項店引河渠渡槽槽身預制臺座設計及驗算

王鵬

摘 要：現代施工技術中，對槽身以及橋梁常常采用預制廠制作的方法進行，預制臺座往往需要擴展基礎來抵消施工中張拉等不利荷載，保證預制臺座不被破壞。文章通過對擴展基礎的強度計算，確定擴展基礎的合理厚度，保證預制臺座的安全使用，對類似的渡槽及其他橋梁預制均具有一定的參考價值。

關鍵詞：項店引河渠渡槽；預制臺座；擴展基礎；厚度計算

大力發展水利建設及公路橋梁建設，是加速實現我國實現四個現代化的重要保證。四通八達的現代交通，對于加強全國各族人民的團結，發展國民經濟，促進文化交流和鞏固國防等方面，都具有非常重要的作用。在公路、鐵路、城市和農村道路交通以及水利等建設中，為了跨越各種障礙（如河流、溝谷或其他線路等）必須修建各種類型的橋梁和渡槽。大城市想大力發展經濟，離不開水，隨著我國在經濟上的高速發展，水是制約當地經濟發展的重要因素，由此產生了南水北調等大型水利工程。在公路建設當中橋梁的造價一般說來平均占公路總造價的10～20%。特別是在現代高等級公路以及城市高架橋的修建中，橋梁建設不僅在工程規模上十分巨大，而且也往往是保證全線早日通車的關鍵。在國防上，橋梁是交通運輸的咽喉，在需要高度快速、機動的現代交通中具有非常重要的地位。

在目前的橋梁以及渡槽的施工過程中，施工工藝大體上可以分為兩大類：梁體混凝土現澆和梁體混凝土預制。而梁體混凝土預制相對現澆混凝土具有不用搭設腳手架的特點。若是采用預制廠預制，上部結構和下部結構能同步施工。工人技能熟練掌握后，對以后的工序只是簡單重復，達到熟能生巧。從而達到節約施工工期的目的。在施工中被廣泛應用。

作者參建的項店引河渠渡槽項目，在施工過程中，由于現場地下水位較大，施工工期緊張，為了節約造價也為了趕工期，便采用了梁體混凝土預制這種施工工藝。現結合實際施工情況，就梁體混凝土預制臺座的施工工藝及施工中應注意的一些問題作以簡要分析。

1 工程概況

1.1 工程簡介

項店引河渠渡槽位于南水北調樁號65+682處，渡槽槽身采用預應力張拉簡支結構，渡槽下部樁基結構為灌注樁，灌注樁直徑1.5m。灌注樁上接鋼筋混凝土承臺，承臺高度為1.5m。渡槽墩柱采用柱式結構，墩柱直徑為1.8m。上部結構布置為（3×25+2×7）米的預應力混凝土結構，共5跨。槽身高1.55m。最大槽身體積為32.64m3，槽體采用C50混凝土澆筑。

1.2 水文氣象條件

鎮平縣地處北亞熱帶北緣，受季風進退影響，四季分明。一年中春秋兩季較短，冬夏歷時較長。春季溫度回升快，前期少雨干旱，后期間有低溫陰雨；夏季受西太平洋副熱帶高壓控制，氣溫高而降雨多；秋季晝暖夜涼，溫差較大，并時有連綿陰雨；冬季受強大的西伯利亞和蒙古冷高壓控制，干燥寒冷，雨雪稀少。該區域屬北亞熱帶濕潤地區，雨量較充沛，多年平均降雨量大于700mm。

據鎮平氣象站實測氣象資料統計，鎮平段總干渠沿線多年平均氣溫14.9℃，多年年平均地溫（距地面0cm）17.7℃，多年平均風速2.8m/s。

2 方案設計

2.1 預制臺座設計

上部結構槽身采用預制廠預制，預制廠場地采用混凝土硬化，為防止槽身在混凝土澆筑過程中以及以后的預應力張拉施工中被破壞，對預制平臺兩端增設擴展基礎，以此提高地面承載力。

擴展基礎開挖完成后回填30cm砂礫石墊層并進行平整碾壓。臺座兩端設擴展基礎，基礎伸出臺座左右邊0.5m，擴展基礎長度2.9m，寬2m；厚度20cm。擴展基礎采用C25混凝土澆筑，鋼筋網片為Φ16@150布置，箍筋為Φ10@200。網片上下兩層分布。預制臺座寬度為190cm，長度25.8m，跨中設1cm反拱。臺座每隔90cm設置Φ5cm的PVC管作為對拉桿預留洞。為保證底座的順直和便于和底模的連接，底座兩側預埋4cm角鐵，預制臺座表面鋪設3mm鋼板。

2.2 施工過程中注意事項

擴展基礎開挖時應盡量減少對地基的擾動，混凝土澆注前，及時測定混凝土的坍落度，發現問題及時采取措施，禁止用加水的方式調整坍落度；混凝土及時振搗，避免漏振。砼在養護期間，防止遭受破壞。

3 荷載計算及結構檢算

取最不利工況進行計算，即預應力張拉時，此時槽體兩端簡支受力對地基產生最大荷載。

3.1 地基受力計算

臺座荷載計算（取1.2安全系數，槽體重力密度G=26KN/m3）

槽體重力：G=32.64×26×1.2=1018.4KN

地基受力：q=G/A=1018.4/（2.9×2×2）=87.8KPa

3.2 確定擴展基礎厚度

擴展基礎1-1斷面剪力最大，得出：

沖切力計算：

h≥FL/0.7βhpftam=（87.8×2×0.5）/（0.7×1×1.27×103×2）=0.05m

保護層按5cm計算，則擴展基礎厚度為：

H=0.1+0.05=0.15m

可取20cm。

備注：ft-混凝土軸心抗拉強度設計值（KPa）；βhp-影響系數取1.0；am-最不利一側計算長度（m）

4 應用及推廣

預制廠預制渡槽和橋梁是施工常用方法，文章通過驗算擴展基礎的受力計算，確定擴展基礎的合理厚度，節約了成本和保證預制臺座的安全使用，對類似的渡槽及其他橋梁均具有一定的參考價值。

參考文獻

[1]GB_50007-2011.建筑地基基礎設計規范[S].

[2]JTG/T F50-2011.公路橋涵施工技術規范[S].