大型渡槽的支架預(yù)壓技術(shù)

□王龍欣□高建新□劉 旭

（1河南省陸渾水庫(kù)管理局 2河南天地工程咨詢有限公司）

1 概況

賈河渡槽位于河南省方城縣獨(dú)樹(shù)鎮(zhèn)大韓莊與蔡莊之間的賈河上，為南水北調(diào)中線工程總干渠穿越賈河的大型交叉建筑物，是亞洲目前跨度最大的渡槽之一，跨徑布置為5m×40m，全長(zhǎng)480m，采用雙線雙槽布置形式，中線距18m。槽身結(jié)構(gòu)形式為雙幅三向預(yù)應(yīng)力開(kāi)口箱梁矩形槽（槽身上口設(shè)鋼筋混凝土拉梁），單槽頂部全寬15m，底部全寬15.50m，最大槽身8.93m，兩槽之間加蓋人行道板。雙線渡槽全寬頂寬33m，底寬33.50 m。渡槽過(guò)水設(shè)計(jì)流量330m3/s，加大流量400m3/s；縱向坡度1/10000。工程安全等級(jí)一級(jí)。

槽身段混凝土標(biāo)號(hào)C50，抗?jié)B標(biāo)號(hào)W6，抗凍等級(jí)F150。單體槽身混凝土體積1200m3，槽身自重約3200 t。賈河渡槽技術(shù)復(fù)雜，施工難度大，槽體模板安裝采取滿堂支架法施工，單片槽體分兩次澆筑，第一次澆筑底板和底板頂面以上1.75m部分腹板，第二次澆筑兩側(cè)剩下腹板(高6.03m)，考慮支架承受的渡槽自重、模板重量、施工荷載以及地基下沉、支架的變形、支架拼裝等因素影響，需對(duì)槽身支架進(jìn)行逐跨預(yù)壓，通過(guò)預(yù)壓試驗(yàn)，消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形、正確設(shè)置預(yù)拱度，保證澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)線形符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，保證支架正常工作和安全使用。

2 支架堆載預(yù)壓施工

預(yù)壓前先安裝底模，底模安裝完成后，檢查支架穩(wěn)定和緊固情況，模板與下方分配梁的貼緊情況和控制高程，符合要求并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行預(yù)壓。由于采用每跨兩幅槽身同時(shí)施工，每幅槽身的混凝土澆筑有先有后，但支架必須在渡槽中心線處斷開(kāi)，預(yù)壓最好采用同期預(yù)壓，以防止地基的不均勻沉降。

該工程支架堆載預(yù)壓基準(zhǔn)荷載按3455（自重）+（161+51）（模板重量不利組合）+123（槽內(nèi)支架及槽外腳手架）=3847.40 t考慮,堆載最大重量為支架上部基準(zhǔn)荷載的1.10倍（設(shè)計(jì)要求）。（注：實(shí)際堆載時(shí)，由于是在渡槽底模板上堆載，因此加載時(shí)要扣除51t底模重量）。

3 堆載預(yù)壓方法

3.1 堆載預(yù)壓工藝流程

施工準(zhǔn)備→支架及底模鋪設(shè)完成→支架全面檢查→觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)記布設(shè)→分級(jí)加載→觀測(cè)讀數(shù)、記錄→加載至設(shè)計(jì)荷載后靜置→觀測(cè)、全面檢查→卸載→觀測(cè)結(jié)果整理、分析→支架調(diào)整、使用。

3.2 擬采用堆載預(yù)壓的方法

根據(jù)槽身結(jié)構(gòu)、自重及負(fù)荷的特點(diǎn)，將支架預(yù)壓區(qū)域劃分成預(yù)壓?jiǎn)卧總€(gè)預(yù)壓?jiǎn)卧獌?nèi)的預(yù)壓荷載采用均布形式，最大載荷不大于該單元基準(zhǔn)荷載的110%。對(duì)不同預(yù)壓區(qū)分別采用不同密度的材料進(jìn)行分級(jí)對(duì)稱堆載，合理布置堆載體的高度，模擬混凝土渡槽施工階段的重量分布，確保堆載安全、提高堆載效率。對(duì)槽壁位置采用鋼錠、鋼筋、鋼絞線或噸包鐵礦石堆載，其他部位采用噸包黃砂堆載。

3.3 預(yù)壓及卸載

支架預(yù)壓按預(yù)壓?jiǎn)卧捎?級(jí)加載，依次為單元內(nèi)預(yù)壓荷載值的60%,80%,100%,110%。縱向加載從跨中開(kāi)始向支點(diǎn)處對(duì)稱布載，橫向加載從中心線向兩側(cè)對(duì)稱布載。每級(jí)加載完成后，靜停24 h，并應(yīng)每間隔12 h對(duì)支架沉降量進(jìn)行1次監(jiān)測(cè)。當(dāng)支架頂部監(jiān)測(cè)點(diǎn)12 h的沉降量平均值<2mm時(shí)，方可進(jìn)行下一級(jí)加載。支架的卸載也采用四級(jí)卸載，按對(duì)稱、均衡、同步的原則進(jìn)行卸載，每一級(jí)卸載靜停1 h然后再進(jìn)行下一級(jí)卸載。

4 沉降與位移觀測(cè)

預(yù)壓前在支架底部和頂部分別設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，采用S2型水準(zhǔn)儀配合雙面木尺，按四等水準(zhǔn)測(cè)量要求進(jìn)行觀測(cè)，并用懸線重錘測(cè)支架水平位移量用于加載和卸載過(guò)程的觀測(cè)。當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)符合下列條件之一視為支架預(yù)壓合格：一是各監(jiān)測(cè)點(diǎn)最初24 h沉降量平均值<1mm；二是各監(jiān)測(cè)點(diǎn)最初24 h沉降量累計(jì)值<5mm。

5 預(yù)拱度的設(shè)置

通過(guò)對(duì)預(yù)壓過(guò)程中的沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整支架頂托高度，設(shè)置合理的預(yù)拱度。墩頂位置渡槽的預(yù)提高度最小，即支架的彈性變形值，跨中預(yù)提高度最大，為彈性變形值和設(shè)計(jì)預(yù)拱度之和，中間部分按二者的二次拋物線進(jìn)行分配。

6 安全注意點(diǎn)

工程因預(yù)壓荷載大，渡槽腹板部位堆載高度可達(dá)6～7m，要嚴(yán)格按照《鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T194-2009）、《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJl66-2008)等相關(guān)施工規(guī)范和操作規(guī)程的要求，加強(qiáng)加載布載、沉降觀測(cè)、穩(wěn)定卸載等環(huán)節(jié)的管理，加強(qiáng)觀測(cè)與過(guò)程監(jiān)控，防止砂包傾覆。