上官林建，肖慧慧

(華北水利水電大學(xué)機(jī)械學(xué)院，河南 鄭州 450045)

渡槽作為調(diào)水工程的重要建筑物，必須突破以大流量、大過流斷面、大跨度為特征的超大型薄壁預(yù)應(yīng)力混凝土渡槽機(jī)械化施工的技術(shù)瓶頸。

沙河梁式渡槽采用預(yù)制U形槽體，外形尺寸高9.2m，寬9.3m，長(zhǎng)29.96m，每片重約1200t，單榀渡槽預(yù)應(yīng)力共93束533根，施加預(yù)應(yīng)力總噸位1.08萬t。沙河段共架設(shè)渡槽47跨，跨距30m，每跨4槽并排，共188片槽體，長(zhǎng)1410m。

沙河梁式渡槽架設(shè)線路并排為雙聯(lián)橋墩，每個(gè)橋墩架設(shè)2片槽體，其提運(yùn)架施工工藝主要包括制槽場(chǎng)的移位存槽、提槽機(jī)吊槽裝至運(yùn)槽車、運(yùn)槽車運(yùn)槽、架槽機(jī)提槽、架槽機(jī)架槽。針對(duì)梁式渡槽預(yù)制安裝規(guī)模大、單榀渡槽體積大，薄壁結(jié)構(gòu)(最小厚度35cm)小，起吊重量大，大型預(yù)應(yīng)力群施工功能使用要求高，現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜等特點(diǎn)，圍繞渡槽提運(yùn)架為3大施工核心控制關(guān)鍵技術(shù)，分階段采取不同方式解決渡槽架設(shè)中的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，最終確定適用、合理、成熟的大型水利渡槽提運(yùn)架施工技術(shù)。渡槽架設(shè)施工流程如圖1所示。

1 提槽機(jī)提槽

提槽機(jī)的主要作用是將預(yù)制成形的渡槽提運(yùn)至存槽區(qū)以及將成品渡槽提運(yùn)至運(yùn)槽車上，是整個(gè)渡槽預(yù)制架設(shè)的核心設(shè)備，也是提運(yùn)架設(shè)備中安裝難度最大，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較高的設(shè)備。提槽機(jī)首先將制槽場(chǎng)或存槽場(chǎng)渡槽提吊并移位，以制槽場(chǎng)提槽為例，其施工工藝為：當(dāng)提槽機(jī)行走至提槽位置時(shí)，用專用吊具對(duì)槽體兜底提吊，渡槽脫離制槽臺(tái)位約20mm時(shí)，靜停10min，確保起吊結(jié)構(gòu)位于負(fù)載垂直面上，檢查制動(dòng)裝置、起吊、鋼絲繩、索具等部件有無異常。安全無誤后，提吊渡槽使其高出制槽模板50cm，提槽機(jī)行走大車啟動(dòng)，運(yùn)行至軌道交叉處。在設(shè)有轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)的交叉軌道處，提槽機(jī)通過4條支腿下設(shè)置的千斤頂依次頂升，使每個(gè)大車行走輪在無負(fù)荷條件下輕松實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，進(jìn)而完成行走機(jī)構(gòu)90°轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)線完成后，提槽機(jī)繼續(xù)沿軌道行駛至運(yùn)槽車上方，將渡槽平穩(wěn)放置在運(yùn)槽車上。渡槽裝載到運(yùn)槽車之前，首先要調(diào)整好支撐架左右高度，確保運(yùn)槽車兩邊的支撐架處于同一水平面，在裝槽過程中，需調(diào)整運(yùn)槽車上支承架的4個(gè)支承座，使油缸受力均勻，防止渡槽受扭。渡槽裝到運(yùn)槽車之后，槽體重心需與運(yùn)槽車中心線重合，允許偏差小于±20mm。

圖1 渡槽架設(shè)施工流程

2 運(yùn)槽車運(yùn)槽

在已架設(shè)好的單聯(lián)兩榀渡槽上安裝4條軌道，4條軌道布置在槽壁頂部，運(yùn)槽車馱運(yùn)槽體行駛在4條軌道上，即槽上運(yùn)槽。整個(gè)運(yùn)槽車及槽體總重約1450t，故運(yùn)槽車運(yùn)輸渡槽起步時(shí)速度應(yīng)緩慢平穩(wěn)，禁止突然加速或緊急剎車。運(yùn)槽車輸送過程中應(yīng)派專業(yè)人員增強(qiáng)巡視，仔細(xì)觀察承載渡槽的頂面變化情況、運(yùn)輸渡槽的平衡狀態(tài)，輪軌受力狀況及減震油缸工作狀況等，遇到軌道面高差過大或者槽縫錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)進(jìn)行墊實(shí)處理。此施工工藝打破了常規(guī)預(yù)制件必須保護(hù)而不得重載的要求，充分利用已架渡槽槽頂有效空間向前輸送渡槽，安全地完成薄壁渡槽的槽上運(yùn)槽。

3 架槽機(jī)架槽

運(yùn)槽車輸送渡槽到架槽機(jī)前時(shí)停下，架槽機(jī)的兩臺(tái)門吊保持23.1m距離行駛到提槽的位置。位于下導(dǎo)梁后聯(lián)系架上的翻轉(zhuǎn)橫梁在液壓油缸壓力作用下打開，運(yùn)槽車緩慢行駛到架槽機(jī)的兩臺(tái)龍門吊下方，直到能夠保證門吊能夠起吊渡槽為止。同時(shí)翻轉(zhuǎn)橫梁在液壓油缸的作用下閉合并插好連接銷軸，門吊起吊渡槽向上提100mm后，架槽機(jī)攜渡槽整體向前移動(dòng)至架槽位置，對(duì)位時(shí)需維持兩臺(tái)門吊的狀態(tài)為微動(dòng)或點(diǎn)動(dòng)。門吊下放渡槽直到渡槽底與已鋪設(shè)好的渡槽上表面平齊時(shí)停止下落，起升小車橫移到架槽點(diǎn)上方時(shí)停車。渡槽架設(shè)到位之后，主梁下方的電動(dòng)葫蘆運(yùn)行至吊具兩端的正上方，吊具下移大約100mm，人工輔助將扁擔(dān)梁脫離渡槽底面，完成架槽。

4 提槽機(jī)攜架槽機(jī)整機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)

當(dāng)一條線路渡槽架設(shè)完畢，首先拆除運(yùn)槽車聯(lián)系梁使運(yùn)槽臺(tái)車A和運(yùn)槽臺(tái)B能夠獨(dú)立運(yùn)行，2臺(tái)車分別開到架槽機(jī)前、后聯(lián)系架的下面，馱運(yùn)支撐油缸頂升250～270mm，使架槽機(jī)頂起脫離槽墩。用拉桿分別把運(yùn)槽車與前后聯(lián)系架固定好，運(yùn)槽車拖運(yùn)架槽機(jī)到提槽機(jī)下方。拆除提槽機(jī)渡槽專用吊具，提槽機(jī)行駛到架槽機(jī)的中間，換上專用吊具，將吊桿插入到架槽機(jī)導(dǎo)梁的專用吊孔中，與4組吊具分別連接好，然后啟動(dòng)起升系統(tǒng)，將架槽機(jī)提起，依靠提槽機(jī)自行和轉(zhuǎn)向功能實(shí)現(xiàn)架槽機(jī)整體轉(zhuǎn)線。

5 結(jié)語

超大型薄壁預(yù)應(yīng)力混凝土渡槽是南水北調(diào)中線調(diào)水關(guān)鍵控制性工程，槽身采取預(yù)應(yīng)力U型結(jié)構(gòu)的沙河梁式渡槽，是全球最大的預(yù)制架設(shè)渡槽。文章根據(jù)當(dāng)前世界上最大規(guī)模U型渡槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析研究超大型預(yù)應(yīng)力渡槽提、運(yùn)、架3大施工技術(shù)方法，結(jié)論如下：提槽機(jī)、架槽機(jī)、運(yùn)槽車等吊運(yùn)機(jī)械設(shè)備均通過機(jī)構(gòu)設(shè)置形成3點(diǎn)受力，避免渡槽偏載以及受扭的發(fā)生，使渡槽起吊及運(yùn)輸過程的穩(wěn)定性和安全性得到有效保證。該施工工藝和施工裝備在南水北調(diào)中線沙河梁式渡槽工程中成功應(yīng)用，對(duì)相關(guān)行業(yè)類似結(jié)構(gòu)工程的方案選擇、結(jié)構(gòu)分析、施工裝備研發(fā)具有十分重要的的參考及借鑒價(jià)值。