王玉寬
(甘肅省引大入秦工程管理局,甘肅 蘭州新 730030)
目前我國(guó)水利工程預(yù)制渡槽吊裝大多采用以小件分開(kāi)預(yù)制,然后吊裝拼接,而吊裝設(shè)備多以桅桿、卷?yè)P(yáng)機(jī)、汽車(chē)吊配合吊裝為主。該施工工藝存在一些弊端,如對(duì)施工場(chǎng)地的要求高,施工工藝復(fù)雜,吊裝拼接過(guò)程中存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。為減少征用耕地或者林帶,提高工程安全系數(shù)、機(jī)械化程度、吊裝工藝可操作性,同時(shí)受一些預(yù)制廠用門(mén)式起重機(jī)移動(dòng)預(yù)制構(gòu)件啟發(fā)。4#渡槽提出了預(yù)應(yīng)力空腹桁架及槽身預(yù)制、整體吊裝的施工工藝。不但解決了少占林地面積,環(huán)境保護(hù)問(wèn)題,而且簡(jiǎn)化了預(yù)制施工工藝,同時(shí)可操作性強(qiáng),簡(jiǎn)化了吊裝程序,提高了吊裝安全性。
4#渡槽全長(zhǎng)共計(jì)2643m,渡槽槽身為矩形斷面,成型斷面為2.6m×2.m(寬×高)。其中河床段16跨640m,單跨跨度為40m,最大高度為25.95m。
主要工程量:C50 空腹桁架混凝土:58.96m3/跨,容重2.45t/m3考慮,其重量為144.45t;C30 槽身混凝土:71.23m3/跨,容重按2.4t/m3考慮,其重量為170.95t;鋼筋(含預(yù)埋件):44.91t/跨。單跨重量約為:360.31t/跨。
對(duì)已做好的排架基坑先進(jìn)行夯填,夯填至一定高程,然后用砂礫石分層填筑,碾壓、整平,達(dá)到標(biāo)高要求。為滿(mǎn)足地基承載力和便于定位拱肋軸線的控制點(diǎn)埋設(shè),在兩頭澆筑砼平臺(tái)(厚度20cm、長(zhǎng)2m、寬3m)。按拱肋長(zhǎng)度在地坪上鋪設(shè)鋼板或方木,腳手架支撐在鋼板或方木上。
空腹桁架拱用腳手架(¢48)按照1*1.2m網(wǎng)格進(jìn)行滿(mǎn)堂架支撐,斜撐與十字扣件配合加固。下懸桿模板、豎桿模板、上懸桿及槽身模板全部采用定型鋼模。施工人員先在地面上測(cè)放下弦桿、豎桿軸線位置,然后依據(jù)軸線放出結(jié)構(gòu)尺寸線,鋪設(shè)下懸桿底模,在確保設(shè)計(jì)預(yù)拱度的要求后,開(kāi)始綁扎鋼筋,鋼筋綁扎完成后,開(kāi)始安裝下懸桿側(cè)模、豎桿外模,模板安裝校正完成后,依靠支撐下懸桿、豎桿模板加固采用對(duì)拉螺桿、螺栓相結(jié)合的方式進(jìn)行加固。在上懸底模與支撐空擋部位,用三角木楔進(jìn)行充填,保證上懸底模與支撐完全相接觸。
槽身、空腹桁架拱預(yù)制混凝土在拌和站集中拌制,混凝土攪拌車(chē)(10m3)運(yùn)輸,通過(guò)24T汽車(chē)吊吊罐入倉(cāng)澆筑。采用跨中對(duì)稱(chēng)澆筑方法;混凝土澆筑過(guò)程中做好下懸桿預(yù)應(yīng)力管道的保護(hù)工作,嚴(yán)禁振搗棒碰觸預(yù)應(yīng)力管道。上弦桿為二次拋物線,必須一次連續(xù)澆筑,澆筑過(guò)程中不得中斷。鋼筋密集部位,安排專(zhuān)人加強(qiáng)振搗,防止混凝土架空或密實(shí)度不夠。混凝土澆筑過(guò)程中做好鋼筋、模板、預(yù)應(yīng)力管道和各種預(yù)埋件的保護(hù)工作??崭硅旒芄绊挪捎帽∧に芰习B(yǎng)護(hù),槽身砼采用覆蓋麻袋片灑水養(yǎng)護(hù)。
空腹桁架拱制作在排架兩側(cè)就近制作,制作時(shí)預(yù)留安全距離3~4m,基本與吊裝位置平行。主河道的排架基礎(chǔ)處理,承臺(tái)、排架現(xiàn)澆施工及渡槽空腹桁架拱及槽身吊裝,全部安排在貴德縣西河的枯水期施工。
施工工藝有:制孔、穿束、張拉、灌漿。預(yù)應(yīng)力張拉鋼筋混凝土施工工藝,預(yù)應(yīng)力砼孔道采用鐵皮波紋管,孔道外徑50mm,施工時(shí)孔道必須要保持順直平滑。張拉過(guò)程中要集三根鋼絞線同時(shí)張拉,先張拉至設(shè)計(jì)值的10%,再?gòu)埨猎O(shè)計(jì)值的40%,然后張拉至設(shè)計(jì)值。
張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線結(jié)束時(shí),下弦桿砼強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的80%。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉錨固完成后,馬上進(jìn)行灌漿,灌漿在一端進(jìn)行,另一端排氣,水泥采用52.5#硅酸鹽水泥,水灰比為0.4-0.5,灌漿壓力控制在0.5-0.6MPa。
渡槽整體吊裝工程采用空腹桁架整體(站立式)預(yù)制,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值后,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,空腹桁架內(nèi)預(yù)制槽身,達(dá)到設(shè)計(jì)100%強(qiáng)度后,再采用2臺(tái)200噸的龍門(mén)吊整體起吊。該施工有如下優(yōu)點(diǎn):空腹桁架梁及槽身均在地面預(yù)制完成(不用翻拱),減少了槽身砼澆筑過(guò)程中空方支撐的工序,縮短了槽身砼澆筑過(guò)程中的垂直運(yùn)輸距離,提高了施工過(guò)程中的安全性,減少了高空作業(yè)的時(shí)間及次數(shù);提高了建筑物的整體性、穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)尺寸的精確度;缺點(diǎn)是:吊裝重量由原來(lái)每跨150噸左右,增加到現(xiàn)在每跨380噸左右,這將成倍加大了吊裝設(shè)備及配套的附屬設(shè)備、材料的規(guī)格和型號(hào)的要求,增大了吊裝費(fèi)用,提高了行走軌道的基礎(chǔ)的承載力要求,對(duì)吊裝過(guò)程中的技術(shù)指標(biāo)有了更嚴(yán)格的要求。
結(jié)合4#渡槽的實(shí)際施工情況,經(jīng)多方實(shí)際考察、方案比較,研究確定采用由河南鐵山起重設(shè)備有限公司生產(chǎn)的通用門(mén)式起重機(jī)(規(guī)格型號(hào):MG200/10-20 A3),吊帶采用巨力索具股份有限公司生產(chǎn)的合成纖維圓形吊裝帶。
龍門(mén)吊安裝前需要對(duì)地基進(jìn)行處理,首先清除地表虛渣、松散的漂石等,對(duì)地基做平整處理,然后鋪設(shè)顆粒級(jí)配較好砂礫石,采用分層夯實(shí)碾壓,密實(shí)度為2.2m3/t,碾壓采用14T振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓,碾壓到設(shè)計(jì)高程后,鋪設(shè)1.51m*6m*20mm的鋼板,然后再鋪設(shè)龍門(mén)吊軌道。
吊裝前吊裝設(shè)備要按照吊車(chē)操作規(guī)程進(jìn)行載荷起升能力試驗(yàn):無(wú)負(fù)荷試驗(yàn),負(fù)荷試驗(yàn)(包括靜載試驗(yàn)、動(dòng)載試驗(yàn))及負(fù)荷試驗(yàn)后檢查(包括機(jī)械部分、電氣部分)。
4.4.1 吊點(diǎn)的選擇
吊點(diǎn)選擇在桁架梁兩端頭,并預(yù)埋了起吊點(diǎn)鋼板。
4.4.2 起吊速度、水平位移
龍門(mén)吊起吊物件時(shí)速度要均勻且平穩(wěn)(兩機(jī)并用時(shí)要同步)嚴(yán)禁突然制動(dòng)或變換方向,平移時(shí)應(yīng)高出障礙物0.6米以上,下落時(shí)要平穩(wěn),應(yīng)低速輕放,防止傾斜過(guò)大。
4#渡槽預(yù)制、吊裝地整個(gè)施工過(guò)程中沒(méi)有任何安全事故發(fā)生,既保證了其結(jié)構(gòu)尺寸和整體性,也避免了傳統(tǒng)吊裝拼接錯(cuò)臺(tái)、施工縫等質(zhì)量缺陷。4#渡槽預(yù)制、整體吊裝提供了一種安全的、全新的、高效的施工方法,科學(xué)合理運(yùn)用了現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備,體現(xiàn)了“安全第一,以人為本”的施工理念,對(duì)類(lèi)似工程具有極大的借鑒意義,極具推廣價(jià)值。