□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)
賈河渡槽位于河南省方城縣獨樹鎮(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480m,采用雙線雙槽布置形式,中線距18m。槽身結(jié)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?jié)B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(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,需對槽身支架進行逐跨預壓,通過預壓試驗,消除結(jié)構的非彈性變形、正確設置預拱度,保證澆筑的混凝土結(jié)構線形符合圖紙設計要求,保證支架正常工作和安全使用。
預壓前先安裝底模,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(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)。
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(shù)、記錄→加載至設計荷載后靜置→觀測、全面檢查→卸載→觀測結(jié)果整理、分析→支架調(diào)整、使用。
根據(jù)槽身結(jié)構、自重及負荷的特點,將支架預壓區(qū)域劃分成預壓單元,每個預壓單元內(nèi)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(qū)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。
支架預壓按預壓單元采用4級加載,依次為單元內(nèi)預壓荷載值的60%,80%,100%,110%??v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(cè)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(jiān)測。當支架頂部監(jiān)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。
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(shù)據(jù)符合下列條件之一視為支架預壓合格:一是各監(jiān)測點最初24 h沉降量平均值<1mm;二是各監(jiān)測點最初24 h沉降量累計值<5mm。
通過對預壓過程中的沉降觀測數(shù)據(jù)進行分析,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)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。
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(guī)程》(JGJ/T194-2009)、《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJl66-2008)等相關施工規(guī)范和操作規(guī)程的要求,加強加載布載、沉降觀測、穩(wěn)定卸載等環(huán)節(jié)的管理,加強觀測與過程監(jiān)控,防止砂包傾覆。