1、1滏阳河渡槽支架施工方案浅议摘 要：介绍了滏阳河渡槽满堂支架施工的主要流程方案,包括槽身下部施工场地基础回填、支架基础及支架预压计算及施工方案,可给同类工程施工提供参考。 关键词：渡槽；施工；满堂支架；支架预压 中图分类号：TV672+.3 文献标识码：A 文章编号： 1.工程概况 滏阳河渡槽为南水北调中线工程大型输水渡槽之一，由渡槽槽身、滏阳河退水闸、排冰闸组成。总长度 302m，其中：进口段(包括进口渐变段、进口检修闸、进口连接段)长 80m，槽身段长 120m，出口段(包括出口连接段、出口检修闸、出口渐变段)长 102m。钢管支架施工工艺流程主要有：施工准备、测量放样、地基分类处理、支架
2、搭设、支架加固、支架验收、支架预压等。本文就滏阳河渡槽支架施工的主要流程进行讨论。2 槽身下部施工场地基础回填 先清除回填面的杂物，对回填面进行碾压处理，并取土样进行试验，以保证回填面的压实度满足施工要求。回填选用级配良好的泥砾，每层土填筑的厚度 40cm，土的压实度控制在不小于 0.98，回填至高程 77.82米处，大面积碾压采用 18T 凸块碾进行分层碾压,小面积采用打夯机夯实。槽身段两侧回填宽度确定为 38 米，其中渡槽槽身宽 25.9 米，槽身每侧按照 6 米的宽度进行预留，每跨回填长度 36 米，槽身两侧坡度为 0.5%。在靠近槽身两侧边坡地带设置排水沟，沟底纵坡设置为 0.5%，排
3、水沟宽度设为 0.4 米，采用 C25 混凝土或者高标号砂浆进行抹面，以防地表水下渗到基础产生沉降，对槽身造成不利的影响。基础面回填完成后进行地基承载力检测，要求承载力不小于 150KPa，不满足要求的位置重新进行碾压或换填处理，直到达到要求为止。对于墩身在回填时的防护，可采用编织袋装土封好后在墩身四周进行堆放，碾压一层堆放一圈编织袋，在靠近纺织袋处不易压实的部位，采用人工辅助小型夯实机具进行夯实。在回填至高程最后 1 米时，可用土工膜或其它柔性材料对墩身进行防护，以避免其它回填材料对墩身造成损害，同时便于回填场地成型以后进行场地硬化施工。槽身下部施工场地在进行完地基承载力试验合格后，可对场地
4、面层硬化采用 C25 普通混凝土进行浇筑，浇筑厚度为 20cm，浇筑作业完成三天后进行切缝，每块混凝土的切缝面积定为 6*6m。 3 支架基础及支架预压 滏阳河渡槽槽身混凝土工程施工的钢管满堂支架的预压包括支架基础预压与支架预压两部分进行。其中支架基础要求预压荷载不应小于支架基础承受的混凝土结构恒载与钢管支架、模板重量之和的 1.2 倍。预压范围不应小于所施工的混凝土结构物实际投影面加上两侧向外各扩大1m 的宽度。支架预压在面层硬化作业前完成，待预压施工参数确定后再进行施工场的硬化。滏阳河渡槽共 4 跨，只对一跨槽身进行预压试验，3其余三跨的槽身可参考该部分预压施工参数进行施工。每个预压单元内
5、的预压荷载可采用均布形式。 3.1 支架基础预压计算及预压 预压时，用砂袋按上部混凝土重量分布情况进行布载，加载重量按设计要求为箱梁重量的 1.2 倍。槽身每跨混凝土浇筑工程量为 1250m3，混凝土容重按 2.6t/m3 计算，每跨槽身理论上重 12502.61.2=3900吨，渡槽槽身纵梁下方约为 158KN/m2，渡槽底板下方约为 95KN/m2（包括不可预见的槽身积水按 1 米深算，施工荷载按 2KN/m2） 。 3.2 支架预压 3.2.1 支架搭设 根据现场测量，支架底部高程为 78 米，支架平均高度（含底模）在4.66.2 米之间，支架最高处在跨中。满堂支架采用 483.5mm
6、碗扣式钢管脚手架，利用普通扣件式脚手架管做纵横向的剪刀撑，增加支架整体刚度，全部采用人工搭设。 槽身底模支架采用 483.5mm 碗扣式钢管脚手架，纵向间距均为0.6m；支架的横向间距在腹板下为 0.3m，中间底板下为 0.6m，翼缘板下为 0.9m；步距为 1.2m。剪刀撑纵横向均设，使用普通脚手架管，纵向在两侧和腹板下各设一道，横向每间隔 6 米设置一道，要求剪刀撑设置时从顶到底要连续，搭接头保证不小于 60cm，与水平横杆的夹角大于 45。全联支架一次搭设成型。支架底部和顶部分别设置地托和顶托，地托和顶托的丝杆外伸长度不得大于 30cm，且不大于总长的 1/2。支架顶托上摆放横向方木做底
7、模的支撑梁，方木尺寸 1015cm，上铺 10*10cm 方木4作为板肋，间距为 20cm。 3.2.2 支架预压 为避免在混凝土施工时，支架不均匀下沉，要消除支架和地基的塑性变形，准确测出支架和地基的弹性变形量，为预留模板拱度提供依据，需事先对支架进行预压。支架预压前，应根据地质资料对地基沉降量及脚手架非弹性变形进行计算，脚手架搭设时可预留沉落量。预压时，用砂袋按上部混凝土重量分布情况进行布载，加载重量按设计要求为槽身重量的 1.2 倍。 预压顺序按照槽身混凝土浇筑顺序从南向北进行。预压在底模铺设完成后进行，采用人工装袋吊车吊装就位，砂袋的摆放位置与该位置的梁体重量想对应。加载前，在槽身底模
8、板上两腹板处主跨的L/4、L/2、3L/4 和边跨的 L/3、2L/3 处布设沉降观测点，以便测量预压前、后及卸载后的标高。 加载时按照 50%、80%、100%、120%设计荷载四级加载，地基沉降速率2mm/d 后，按照加载的相反顺序卸除荷载。 每次加载和卸载均需测量底模和地基的标高，计算出支架和地基的弹性变形量。将观测点按所在腹板位置分成五组，根据加载前、加载稳定后、卸载后的实测高程值采用最小二乘法进行拟合建立底模变形曲线。根据设计高程、底模变形曲线并叠加预应力张拉槽身变形曲线得到预拱度曲线，作为底模板安装控制高程的依据。在预压结束、模板调整完成后，再次检查支架和模板是否牢固，松动的扣件要
9、重新上紧。 在预压加载过程中，必须对称、分层、均匀、满铺加载，同时设置专人进行支架的变形观测，若出现异常情况必须立即停止加载并查明原因。卸载时也必须分级、对称、分层、均匀卸载。在预压前对底模的标5高观测一次，在加载过程中每加载一级观测一次，加载完成后每天 2 次，观测至沉降速度已降到 2mm/d 为止，视为沉降稳定并以最后一天的观测结果作为加载稳定后的高程值。 施工中应根据预压观测成果及设计要求进行支架预拱度的设置,预拱度控制采取如下措施： 1)实际立模高程=设计立模高程+预拱度+支架预压弹性变形观测值； 2)一个节段施工完毕，下一个节段混凝土浇筑前，对相邻 4m 范围已浇筑部分的支架顶托全部
10、拧紧并做好检查记录； 3)在浇筑过程中对槽身高程进行监测，定时测量，发现差异及时调整，以保证相邻两节槽身高程偏差值控制在规范允许范围内； 4)预拱量采用厚度分别为 110mm 的各种薄钢板在相应设计位置处水平支垫底模的横梁。调节预拱度时，由水准仪配合，精确测量。 支架沉降观测利用现有的经过附合报监理部批准高程控制点作为变形监测网的基准点以及现有加密点。所有加密工作基点均按照二等水准测量要求测量。观测仪器采用电子水准仪，根据工作基点直接观测监测点，并形成符合或闭合二等水准线路，按照国家二等水准施测，采用单路线往返观测，一条路线的往返测必须使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。观测成果的重测
11、和取舍按国家一、二等水准测量规范(GB12897-2006)的有关要求执行。电子水准仪观测时，视线长度50m, 前后视距差1.5m，前后视距累积差6m，视线高度0.55m 且2.8m ；测站限差：两次读数差0.4mm,两次所测高差之差0.6mm，检测间歇点高差之差1mm；观测时，每一测段应为偶数站，往返测安排6在不同的时间段进行；测站观测顺序为：奇数站为后-前-前-后，偶数站为前-后-后-前。测量成果按照变形观测的精度为1mm，读数取位至0.1mm。测量队要按照观测时间要求，及时进行沉降观测。观测数据按照统一格式填写，所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录清晰，不得涂改；测试?记录人员必须签
12、名，及时将采集的数据进行整理，填写统一表格。观测数据每天按照规定的表格进行整理。观测数据要求结合施工过程，详细记录施工节点前后的观测数据。观测数据要进行抽检，并由监理单位对观测数据进行确认。 4 结语 为验证此满堂支架系统结构受力条件，采用计算模型为三维受力模型，并对支架进行对称简化计算分析。因篇幅有限（不具体列出计算过程） ，根据计算分析，此结构各构件强度应力比值最大为 0.34，整体稳定应力比值最大为 0.37，长细比均满足规范要求，整体结构构件在满荷载工况下，没有出现失效构件，这表明此满堂支架系统结构受力可以满足施工受力要求。此结构的最大竖向位移为渡槽纵梁下方为 1.047mm，渡槽底板下方为 0.871mm，可以满足渡槽施工要求。 参考文献： 1.中华人民共和国标准. SL-191-2008 水工混凝土设计规范S.北京：中国建筑工业出版社，2008. 2.华北水利水电学院.滏阳河渡槽研究报告R.2011. 3.中华人民共和国建设部.JGJ 166-2008 建筑施工碗扣式钢管脚手7架安全技术规范S.北京：中国建筑工业出版社，2008. 4.杜荣军。建筑施工脚手架实用手册M.北京：中国工业出版社，1994.
