摘#8195;要 2002年至2004年肯尼亞埃爾多雷特污水工程項(xiàng)目是中國(guó)水電十三局在東非肯尼亞的第一個(gè)工程項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)為了打開(kāi)該市場(chǎng)，標(biāo)

價(jià)相當(dāng)?shù)?。而該?xiàng)目的高架渡槽，在當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐氖┕l件和環(huán)境下，具有極高難度的施工難度與挑戰(zhàn)，是整個(gè)項(xiàng)目最為關(guān)鍵的控制

點(diǎn)之一。

關(guān)鍵詞 高架渡槽；施工工藝；效益分析

中圖分類(lèi)號(hào) TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)012-0154-03

1 高架渡槽簡(jiǎn)介

該高架渡槽是為了解決該項(xiàng)目污水管線(xiàn)穿越兩山之間的峽谷河溝而建，該峽谷兩側(cè)地形陡峭、不但無(wú)路，也不利于大型吊裝設(shè)備的就位。其總長(zhǎng)為432 m、總計(jì)24跨、每跨跨度為18 m。鋼筋混凝土基礎(chǔ)為條形方基、基礎(chǔ)長(zhǎng)寬高及配筋是根據(jù)墩柱的高度而設(shè)計(jì)的、每個(gè)基礎(chǔ)均不相同。墩柱高度從2 m至最高34 m不等，條基寬度從2.4 m -7.6 m不等、長(zhǎng)度從1.5 m-3.5 m不等、高度從0.4 m-1.5 m不等、鋼筋從T12-T25不等。墩柱設(shè)計(jì)為：縱向2個(gè)0.45*1.5 m的柱子、中間由每隔3.6 m高一個(gè)0.6 m高*0.6 m寬*0.45 m長(zhǎng)的系梁連接而成。原設(shè)計(jì)頂部U型梁為預(yù)制吊裝完成、U型梁的設(shè)計(jì)為：總寬1.1 m、兩肋寬度都為0.25 m、中間槽寬0.6 m、底厚0.2 m。整根梁的重量為28.5 t、合同產(chǎn)值為約27萬(wàn)美元。

2 當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境

1）當(dāng)?shù)厝肆o(wú)任何大型混凝土施工經(jīng)驗(yàn)、更無(wú)高架結(jié)構(gòu)物施工經(jīng)驗(yàn)。

2）當(dāng)時(shí)經(jīng)過(guò)詳細(xì)咨詢(xún)：整個(gè)肯尼亞的大型吊裝設(shè)備僅有1臺(tái)90噸的舊吊車(chē)、2臺(tái)45噸的舊吊車(chē)。

3）工程施工路權(quán)范圍是：結(jié)構(gòu)物兩側(cè)各10 m，其他的路權(quán)歸屬私人，可以項(xiàng)目征地，但是征地費(fèi)用很高。

4）地質(zhì)情況較好、但地勢(shì)陡峭不利于施工。

5）當(dāng)?shù)馗鞣N加工技術(shù)都很差，工程用的工器具、物資很難在當(dāng)?shù)刭I(mǎi)到。

3 工程單價(jià)、市場(chǎng)與標(biāo)書(shū)效益情況

整個(gè)工程合同單價(jià)為約27萬(wàn)美金，如果采用設(shè)計(jì)預(yù)制吊裝施工方法：大噸位吊車(chē)租賃每天從營(yíng)地出發(fā)開(kāi)始計(jì)時(shí)間、回到營(yíng)地終止時(shí)間、每小時(shí)租金為1#8198;000美金（必須當(dāng)天回租賃方、否則租賃費(fèi)每天按24小時(shí)租金算）。 按工地提前準(zhǔn)備好吊裝場(chǎng)地計(jì)，每天最多可以吊裝一根U型大梁（10小時(shí)計(jì)、吊車(chē)來(lái)回時(shí)間加上從預(yù)制場(chǎng)先吊裝并運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)、然后正式安裝完畢），前期準(zhǔn)備和租賃運(yùn)輸設(shè)備不計(jì)，僅吊車(chē)費(fèi)用就高達(dá)24萬(wàn)美金。按此施工方法、本來(lái)單價(jià)就很低的項(xiàng)目會(huì)承受不起。因此、經(jīng)過(guò)精心技術(shù)驗(yàn)算和咨詢(xún)協(xié)商、決定把U型梁變更為現(xiàn)澆施工方法，同時(shí)為了解決高空運(yùn)輸問(wèn)題，把T32的主筋變更為T(mén)25的主筋。

4 主要施工工藝和工藝改進(jìn)

1）主要設(shè)備是：2臺(tái)350滾筒式拌合機(jī)、可調(diào)2臺(tái)金猴翻斗車(chē)、可調(diào)1臺(tái)ZX30裝載機(jī)、2架蓋房子用的升降機(jī)、1臺(tái)8噸吊車(chē)、2臺(tái)20 kW發(fā)電機(jī)、1臺(tái)單排皮卡。

2）在河溝位置用腳手架搭設(shè)一條臨時(shí)供人和小型物資聯(lián)通兩岸的交通便橋。

3）墩柱鋼筋下料長(zhǎng)度從基礎(chǔ)開(kāi)始，都采用通長(zhǎng)12 m長(zhǎng)的（頂部搭接的鋼筋長(zhǎng)度沒(méi)辦法只有根據(jù)高度要求而定，當(dāng)?shù)夭捎糜?guó)規(guī)范、不允許任何形式焊接），這樣盡量減少搭接損耗。

4）混凝土墩柱采取3.6 m高澆筑一次（3.6設(shè)一道施工縫，底部一次是根據(jù)系梁實(shí)際高度而定，因?yàn)楦叨炔灰欢ㄊ?.6 m的整數(shù)倍，因此、底部系梁高度是變化的。英國(guó)和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)每次澆注高度是不允許超過(guò)2 m的，后來(lái)經(jīng)過(guò)做工作、同意超過(guò)2 m）。（見(jiàn)圖1）

5）基礎(chǔ)采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模版組合而成，墩柱模板：左右側(cè)向采用30*15標(biāo)準(zhǔn)模板組合，橫向安裝，每4塊用螺栓拼成一組，組間采用標(biāo)準(zhǔn)模板卡扣連接而成；前后側(cè)向采用20*12、25*12模板組合而成，垂向安裝，并且中間也是用螺栓組成一個(gè)組合模板，和角膜或上層采用標(biāo)準(zhǔn)模板卡扣連接；系梁為了裝拆方便采用專(zhuān)門(mén)定制的4塊特殊模板組成。墩帽（長(zhǎng)2.0*寬1.8 m）模板、考慮高空人力運(yùn)輸能力等的要求，采用4塊定型模板組合而成、考慮到邊角問(wèn)題、連接部位設(shè)置在墩柱中間。（見(jiàn)

圖2）

6）U型梁外模采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板組合而成、底模采用竹篾板、內(nèi)膜采用半U(xiǎn)型、長(zhǎng)2 m的定型鋼模板組合而成，根據(jù)振搗要求、在U型梁底部每隔1 m設(shè)置一個(gè)20*40 cm大的振搗窗口。

7）墩柱模板支撐采用先垂向鋼管，后橫向鋼管形式。橫向鋼管層高0.8 m，0.45*1.5單個(gè)柱的四角都用鋼管卡扣連接，在1.5 m方向中間設(shè)置拉條一道。（見(jiàn)圖3）

8）U型梁底模根據(jù)實(shí)際情況采用如下3種方法解決：對(duì)兩頭高度底部3 m的采用填土、碾壓筑平臺(tái)的方式解決。對(duì)于3 m -8 m的采用找平臺(tái)，搭設(shè)滿(mǎn)堂紅腳手架方法解決。對(duì)于高度高于8 m以上的、則采用桁架梁掛在兩側(cè)墩柱上，在桁架梁上在布設(shè)底模的方式解決。（見(jiàn)圖4）

9）采用腳手架作為操作平臺(tái)、翻斗車(chē)或裝載機(jī)作為水平運(yùn)輸、10 m以下的采用吊車(chē)作為垂直運(yùn)輸，10 m以上的采用2個(gè)提升架作為垂直運(yùn)輸?shù)氖┕し椒ā?/p>

5 關(guān)鍵控制方法

以上施工工藝及設(shè)備看是簡(jiǎn)單、但是實(shí)際操作有很多關(guān)鍵控制，否則也容易失敗 或造成很大的安全事故。其主要控制手段如下。

1）由于插入基礎(chǔ)的墩柱立筋T32即重也長(zhǎng)（12 m），為了防止在澆筑過(guò)程該部分立筋錯(cuò)位，采用三道加固措施。①搭設(shè)6 m高的支撐腳手架，在支撐架的底部、中間和頂部都固定墩柱立筋。支撐架和施工腳手架?chē)?yán)格分開(kāi)，支撐架四面設(shè)置斜支撐桿。②在澆筑的全過(guò)程、隨時(shí)檢測(cè)和檢查立筋是否錯(cuò)位，如有則立即進(jìn)行調(diào)整。③澆注是采用從四周開(kāi)始往中間趕的對(duì)稱(chēng)澆澆筑法，盡量避免鋼筋錯(cuò)位的可能。

2）由于系梁連接2個(gè)單個(gè)柱子的部位四周有5*5 cm的倒角，且為了確保系梁質(zhì)量，每次澆筑都是至高出系梁頂部30 cm。（見(jiàn)圖1）

3）頂部掛桁架梁的預(yù)埋件埋設(shè)：預(yù)先計(jì)算好位置，然后在模板上打孔。為了確保一致性。在底部第一次澆筑完成后，模板全部拆除，根據(jù)系梁與預(yù)埋件的高度需要，安裝第二層墩柱模板。這樣由于以上系梁高度均為3.6 m，預(yù)埋件距離臺(tái)帽頂部高度一樣。能有效控制預(yù)埋件位置的準(zhǔn)確性和有效利用穿預(yù)埋件的模板孔洞（不需要破壞較多模板）。每單個(gè)柱子橫向兩側(cè)，根據(jù)桁架高度上下各布設(shè)一個(gè)預(yù)埋件。即每個(gè)墩柱共計(jì)布設(shè)8個(gè)掛桁架梁預(yù)埋件。預(yù)埋件由2個(gè)后帶90度彎鉤，前是15 cm長(zhǎng)絲扣的R25鋼棒及1塊1 cm厚的鋼板組成。（在掛桁架梁前還需在上安裝承托鋼板）（預(yù)埋件簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖4）

4）墩柱與墩帽模板的安裝：由于在采取了第一次模板全部拆除，重新根據(jù)高度安裝第二層模板的方法，而后都是下層模板預(yù)留1.2 m高度不拆以便上層模板與之較好的連接，這樣可以保證模板的整體性與混凝土接縫的良好性。同時(shí)、也解決了墩帽模板可與帽頂下墩柱模板的良好連接（頂部在墩帽下墩柱模板不需要拆除，直接往上安裝墩帽定型模板即可）。（見(jiàn)圖1）

5）墩柱模板垂直度的保障措施：采用四角八道纜風(fēng)、打入鋼管地錨、花纜螺絲調(diào)節(jié)的方法，并用經(jīng)緯儀監(jiān)控。需要注意的是：當(dāng)墩柱高度超過(guò)8 m時(shí)，地錨容易有較小的變形、纜風(fēng)鋼繩也有一定的變形、模板在較大力的作用下長(zhǎng)時(shí)間后也有形變。就是說(shuō)：即使當(dāng)時(shí)用8道纜風(fēng)把垂直度調(diào)節(jié)的最好，到澆注混凝土后也無(wú)法確保垂直度滿(mǎn)足要求。因此、需要根據(jù)在調(diào)節(jié)纜風(fēng)前的情況作出如下控制措施。①垂直度不需要用纜風(fēng)調(diào)節(jié)較多時(shí)、需要在第一次調(diào)節(jié)后之后等待24小時(shí)再次進(jìn)行檢查，看變形穩(wěn)定之后有無(wú)偏差。如有偏差、再次調(diào)整后即可進(jìn)行混凝土澆筑。②如果垂直度需要用纜風(fēng)大力或調(diào)節(jié)較多時(shí)，至少還需要再進(jìn)行2次檢查、調(diào)整。每次時(shí)間間隔最好不少于24小時(shí)。反正控制需要達(dá)到的要求是：在前次不需要進(jìn)行較大的纜風(fēng)調(diào)整之后，在24小時(shí)之后再進(jìn)行一次調(diào)整就基本上可以了。（見(jiàn)圖5）

6）桁架梁的安裝：先在兩側(cè)墩柱個(gè)安裝1個(gè)蓋房子用的那種提升架，以作人員上墩帽頂?shù)耐ǖ?。然后在兩?cè)臺(tái)帽上各安裝1個(gè)安裝掛提升導(dǎo)鏈用的小桁架，小桁架固定在臺(tái)帽2 m長(zhǎng)、0.3 m寬的0.2 m高的小擋墻上。提升導(dǎo)鏈下掛相互按順序連接好的短鋼絲繩，其連接好的鋼繩總長(zhǎng)度可以根據(jù)需要控制。短鋼絲繩兩端帶穿插好的掛孔，每段長(zhǎng)度為

1 m。就是說(shuō)、由于導(dǎo)鏈行程有限、桁架梁（每片重1.2 t，兩片分開(kāi)吊裝，在到位后再組裝成整體）每提升1 m、就用專(zhuān)門(mén)設(shè)置的掛裝掛鉤固定提升中的桁架、然后調(diào)節(jié)不在工作中的導(dǎo)鏈至需要位置后，再次把提升鋼繩掛在提升導(dǎo)鏈上再次進(jìn)行提升作業(yè)。需要特別注意有兩點(diǎn)：①提升中的桁架梁需要位于墩柱外側(cè)至少5 cm、這是為了防止在提升過(guò)程中的晃動(dòng)（因提升作業(yè)或風(fēng)力）撞擊墩柱、造成墩柱損傷。②在相互套接的短鋼繩接頭部位需要安置一個(gè)U型卡環(huán)、這是防止在沒(méi)提升1 m、換掛位時(shí)、由于提升鋼繩在工作中而被拉緊，無(wú)法進(jìn)行換墩柱上提升小桁架上的掛點(diǎn)作業(yè)。（見(jiàn)圖6）如此反復(fù)、在桁架梁到達(dá)預(yù)埋件以上5 cm-10 cm時(shí)，往內(nèi)側(cè)移動(dòng)并放置在預(yù)埋件上。由于桁架梁存在一定程度的變形，因此千萬(wàn)需要注意，桁架梁只需要用螺栓固定一側(cè)，另一側(cè)為了一定程度穩(wěn)固梁、需要套入螺栓，但是不能固定，相反、需要有20 mm的變形移動(dòng)空間。

7）桁架梁變形處理：在第一次安裝好桁架梁之后，不能立即進(jìn)行施工作業(yè)。因?yàn)樾妈旒芰?、?8 m的跨度及承載力較大的情況會(huì)有較大的變化，如果直接使用，由于較大變形的緣故，會(huì)對(duì)鋼筋混凝土梁造成很大的損害。因此、需要預(yù)壓，使之變形穩(wěn)定。具體做法是：①根據(jù)現(xiàn)澆U型梁的直接重量及模板等其他的附加重量算出桁架梁的承重。②用超出以上計(jì)算承重2噸左右的土袋均放到桁架梁上進(jìn)行預(yù)壓，第一次預(yù)壓時(shí)間為7天。③卸掉預(yù)壓重量，使之復(fù)原變形。第一次復(fù)原變形等待時(shí)間為3天。④進(jìn)行第二次變形預(yù)壓、預(yù)壓重量和計(jì)算重量相同，時(shí)間為三天。⑤卸壓進(jìn)行第二次復(fù)原變形，時(shí)間為1天。⑥當(dāng)時(shí)第一次變形預(yù)壓后，中間最大變形約為65 mm。第一復(fù)原變形約為25 mm。第二次預(yù)壓變形為22 mm，復(fù)原變形為15 mm。由于第二次預(yù)壓后計(jì)算第三次變形量不會(huì)很大，就沒(méi)有進(jìn)行第三次預(yù)壓了。如果估算三次變形還會(huì)很大的話(huà)，需要進(jìn)行第三次預(yù)壓，并可能如此循環(huán)直至達(dá)到要求。此步預(yù)壓是最為關(guān)鍵的控制點(diǎn)，也是成敗的關(guān)鍵。

8）底模的安裝：根據(jù)U型梁的起拱高度計(jì)估算桁架梁變形情況，定出整根梁的底模高程。此項(xiàng)目估算的桁架梁變形高度定為10 mm。

9）U型梁的澆筑：根據(jù)澆筑安全需要、此項(xiàng)目采取從梁兩頭均勻往中間的分層澆筑法。

10）運(yùn)輸提升架的安裝：底部澆筑四個(gè)混凝土墩柱基礎(chǔ)，并用20*30的梁連接。四周用纜風(fēng)拉結(jié)。

11）工作腳手架：每側(cè)3個(gè)立柱、共計(jì)設(shè)計(jì)8個(gè)立柱，層高0.8 m，四周從底至頂布設(shè)斜拉桿。由此圍成一個(gè)5*5 m的工作平臺(tái)，并且設(shè)置靠柱穩(wěn)固桿，同時(shí)兼作工作平臺(tái)桿。使之在大風(fēng)的作用下，腳手架也是安全的。（見(jiàn)圖7）

6 最后取得的效益

此高架渡槽實(shí)際施工作業(yè)1年完成，在合同完工日期之前2個(gè)月就結(jié)束。每個(gè)桁架梁成本僅為1.3萬(wàn)美金，成本極為有限（并且后來(lái)桁架梁又用在新建的兩個(gè)小橋上，可以說(shuō)把桁架梁的成本也收回來(lái)了）。整個(gè)高架渡槽施工所用機(jī)械設(shè)備極為簡(jiǎn)單（對(duì)地形比較復(fù)雜的地形來(lái)說(shuō)、使用大型設(shè)備不但設(shè)備費(fèi)用高，使用前期成本也不低），人員在前7個(gè)月僅22個(gè)當(dāng)?shù)毓蛦T、1個(gè)中方管理人員。后5個(gè)月2個(gè)中方管理人員，45個(gè)當(dāng)?shù)毓蛦T，人力成本也不高。并且、由于進(jìn)行預(yù)制吊裝到現(xiàn)澆的變更、項(xiàng)目因此進(jìn)行了重新報(bào)價(jià)，索賠費(fèi)用23萬(wàn)。是本來(lái)會(huì)嚴(yán)重虧損的此單項(xiàng)工程，到最后實(shí)際盈利18萬(wàn)美金。

7 結(jié)論

此施工工藝及辦法由于不需要大型設(shè)備、施工工器具也需要不多，且設(shè)備費(fèi)用較低，在交通不便的位置也能輕易進(jìn)入，且需要使用的操作場(chǎng)地也不大。因此、適合地形復(fù)雜的小型工程，對(duì)有成本控制需要的工程極有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]天津大學(xué)主編.土力學(xué)與地基基礎(chǔ)[M].人民交通出版社，1980.

[2]建筑施工手冊(cè)(第二版)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.