去除易沉澱的砂粒，待廢水沉澱達標後排出。
7.機械修理時產生的含油廢水採用間歇式小型隔油沉澱池並定時投加絮凝劑的處理方式。不能利用的廢油進行焚燒或中和處理。
8.施工車輛安裝尾氣淨化裝置；噪聲超標的機械設備安裝消聲管、消聲器等；行駛的機動車輛，現場只允許鳴低音喇叭，場外行駛嚴禁鳴笛。
9.預應力施工時產生的廢棄物、邊角料等集中堆放或銷毀。油泵移位時防止傾斜漏油；張拉操作時，油路各接口處擰緊、檢查無誤後再行開動油泵產。灌漿作業時，水泥漿應計算準確，避免灌漿結束卻剩餘大量水泥漿的現象發生。灌漿結束後，及時清除錨墊板、錨具及端面混凝土上的水泥漿等污垢。
效益分析
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》的效益分析是：
- 經濟效益
由於上承式預應力混凝土拉桿拱結構造價在工程總造價中所占比例大，該工法採取的系列技術措施，一方面能保證工程的質量和安全，加快進度，另一方面，新技術、新工藝和新方法的引用，大幅度地降低工程施工成本，創造較好的經濟效益。
普通腳手架搭設需大量扣件，丁字螺栓很容易丟失；碗扣式腳手架搭設基本不需要扣件，有效地提高了搭設速度，減少了丁字螺栓損耗。普通腳手架6米立桿安裝較困難，危險性大；碗扣式腳手架立桿僅長3米，安裝較易，有利於保證施工安全。在支架較高的情況下，普通腳手架立桿垂直度較難控制；碗扣式腳手架立桿用定尺的橫桿連線，基本只需在第一層控制好一排立桿的垂直度就可滿足垂直度要求，提高了搭設速度。另外，碗扣式腳手架拆除速度也快於普通腳手架。搭拆時間的減少有利於節約工期和周轉材料及設備租賃費。
該工法採用的利用可調頂托調節底模高程方案，周轉材料回收價值較大，部分拆除的架管可加工成1米、1.5米、2米等定尺的鋼管用於其他工程；支架搭設時不需再加工不同長度的普通架管，只需按要求和高程搭設成台階形，桁架安裝簡單、迅速，施工效率高；桁架底梁水平設定，受力條件好，桁架上部荷載直接傳遞到下部的方木和支架上，只需將桁架安放在支架頂端的橫向方木上。兩片底模桁架之間、同拱圈上相鄰的兩片桁架之間均可採用普通腳手架管連線，連線加固簡單；桁架堅固性好，周轉次數多，維修量小。桁架重量大，在安裝和拆除時受風力影響小，安裝和拆除效率高，有效保證拱圈尺寸，加快了施工速度，保證了施工質量，增大了安全係數。
- 社會效益
上承式預應力拉桿拱式渡槽是一種新型結構形式，具有投資省、結構美觀、運行可靠的等優點，該工法系統解決了地基處理與測試方法、碗扣式高鋼管支架的設計和載入變形數據規律、大跨度拉桿拱桁架體系的施工難題及多風地區高支架的設計、支架安全穩定驗算、支架預壓變形檢測、拱桁架模板設計及設計拱軸線線形控制、拱圈分段及混凝土澆築順序等施工技術難點，對工程施工質量、安全、成本進行有效管控，該工法的成功實施，為2009年後類似工程的施工提供了借鑑，具有較好的社會經濟效益和套用價值。
套用實例
《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》的套用實例如下：
2005年12月中國水利水電第十三工程局有限公司中標承接的南水北調東線膠東界河渡槽工程，位於山東省煙臺市招遠境內，全長2021米，造價3534.14萬元。界河渡槽主要結構形式有3種：一是上承式預應力混凝土拉桿拱式矩形渡槽結構，跨度50.6米，共21跨；二是簡支梁板式預應力混凝土矩形渡槽結構，跨度20米，共36跨；三是簡支梁板式普通鋼筋混凝土矩形渡槽結構，跨度10米，共18跨。
50.6米的上承式預應力混凝土拉桿拱式矩形渡槽存在施工難度大、技術含量高、高空作業多等特點。上弦桿採用兩棉C50鋼筋混凝土矩形斷面（1.4米×0.8米）、拋物線形拱肋，之間設C50鋼筋混凝土橫樑和斜撐，橫樑斷面0.6米×0.6米，斜撐斷面0.5米×0.5米。拱肋拋物線矢高f=10.5米，淨跨度l=47米。為抵消支座的水平推力，下弦桿採用兩道預應力鋼筋混凝土拉桿連線兩端拱支座，拉桿斷面0.6米×0.6米，每根拉桿內設4束低鬆弛鋼絞線，每束8根鋼絞線（fptk=1860兆帕）。拱圈上設14道C40鋼筋混凝土排架柱作為矩形渡槽的豎向支撐結構。拱上渡槽採用C40聚丙稀纖維混凝土，抗凍等級F200，抗滲等級W4。渡槽設計流量16.3立方米/秒。受現場施工條件和工程結構特點制約，拉桿拱支架寬7.3米，高25-30米，支架高寬比超標；另外，工程靠近萊州灣，風多且風力較大，因此支架穩定問題、支架豎向和側向變形控制問題尤其突出。
界河渡槽工程實施過程中，上承式拉桿拱施工工法取得了較好的使用效果，為順利完成該工程起到了重要作用。界河渡槽工程在實施過程中沒有發生一起質量和安全事故。
榮譽表彰
2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《大跨度上承式預應力混凝土拉桿拱施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。
