大型渡槽的支架預壓技術

□王龍欣□高建新□劉 旭

（1河南省陸渾水庫管理局 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樹鎮大韓莊與蔡莊之間的賈河上，為南水北調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480m，采用雙線雙槽布置形式，中線距18m。槽身結構形式為雙幅三向預應力開口箱梁矩形槽（槽身上口設鋼筋混凝土拉梁），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。渡槽過水設計流量330m3/s，加大流量400m3/s；縱向坡度1/10000。工程安全等級一級。

槽身段混凝土標號C50，抗滲標號W6，抗凍等級F150。單體槽身混凝土體積1200m3，槽身自重約3200 t。賈河渡槽技術復雜，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，需對槽身支架進行逐跨預壓，通過預壓試驗，消除結構的非彈性變形、正確設置預拱度，保證澆筑的混凝土結構線形符合圖紙設計要求，保證支架正常工作和安全使用。

2 支架堆載預壓施工

預壓前先安裝底模，底模安裝完成后，檢查支架穩定和緊固情況，模板與下方分配梁的貼緊情況和控制高程，符合要求并經驗收合格后，方可進行預壓。由于采用每跨兩幅槽身同時施工，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，預壓最好采用同期預壓，以防止地基的不均勻沉降。

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

3 堆載預壓方法

3.1 堆載預壓工藝流程

施工準備→支架及底模鋪設完成→支架全面檢查→觀測點標記布設→分級加載→觀測讀數、記錄→加載至設計荷載后靜置→觀測、全面檢查→卸載→觀測結果整理、分析→支架調整、使用。

3.2 擬采用堆載預壓的方法

根據槽身結構、自重及負荷的特點，將支架預壓區域劃分成預壓單元，每個預壓單元內的預壓荷載采用均布形式，最大載荷不大于該單元基準荷載的110%。對不同預壓區分別采用不同密度的材料進行分級對稱堆載，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 預壓及卸載

支架預壓按預壓單元采用4級加載，依次為單元內預壓荷載值的60%,80%,100%,110%。縱向加載從跨中開始向支點處對稱布載，橫向加載從中心線向兩側對稱布載。每級加載完成后，靜停24 h，并應每間隔12 h對支架沉降量進行1次監測。當支架頂部監測點12 h的沉降量平均值<2mm時，方可進行下一級加載。支架的卸載也采用四級卸載，按對稱、均衡、同步的原則進行卸載，每一級卸載靜停1 h然后再進行下一級卸載。

4 沉降與位移觀測

預壓前在支架底部和頂部分別設置沉降觀測點，采用S2型水準儀配合雙面木尺，按四等水準測量要求進行觀測，并用懸線重錘測支架水平位移量用于加載和卸載過程的觀測。當觀測數據符合下列條件之一視為支架預壓合格：一是各監測點最初24 h沉降量平均值<1mm；二是各監測點最初24 h沉降量累計值<5mm。

5 預拱度的設置

通過對預壓過程中的沉降觀測數據進行分析，根據分析結果調整支架頂托高度，設置合理的預拱度。墩頂位置渡槽的預提高度最小，即支架的彈性變形值，跨中預提高度最大，為彈性變形值和設計預拱度之和，中間部分按二者的二次拋物線進行分配。

6 安全注意點

工程因預壓荷載大，渡槽腹板部位堆載高度可達6～7m，要嚴格按照《鋼管滿堂支架預壓技術規程》（JGJ/T194-2009）、《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJl66-2008)等相關施工規范和操作規程的要求，加強加載布載、沉降觀測、穩定卸載等環節的管理，加強觀測與過程監控，防止砂包傾覆。