大截面長距離預制裝配式渡槽快速施工技術在廖坊灌區二期工程中的應用

(江西省水利水電建設有限公司，江西 南昌 330200)

1 引 言

廖坊水利樞紐灌區工程二期工程是國家“十三五”期間172項重大水利工程項目，其渡槽是江西省首次采用大截面預制裝配式渡槽槽身構件建設的長距離預制渡槽。由于工期緊，大截面槽身預制工程量大，且渡槽分散，施工道路與場地條件較差，因此，15座預制裝配式渡槽是制約二期工程如期完成的關鍵施工項目，其中槽身預制和渡槽排架柱基礎樁施工又是制約工期的關鍵工序。

為了確保在合同工期內如期完成二期工程15座預制裝配式渡槽的施工，通過對槽身現場預制和專業混凝土預制構件廠廠內預制兩種槽身預制方案進行比較后，采用了具有預制速度快、預制質量好的工廠內預制槽身的槽身速快預制技術。同時，為了最大限度地縮短渡槽排架柱基礎樁的施工工期，對渡槽排架柱基礎樁采用旋挖鉆成孔凝土灌注樁和PHC-AB600-110預制管樁成樁施工方案進行了比較，結合施工現場的地形地質條件，6座預制裝配式渡槽采用了具有成樁施工速度快、成樁后即可進行渡槽C25混凝土排架柱施工的PHC-AB600-110預制管樁快速成樁施工技術。

2 工程概況

廖坊水利樞紐灌區工程位于江西省廖坊水利樞紐壩址下游，以撫河為界，分為東、西兩岸灌區，灌區工程控灌總面積50.21萬畝。二期工程于2016年9月20日開工，合同總工期為30個月。二期工程采用PPP模式建設。二期工程建設內容為西干渠和東岸灌區的東一分干渠與東二分干渠及其配套工程，工程建設規模為控灌面積33.05萬畝，同時向撫州市高新區輸送2.0m3/s流量的城市工業、生活用水。

二期工程的15座預制裝配式渡槽，累計預制槽身軸線長度為7897.505m(其中渡王家渡槽預制槽身軸線長度達1457.505m)；預制槽身為C40鋼筋混凝土矩形和U形槽身；矩形槽身的最大內空截面積為8.89m2，最小內空截面積為6.84m2；U形槽身的最大內空截面積為6.53m2，最小內空截面積為2.37m2。渡槽排架柱基礎有三種型式，采用PHC-AB600-110預制管樁基礎樁的渡槽有6座，采用φ1000混凝土灌注樁基礎的渡槽有6座，采用混凝土條形基礎的渡槽有3座。

3 技術原理

大截面長距離預制渡槽快速施工技術的原理如下：

a.渡槽槽身委托專業混凝土預制構件廠在工廠內按施工圖設計要求預制。

b.渡槽排架柱基礎樁，結合施工現場的地形地質條件，優先采用專業混凝土預制構件廠按《預應力混凝土管樁》(國家建筑標準設計圖集 10G409)標準生產的PHC-AB600-110預制管樁成樁。

c. PHC-AB600-110預制管樁采用錘擊法沉樁，預制槽身構件安裝采用兩輛汽車起重機同步抬吊方式進行。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

大截面長距離預制渡槽快速施工技術的施工工藝流程如圖1所示。

圖1 大截面長距離預制渡槽快速施工技術施工工藝流程

4.2 施工操作要點

4.2.1 施工準備階段的主要工作內容

施工準備階段的主要工作內容為熟悉設計文件和合同文件要求，熟悉施工環境，進行施工圖審查，參加設計交底會議，編制預制渡槽施工方案，建立施工測量控制網，確定項目劃分方案，進行渡槽排架柱基礎復核勘探和施工臨時道路及施工排水系統施工，對施工作業人員進行技術、質量、安全、環境保護與文明施工技術交底，確定槽身預制和預制管樁廠家。

4.2.2 生產性施工工藝試驗

生產性施工工藝試驗的主要工作內容為：選擇確定擬進行生產性施工工藝試驗的渡槽項目；編制生產性施工工藝試驗方案；根據生產性施工工藝試驗設計參數與技術要求，在工廠內進行槽身預制、養護等生產工藝試驗；在施工現場進行渡槽排架柱基礎PHC-AB600-110預制管樁錘擊沉樁施工工藝試驗和槽身預制構件安裝吊裝工藝試驗；根據生產性施工工藝試驗的結果，確定預制渡槽的施工工藝參數和技術要求。

4.2.3 渡槽槽身預制

渡槽槽身預制操作要點如下。

4.2.3.1 準備工作的主要內容

根據預制槽身施工圖設計參數和《組合技術規范鋼模板》(GB/T 50214)、《混凝土結構工程施工規范》(GB 50666)的規定設計和加工槽身預制模具模板；按《水工混凝土試驗規程》(SL 352)和生產性預制施工工藝試驗結果確定預制槽身混凝土配合比；根據《混凝土結構工程施工規范》(GB 50666)、《水工混凝土施工規程》(SL 677)和設計文件的要求，編制《渡槽槽身預制工藝規程》《渡槽槽身預制作業指導書》及槽身預制作業技術與安全交底等。

4.2.3.2 預制作業

根據《渡槽槽身預制工藝規程》《渡槽槽身預制作業指導書》的規定，進行外模組裝、鋼筋安裝、內模組裝、混凝土澆筑、混凝土養護等槽身預制作業。

4.2.3.3 成品管理

根據《渡槽槽身預制工藝規程》《渡槽槽身預制作業指導書》的規定，進行槽身預制構件成品質量驗收、堆放、標識等管理。

4.2.4 渡槽排架柱基礎場地平整

渡槽排架柱基礎場地平整操作要求如下：

a.根據渡槽排架柱基礎樁施工平面布置設計圖進行渡槽排架柱基礎樁定位測量放樣，清理渡槽排架柱樁基礎范圍內的植被與表土層。

b.渡槽排架柱基礎場地填筑與碾壓施工要求為：施工場地的承載力應滿足樁機施工作業要求；施工場地應盡量平整，地面高差不大于30cm；樁機移動的路線上的地面坡度不大于1%。

4.2.5 渡槽排架柱基礎預制管樁錘擊沉樁

渡槽排架柱基礎預制管樁錘擊沉樁施工要求如下：

按本工程《預應力管樁施工技術要求》《建筑樁基技術規范》(JGJ 94)的規定，進行錘擊沉樁法成樁施工作業；接樁施工采用焊接法作業；按設計樁頂標高要求截去多余的樁體；采用低應變測樁儀檢測成樁質量。

4.2.6 渡槽排架柱混凝土澆筑

按本工程渡槽下部預制管樁與承臺連接構造圖的要求制作與安裝預制管樁與承臺連接部位的鋼筋；按本工程渡槽排架柱施工圖和《水工混凝土施工規程》(SL 677)的要求，進行渡槽排架柱的鋼筋制安、立模、C25混凝土澆筑、養護等排架柱混凝土澆筑施工。

4.2.7 渡槽排架柱頂部標高測量與橡膠支座安裝

測量檢查渡槽排架柱頂部混凝土標高；按渡槽槽身安裝設計高程安裝橡膠支座。

4.2.8 渡槽槽身預制構件安裝

渡槽排架柱混凝土齡期達到28天后，選擇晴好天氣時段，適時安排槽身預制構件安裝；槽身預制構件安裝采用兩輛100t汽車起重機同步抬吊方式作業；槽身預制構件應一次安裝到位。

5 材料與設備

大截面長距離預制渡槽快速施工技術使用的主要材料、設備與機具見表1。

表1 主要材料與設備

注：1.每種規格的槽身預制鋼模具最少加工2套。

2.表中未填寫數量的儀器和設備，應根據實際施工需要配置。

6 質量控制

6.1 施工質量控制的依據

本工程施工質量控制的依據為《預制裝配式渡槽施工技術要求》《預應力管樁施工技術要求》《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB 50204)、《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB 50202)、《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ 106)、《建筑樁基技術規范》(JGJ 94)、《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL 176)等標準的質量控制要求，施工質量保證措施和施工質量檢測計劃。

6.2 施工質量控制標準

槽身預制、安裝及預制管樁施工質量控制標準見表2。

表2 槽身預制與安裝及預制管樁施工質量控制標準

續表

7 結 語

廖坊水利樞紐灌區二期工程15座預制渡槽施工應用的大截面長距離預制渡槽快速施工技術，創新了江西省水利灌區工程渡槽的建造方式，為今后類似工程的建設積累了示范工程經驗；對二期工程按期完成及按期發揮工程效益和社會效益起到了關鍵的作用；該施工技術具有施工速度快(預制槽身混凝土采用水蒸汽養護9h后即可拆模，預制一節標準長度為10m的槽身的生產周期為1天；PHC-AB600-110預制管樁成樁的施工速度是旋挖鉆成孔澆筑φ1000鋼筋混凝土灌注樁成樁速度的2～3倍，并可以節約較多的鋼筋用量和混凝土材料，資源節約和降低工程造價效果顯著；PHC-AB600-110預制管樁的錘擊沉樁施工無泥漿或渣土排出，較好地保護了施工環境，節能環保效果顯著，且其成樁后即可進行渡槽C25混凝土排架柱施工)、預制槽身構件質量好、施工工藝簡單、符合國家“推廣智能和裝配式建筑”產業政策要求和符合建筑工程綠色施工要求的特點。它適用于低矮丘陵地區、湖濱地區及平原地區的新建或改(擴)建預制裝配式渡槽的施工，對類似工程的施工具有較好的推廣應用前景。