貴德縣拉西瓦灌溉工程4#渡槽空腹桁架及槽身預(yù)制、整體吊裝施工

王玉寬

（甘肅省引大入秦工程管理局，甘肅 蘭州新 730030）

目前我國水利工程預(yù)制渡槽吊裝大多采用以小件分開預(yù)制，然后吊裝拼接，而吊裝設(shè)備多以桅桿、卷揚(yáng)機(jī)、汽車吊配合吊裝為主。該施工工藝存在一些弊端，如對(duì)施工場地的要求高，施工工藝復(fù)雜，吊裝拼接過程中存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。為減少征用耕地或者林帶，提高工程安全系數(shù)、機(jī)械化程度、吊裝工藝可操作性，同時(shí)受一些預(yù)制廠用門式起重機(jī)移動(dòng)預(yù)制構(gòu)件啟發(fā)。4#渡槽提出了預(yù)應(yīng)力空腹桁架及槽身預(yù)制、整體吊裝的施工工藝。不但解決了少占林地面積，環(huán)境保護(hù)問題，而且簡化了預(yù)制施工工藝，同時(shí)可操作性強(qiáng)，簡化了吊裝程序，提高了吊裝安全性。

1 工程概況

4#渡槽全長共計(jì)2643m，渡槽槽身為矩形斷面，成型斷面為2.6m×2.m（寬×高）。其中河床段16跨640m，單跨跨度為40m，最大高度為25.95m。

2 槽身及空腹桁架預(yù)制

2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求

主要工程量：C50 空腹桁架混凝土：58.96m3/跨，容重2.45t/m3考慮，其重量為144.45t；C30 槽身混凝土：71.23m3/跨，容重按2.4t/m3考慮，其重量為170.95t；鋼筋（含預(yù)埋件）：44.91t/跨。單跨重量約為：360.31t/跨。

2.2 預(yù)制場地

對(duì)已做好的排架基坑先進(jìn)行夯填，夯填至一定高程，然后用砂礫石分層填筑，碾壓、整平，達(dá)到標(biāo)高要求。為滿足地基承載力和便于定位拱肋軸線的控制點(diǎn)埋設(shè)，在兩頭澆筑砼平臺(tái)（厚度20cm、長2m、寬3m）。按拱肋長度在地坪上鋪設(shè)鋼板或方木，腳手架支撐在鋼板或方木上。

2.3 渡槽及空腹桁架拱制作

空腹桁架拱用腳手架（￠48）按照1*1.2m網(wǎng)格進(jìn)行滿堂架支撐，斜撐與十字扣件配合加固。下懸桿模板、豎桿模板、上懸桿及槽身模板全部采用定型鋼模。施工人員先在地面上測放下弦桿、豎桿軸線位置，然后依據(jù)軸線放出結(jié)構(gòu)尺寸線，鋪設(shè)下懸桿底模，在確保設(shè)計(jì)預(yù)拱度的要求后，開始綁扎鋼筋，鋼筋綁扎完成后，開始安裝下懸桿側(cè)模、豎桿外模，模板安裝校正完成后，依靠支撐下懸桿、豎桿模板加固采用對(duì)拉螺桿、螺栓相結(jié)合的方式進(jìn)行加固。在上懸底模與支撐空擋部位，用三角木楔進(jìn)行充填，保證上懸底模與支撐完全相接觸。

槽身、空腹桁架拱預(yù)制混凝土在拌和站集中拌制，混凝土攪拌車（10m3）運(yùn)輸，通過24T汽車吊吊罐入倉澆筑。采用跨中對(duì)稱澆筑方法；混凝土澆筑過程中做好下懸桿預(yù)應(yīng)力管道的保護(hù)工作，嚴(yán)禁振搗棒碰觸預(yù)應(yīng)力管道。上弦桿為二次拋物線，必須一次連續(xù)澆筑，澆筑過程中不得中斷。鋼筋密集部位，安排專人加強(qiáng)振搗，防止混凝土架空或密實(shí)度不夠。混凝土澆筑過程中做好鋼筋、模板、預(yù)應(yīng)力管道和各種預(yù)埋件的保護(hù)工作。空腹桁架拱砼采用薄膜塑料包裹養(yǎng)護(hù)，槽身砼采用覆蓋麻袋片灑水養(yǎng)護(hù)。

空腹桁架拱制作在排架兩側(cè)就近制作，制作時(shí)預(yù)留安全距離3～4m，基本與吊裝位置平行。主河道的排架基礎(chǔ)處理，承臺(tái)、排架現(xiàn)澆施工及渡槽空腹桁架拱及槽身吊裝，全部安排在貴德縣西河的枯水期施工。

3 空腹桁架拱預(yù)應(yīng)力張拉工藝流程

施工工藝有：制孔、穿束、張拉、灌漿。預(yù)應(yīng)力張拉鋼筋混凝土施工工藝，預(yù)應(yīng)力砼孔道采用鐵皮波紋管，孔道外徑50mm，施工時(shí)孔道必須要保持順直平滑。張拉過程中要集三根鋼絞線同時(shí)張拉，先張拉至設(shè)計(jì)值的10%，再張拉至設(shè)計(jì)值的40%，然后張拉至設(shè)計(jì)值。

張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線結(jié)束時(shí)，下弦桿砼強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的80%。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉錨固完成后，馬上進(jìn)行灌漿，灌漿在一端進(jìn)行，另一端排氣，水泥采用52.5#硅酸鹽水泥，水灰比為0.4-0.5，灌漿壓力控制在0.5-0.6MPa。

4 空腹桁架梁及槽身吊裝

渡槽整體吊裝工程采用空腹桁架整體（站立式）預(yù)制，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，空腹桁架內(nèi)預(yù)制槽身，達(dá)到設(shè)計(jì)100%強(qiáng)度后，再采用2臺(tái)200噸的龍門吊整體起吊。該施工有如下優(yōu)點(diǎn)：空腹桁架梁及槽身均在地面預(yù)制完成（不用翻拱），減少了槽身砼澆筑過程中空方支撐的工序，縮短了槽身砼澆筑過程中的垂直運(yùn)輸距離，提高了施工過程中的安全性，減少了高空作業(yè)的時(shí)間及次數(shù)；提高了建筑物的整體性、穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)尺寸的精確度；缺點(diǎn)是：吊裝重量由原來每跨150噸左右，增加到現(xiàn)在每跨380噸左右，這將成倍加大了吊裝設(shè)備及配套的附屬設(shè)備、材料的規(guī)格和型號(hào)的要求，增大了吊裝費(fèi)用，提高了行走軌道的基礎(chǔ)的承載力要求，對(duì)吊裝過程中的技術(shù)指標(biāo)有了更嚴(yán)格的要求。

4.1 吊裝設(shè)備

結(jié)合4#渡槽的實(shí)際施工情況，經(jīng)多方實(shí)際考察、方案比較，研究確定采用由河南鐵山起重設(shè)備有限公司生產(chǎn)的通用門式起重機(jī)（規(guī)格型號(hào)：MG200/10-20 A3），吊帶采用巨力索具股份有限公司生產(chǎn)的合成纖維圓形吊裝帶。

4.2 地基處理

龍門吊安裝前需要對(duì)地基進(jìn)行處理，首先清除地表虛渣、松散的漂石等，對(duì)地基做平整處理，然后鋪設(shè)顆粒級(jí)配較好砂礫石，采用分層夯實(shí)碾壓，密實(shí)度為2.2m3/t，碾壓采用14T振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，碾壓到設(shè)計(jì)高程后，鋪設(shè)1.51m*6m*20mm的鋼板，然后再鋪設(shè)龍門吊軌道。

4.3 吊裝前吊裝設(shè)備的準(zhǔn)備

吊裝前吊裝設(shè)備要按照吊車操作規(guī)程進(jìn)行載荷起升能力試驗(yàn)：無負(fù)荷試驗(yàn)，負(fù)荷試驗(yàn)（包括靜載試驗(yàn)、動(dòng)載試驗(yàn)）及負(fù)荷試驗(yàn)后檢查（包括機(jī)械部分、電氣部分）。

4.4 空腹桁架梁的吊裝

4.4.1 吊點(diǎn)的選擇

吊點(diǎn)選擇在桁架梁兩端頭，并預(yù)埋了起吊點(diǎn)鋼板。

4.4.2 起吊速度、水平位移

龍門吊起吊物件時(shí)速度要均勻且平穩(wěn)（兩機(jī)并用時(shí)要同步）嚴(yán)禁突然制動(dòng)或變換方向，平移時(shí)應(yīng)高出障礙物0.6米以上，下落時(shí)要平穩(wěn)，應(yīng)低速輕放，防止傾斜過大。

5 結(jié)語

4#渡槽預(yù)制、吊裝地整個(gè)施工過程中沒有任何安全事故發(fā)生，既保證了其結(jié)構(gòu)尺寸和整體性，也避免了傳統(tǒng)吊裝拼接錯(cuò)臺(tái)、施工縫等質(zhì)量缺陷。4#渡槽預(yù)制、整體吊裝提供了一種安全的、全新的、高效的施工方法，科學(xué)合理運(yùn)用了現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備，體現(xiàn)了“安全第一，以人為本”的施工理念，對(duì)類似工程具有極大的借鑒意義，極具推廣價(jià)值。