大型渡槽的支架预压技术

□王龙欣□高建新□刘 旭

（1河南省陆浑水库管理局 2河南天地工程咨询有限公司）

1 概况

贾河渡槽位于河南省方城县独树镇大韩庄与蔡庄之间的贾河上，为南水北调中线工程总干渠穿越贾河的大型交叉建筑物，是亚洲目前跨度最大的渡槽之一，跨径布置为5m×40m，全长480m，采用双线双槽布置形式，中线距18m。槽身结构形式为双幅三向预应力开口箱梁矩形槽（槽身上口设钢筋混凝土拉梁），单槽顶部全宽15m，底部全宽15.50m，最大槽身8.93m，两槽之间加盖人行道板。双线渡槽全宽顶宽33m，底宽33.50 m。渡槽过水设计流量330m3/s，加大流量400m3/s；纵向坡度1/10000。工程安全等级一级。

槽身段混凝土标号C50，抗渗标号W6，抗冻等级F150。单体槽身混凝土体积1200m3，槽身自重约3200 t。贾河渡槽技术复杂，施工难度大，槽体模板安装采取满堂支架法施工，单片槽体分两次浇筑，第一次浇筑底板和底板顶面以上1.75m部分腹板，第二次浇筑两侧剩下腹板(高6.03m)，考虑支架承受的渡槽自重、模板重量、施工荷载以及地基下沉、支架的变形、支架拼装等因素影响，需对槽身支架进行逐跨预压，通过预压试验，消除结构的非弹性变形、正确设置预拱度，保证浇筑的混凝土结构线形符合图纸设计要求，保证支架正常工作和安全使用。

2 支架堆载预压施工

预压前先安装底模，底模安装完成后，检查支架稳定和紧固情况，模板与下方分配梁的贴紧情况和控制高程，符合要求并经验收合格后，方可进行预压。由于采用每跨两幅槽身同时施工，每幅槽身的混凝土浇筑有先有后，但支架必须在渡槽中心线处断开，预压最好采用同期预压，以防止地基的不均匀沉降。

该工程支架堆载预压基准荷载按3455（自重）+（161+51）（模板重量不利组合）+123（槽内支架及槽外脚手架）=3847.40 t考虑,堆载最大重量为支架上部基准荷载的1.10倍（设计要求）。（注：实际堆载时，由于是在渡槽底模板上堆载，因此加载时要扣除51t底模重量）。

3 堆载预压方法

3.1 堆载预压工艺流程

施工准备→支架及底模铺设完成→支架全面检查→观测点标记布设→分级加载→观测读数、记录→加载至设计荷载后静置→观测、全面检查→卸载→观测结果整理、分析→支架调整、使用。

3.2 拟采用堆载预压的方法

根据槽身结构、自重及负荷的特点，将支架预压区域划分成预压单元，每个预压单元内的预压荷载采用均布形式，最大载荷不大于该单元基准荷载的110%。对不同预压区分别采用不同密度的材料进行分级对称堆载，合理布置堆载体的高度，模拟混凝土渡槽施工阶段的重量分布，确保堆载安全、提高堆载效率。对槽壁位置采用钢锭、钢筋、钢绞线或吨包铁矿石堆载，其他部位采用吨包黄砂堆载。

3.3 预压及卸载

支架预压按预压单元采用4级加载，依次为单元内预压荷载值的60%,80%,100%,110%。纵向加载从跨中开始向支点处对称布载，横向加载从中心线向两侧对称布载。每级加载完成后，静停24 h，并应每间隔12 h对支架沉降量进行1次监测。当支架顶部监测点12 h的沉降量平均值<2mm时，方可进行下一级加载。支架的卸载也采用四级卸载，按对称、均衡、同步的原则进行卸载，每一级卸载静停1 h然后再进行下一级卸载。

4 沉降与位移观测

预压前在支架底部和顶部分别设置沉降观测点，采用S2型水准仪配合双面木尺，按四等水准测量要求进行观测，并用悬线重锤测支架水平位移量用于加载和卸载过程的观测。当观测数据符合下列条件之一视为支架预压合格：一是各监测点最初24 h沉降量平均值<1mm；二是各监测点最初24 h沉降量累计值<5mm。

5 预拱度的设置

通过对预压过程中的沉降观测数据进行分析，根据分析结果调整支架顶托高度，设置合理的预拱度。墩顶位置渡槽的预提高度最小，即支架的弹性变形值，跨中预提高度最大，为弹性变形值和设计预拱度之和，中间部分按二者的二次抛物线进行分配。

6 安全注意点

工程因预压荷载大，渡槽腹板部位堆载高度可达6～7m，要严格按照《钢管满堂支架预压技术规程》（JGJ/T194-2009）、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJl66-2008)等相关施工规范和操作规程的要求，加强加载布载、沉降观测、稳定卸载等环节的管理，加强观测与过程监控，防止砂包倾覆。