大截面长距离预制装配式渡槽快速施工技术在廖坊灌区二期工程中的应用

(江西省水利水电建设有限公司，江西 南昌 330200)

1 引 言

廖坊水利枢纽灌区工程二期工程是国家“十三五”期间172项重大水利工程项目，其渡槽是江西省首次采用大截面预制装配式渡槽槽身构件建设的长距离预制渡槽。由于工期紧，大截面槽身预制工程量大，且渡槽分散，施工道路与场地条件较差，因此，15座预制装配式渡槽是制约二期工程如期完成的关键施工项目，其中槽身预制和渡槽排架柱基础桩施工又是制约工期的关键工序。

为了确保在合同工期内如期完成二期工程15座预制装配式渡槽的施工，通过对槽身现场预制和专业混凝土预制构件厂厂内预制两种槽身预制方案进行比较后，采用了具有预制速度快、预制质量好的工厂内预制槽身的槽身速快预制技术。同时，为了最大限度地缩短渡槽排架柱基础桩的施工工期，对渡槽排架柱基础桩采用旋挖钻成孔凝土灌注桩和PHC-AB600-110预制管桩成桩施工方案进行了比较，结合施工现场的地形地质条件，6座预制装配式渡槽采用了具有成桩施工速度快、成桩后即可进行渡槽C25混凝土排架柱施工的PHC-AB600-110预制管桩快速成桩施工技术。

2 工程概况

廖坊水利枢纽灌区工程位于江西省廖坊水利枢纽坝址下游，以抚河为界，分为东、西两岸灌区，灌区工程控灌总面积50.21万亩。二期工程于2016年9月20日开工，合同总工期为30个月。二期工程采用PPP模式建设。二期工程建设内容为西干渠和东岸灌区的东一分干渠与东二分干渠及其配套工程，工程建设规模为控灌面积33.05万亩，同时向抚州市高新区输送2.0m3/s流量的城市工业、生活用水。

二期工程的15座预制装配式渡槽，累计预制槽身轴线长度为7897.505m(其中渡王家渡槽预制槽身轴线长度达1457.505m)；预制槽身为C40钢筋混凝土矩形和U形槽身；矩形槽身的最大内空截面积为8.89m2，最小内空截面积为6.84m2；U形槽身的最大内空截面积为6.53m2，最小内空截面积为2.37m2。渡槽排架柱基础有三种型式，采用PHC-AB600-110预制管桩基础桩的渡槽有6座，采用φ1000混凝土灌注桩基础的渡槽有6座，采用混凝土条形基础的渡槽有3座。

3 技术原理

大截面长距离预制渡槽快速施工技术的原理如下：

a.渡槽槽身委托专业混凝土预制构件厂在工厂内按施工图设计要求预制。

b.渡槽排架柱基础桩，结合施工现场的地形地质条件，优先采用专业混凝土预制构件厂按《预应力混凝土管桩》(国家建筑标准设计图集 10G409)标准生产的PHC-AB600-110预制管桩成桩。

c. PHC-AB600-110预制管桩采用锤击法沉桩，预制槽身构件安装采用两辆汽车起重机同步抬吊方式进行。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

大截面长距离预制渡槽快速施工技术的施工工艺流程如图1所示。

图1 大截面长距离预制渡槽快速施工技术施工工艺流程

4.2 施工操作要点

4.2.1 施工准备阶段的主要工作内容

施工准备阶段的主要工作内容为熟悉设计文件和合同文件要求，熟悉施工环境，进行施工图审查，参加设计交底会议，编制预制渡槽施工方案，建立施工测量控制网，确定项目划分方案，进行渡槽排架柱基础复核勘探和施工临时道路及施工排水系统施工，对施工作业人员进行技术、质量、安全、环境保护与文明施工技术交底，确定槽身预制和预制管桩厂家。

4.2.2 生产性施工工艺试验

生产性施工工艺试验的主要工作内容为：选择确定拟进行生产性施工工艺试验的渡槽项目；编制生产性施工工艺试验方案；根据生产性施工工艺试验设计参数与技术要求，在工厂内进行槽身预制、养护等生产工艺试验；在施工现场进行渡槽排架柱基础PHC-AB600-110预制管桩锤击沉桩施工工艺试验和槽身预制构件安装吊装工艺试验；根据生产性施工工艺试验的结果，确定预制渡槽的施工工艺参数和技术要求。

4.2.3 渡槽槽身预制

渡槽槽身预制操作要点如下。

4.2.3.1 准备工作的主要内容

根据预制槽身施工图设计参数和《组合技术规范钢模板》(GB/T 50214)、《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666)的规定设计和加工槽身预制模具模板；按《水工混凝土试验规程》(SL 352)和生产性预制施工工艺试验结果确定预制槽身混凝土配合比；根据《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666)、《水工混凝土施工规程》(SL 677)和设计文件的要求，编制《渡槽槽身预制工艺规程》《渡槽槽身预制作业指导书》及槽身预制作业技术与安全交底等。

4.2.3.2 预制作业

根据《渡槽槽身预制工艺规程》《渡槽槽身预制作业指导书》的规定，进行外模组装、钢筋安装、内模组装、混凝土浇筑、混凝土养护等槽身预制作业。

4.2.3.3 成品管理

根据《渡槽槽身预制工艺规程》《渡槽槽身预制作业指导书》的规定，进行槽身预制构件成品质量验收、堆放、标识等管理。

4.2.4 渡槽排架柱基础场地平整

渡槽排架柱基础场地平整操作要求如下：

a.根据渡槽排架柱基础桩施工平面布置设计图进行渡槽排架柱基础桩定位测量放样，清理渡槽排架柱桩基础范围内的植被与表土层。

b.渡槽排架柱基础场地填筑与碾压施工要求为：施工场地的承载力应满足桩机施工作业要求；施工场地应尽量平整，地面高差不大于30cm；桩机移动的路线上的地面坡度不大于1%。

4.2.5 渡槽排架柱基础预制管桩锤击沉桩

渡槽排架柱基础预制管桩锤击沉桩施工要求如下：

按本工程《预应力管桩施工技术要求》《建筑桩基技术规范》(JGJ 94)的规定，进行锤击沉桩法成桩施工作业；接桩施工采用焊接法作业；按设计桩顶标高要求截去多余的桩体；采用低应变测桩仪检测成桩质量。

4.2.6 渡槽排架柱混凝土浇筑

按本工程渡槽下部预制管桩与承台连接构造图的要求制作与安装预制管桩与承台连接部位的钢筋；按本工程渡槽排架柱施工图和《水工混凝土施工规程》(SL 677)的要求，进行渡槽排架柱的钢筋制安、立模、C25混凝土浇筑、养护等排架柱混凝土浇筑施工。

4.2.7 渡槽排架柱顶部标高测量与橡胶支座安装

测量检查渡槽排架柱顶部混凝土标高；按渡槽槽身安装设计高程安装橡胶支座。

4.2.8 渡槽槽身预制构件安装

渡槽排架柱混凝土龄期达到28天后，选择晴好天气时段，适时安排槽身预制构件安装；槽身预制构件安装采用两辆100t汽车起重机同步抬吊方式作业；槽身预制构件应一次安装到位。

5 材料与设备

大截面长距离预制渡槽快速施工技术使用的主要材料、设备与机具见表1。

表1 主要材料与设备

注：1.每种规格的槽身预制钢模具最少加工2套。

2.表中未填写数量的仪器和设备，应根据实际施工需要配置。

6 质量控制

6.1 施工质量控制的依据

本工程施工质量控制的依据为《预制装配式渡槽施工技术要求》《预应力管桩施工技术要求》《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202)、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106)、《建筑桩基技术规范》(JGJ 94)、《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL 176)等标准的质量控制要求，施工质量保证措施和施工质量检测计划。

6.2 施工质量控制标准

槽身预制、安装及预制管桩施工质量控制标准见表2。

表2 槽身预制与安装及预制管桩施工质量控制标准

续表

7 结 语

廖坊水利枢纽灌区二期工程15座预制渡槽施工应用的大截面长距离预制渡槽快速施工技术，创新了江西省水利灌区工程渡槽的建造方式，为今后类似工程的建设积累了示范工程经验；对二期工程按期完成及按期发挥工程效益和社会效益起到了关键的作用；该施工技术具有施工速度快(预制槽身混凝土采用水蒸汽养护9h后即可拆模，预制一节标准长度为10m的槽身的生产周期为1天；PHC-AB600-110预制管桩成桩的施工速度是旋挖钻成孔浇筑φ1000钢筋混凝土灌注桩成桩速度的2～3倍，并可以节约较多的钢筋用量和混凝土材料，资源节约和降低工程造价效果显著；PHC-AB600-110预制管桩的锤击沉桩施工无泥浆或渣土排出，较好地保护了施工环境，节能环保效果显著，且其成桩后即可进行渡槽C25混凝土排架柱施工)、预制槽身构件质量好、施工工艺简单、符合国家“推广智能和装配式建筑”产业政策要求和符合建筑工程绿色施工要求的特点。它适用于低矮丘陵地区、湖滨地区及平原地区的新建或改(扩)建预制装配式渡槽的施工，对类似工程的施工具有较好的推广应用前景。