蘇 小 明， 陳 波， 李 亮

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司 一分局，四川 都江堰 611830)

1 概 述

毗河供水一期工程總干渠第一流量段下段共設(shè)有5座渡槽，分別為石廟子渡槽、狗跳地渡槽、龍門埡渡槽、桐子灣渡槽、鎖口塘渡槽，共計(jì)長(zhǎng)6 044 m ，縱向底坡i=1/3 000，最大架設(shè)高度為46.5 m，單座渡槽最長(zhǎng)為3 675 m。

石廟子渡槽、狗跳地渡槽、龍門埡渡槽為第一流量段下段渡槽，槽身為U型薄殼混凝土結(jié)構(gòu)，橫斷面為半圓加直段，槽身頂部設(shè)置有拉桿，拉桿中心間距為1.4 m，槽身凈寬5.2 m，凈高3.9 m，長(zhǎng)12 m，槽身總重量預(yù)計(jì)為180 t。

桐子灣渡槽、鎖口塘渡槽為第一流量下二段渡槽，槽身為U型薄殼混凝土結(jié)構(gòu)，橫斷面為半圓加直段，槽身頂部設(shè)置有拉桿，拉桿中心間距為1.4 m，槽身凈寬5.2 m，凈高3.9 m，長(zhǎng)16 m，槽身總重量預(yù)計(jì)為260 t。

在渡槽主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)架空高度大于30 m的渡槽采用鋼筋混凝土拱加空心薄壁墩作為支承結(jié)構(gòu)；對(duì)架空高度小于30 m的渡槽采用鋼筋混凝土排架作為支承結(jié)構(gòu)。其中對(duì)高度為10～20 m范圍的渡槽采用單排架，高度為20～30 m范圍的渡槽采用雙排架。渡槽基礎(chǔ)以板式基礎(chǔ)為主，對(duì)于個(gè)別基礎(chǔ)地質(zhì)條件較差的采用樁基。

2 支撐體系的選定

施工中，對(duì)于架空高度不超過5 m的部位，采用滿堂腳手架支撐體系作為現(xiàn)澆支架；對(duì)于架空高度為5 m以上的則采用貝雷梁支撐體系作為現(xiàn)澆支架。其中，對(duì)于架空高度為5～20 m的渡槽采用鋼管柱貝雷梁支架方案；對(duì)于架空高度為20 m以上的則采用懸掛式貝雷梁方案。

3 鋼管柱貝雷梁支撐方案

3.1 常規(guī)單體渡槽支撐方案

鋼管柱貝雷梁支撐方案是利用渡槽承臺(tái)作為受力基礎(chǔ)、內(nèi)側(cè)搭設(shè)鋼管柱作為支承，然后通過工字鋼橫梁、貝雷梁、分配梁搭建形成組合支撐體系。鋼管柱貝雷梁支撐體系立面、縱剖而及橫剖面圖分別見圖1、2及3。

3.1.1 主要桿件尺寸

(1)鋼管：鋼管直徑為530 mm，壁厚1 cm；

(2)橫梁：2×I50c型工字鋼，長(zhǎng)9 m；

(3)貝雷片：國(guó)產(chǎn)321型，單片重量為270 kg、高1.5 m、長(zhǎng)度為2.6 m(定制)和3 m(標(biāo)準(zhǔn))兩種，下設(shè)加強(qiáng)弦桿；

(4)分配梁：16a型工字鋼，長(zhǎng)9 m。

3.1.2 桿件連接及固定

(1)鋼管采用法蘭盤連接、膨脹螺栓和φ25鋼筋抱箍與排架柱固定；

(2)貝雷片采用專用插銷拼裝接長(zhǎng)，相鄰兩組貝雷片采用連接桿加固，與橫梁接觸面采用鋼板限位，防止其滑移和傾覆；

(3)分配梁采用U型螺桿與貝雷梁連接固定，防止其滑移和傾覆。

3.1.3 卸荷方式

貝雷梁支架體系采用砂桶卸荷，砂桶放置在鋼管柱頂端中心位置，作為重要受力點(diǎn)承載上部荷載。

圖1 鋼管柱貝雷梁支撐體系立面圖

圖2 鋼管柱貝雷梁支撐體系縱剖面圖

圖3 鋼管柱貝雷梁支撐體系橫剖面圖

3.1.4 總體搭設(shè)步驟

鋼管柱貝雷梁支撐體系主要利用板式基礎(chǔ)上臺(tái)階作為支承，通過搭設(shè)鋼管柱、貝雷梁等構(gòu)件形成受力支撐體系。

(1)首先進(jìn)行鋼管柱安裝，鋼管柱底座與承臺(tái)采用膨脹螺栓固定，每隔3 m與排架柱采用鋼絲繩抱箍加固，防止其偏移和傾覆；

(2)鋼管柱頂端放置120 t砂桶，采用焊接限位鋼板等方式將砂桶固定，防止其偏移和傾覆；

(3)砂桶上部橫向放置兩根I50C橫梁，橫梁采用槽鋼抱箍與排架柱連接，防止橫梁偏移和傾覆；

(4)橫梁上部縱向鋪設(shè)13組貝雷梁，與橫梁接觸點(diǎn)設(shè)置限位鋼板，防止其偏移；

(5)13組貝雷梁鋪設(shè)完畢，按照橫向60 cm間距鋪設(shè)分配梁，兩端若不足60 cm，則緊靠貝雷梁端頭放置；

(6)完成上述桿件安裝和節(jié)點(diǎn)加固后，即可開始進(jìn)行槽身模板的安裝。

3.2 拱式支撐結(jié)構(gòu)渡槽支撐方案

3.2.1 支撐體系方案

對(duì)于局部存在的2連拱結(jié)合梁式排架支撐的拱式渡槽，綜合考慮其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、施工操作難度，采取鋼管柱貝雷梁作主要支撐系統(tǒng)并于貝雷梁上架立腳手架支撐渡槽肋拱及拱以上結(jié)構(gòu)。支撐體系自下而上由排架樁基礎(chǔ)、排架柱墩、工字鋼組合支撐梁、貝雷梁、工字鋼上梁、高度調(diào)節(jié)方木及鋼模支架、底模、側(cè)模及支撐等結(jié)構(gòu)組成。

為確保安全，貝雷梁需通過專用構(gòu)件進(jìn)行組合加強(qiáng)，并且采用10#槽鋼進(jìn)行橫向連接，將貝雷梁連接成一個(gè)整體。下部組合工字鋼支架基礎(chǔ)采用混凝土基礎(chǔ)，其最下方的45a工字鋼與基礎(chǔ)的預(yù)埋鋼板相焊接，并且在各工字鋼組合連接處的四周加三角楔形塊，以加強(qiáng)支撐體系的抗剪能力。

3.2.2 施工程序

組合工字鋼支架基礎(chǔ)施工→吊裝分配梁及貝雷梁支撐→吊裝拱架貝雷片→固定貝雷片及鋪設(shè)頂部工字鋼→貝雷架上搭設(shè)腳手架→支架預(yù)壓→鋪設(shè)方木→調(diào)整模板高度及設(shè)置預(yù)拱度→分段綁扎渡槽槽身鋼筋→安裝槽身模板→澆筑槽身混凝土→養(yǎng)護(hù)待強(qiáng)→拆除鋼?！鸪惱琢褐蜗到y(tǒng)。

3.2.3 貝雷架施工要點(diǎn)

貝雷架支撐系統(tǒng)在地面完成基本組裝和測(cè)試，利用塔吊吊裝。貝雷架支撐系統(tǒng)上部的分配橫梁及操作平臺(tái)寬9 m，在操作平臺(tái)上部布置用于槽身澆筑的定型鋼模板。其余施工步驟同3.1.4。貝雷架搭設(shè)完畢，在其上部根據(jù)拱支座尺寸要求搭設(shè)支撐腳手架。

4 懸掛式貝雷梁支撐方案

懸掛式貝雷梁支撐方案是利用渡槽頂梁作為受力支撐，在其上方放砂桶調(diào)節(jié)，然后通過工字鋼橫梁、貝雷梁、分配梁搭建形成組合支架。懸掛式貝雷梁立面見圖4。

4.1 主要桿件尺寸

圖4 懸掛式貝雷梁立面圖

(1)橫梁：4×I20b型工字鋼；

(2)貝雷片：國(guó)產(chǎn)321型，單片重270 kg、高1.5 m、長(zhǎng)度分2.2 m(定制)和3 m(標(biāo)準(zhǔn))兩種，上設(shè)加強(qiáng)弦桿；

(3)分配梁：16a型工字鋼，長(zhǎng)9 m。

4.2 桿件連接和固定

(1)貝雷片采用專用插銷拼裝接長(zhǎng)，相鄰兩組貝雷片采用連接桿加固，與橫梁接觸面采用鋼板限位，防止其滑移和傾覆；

(2)分配梁采用U型螺桿與貝雷梁連接固定，防止其滑移和傾覆。

4.3 卸荷方式

貝雷梁支撐體系采用砂桶卸荷，砂桶放置在頂梁上，作為重要受力點(diǎn)承載上部荷載。

4.4 總體搭設(shè)步驟

懸掛式貝雷梁支撐體系主要是利用渡槽排架頂梁作為支承，通過放置砂桶、搭設(shè)橫梁、貝雷梁等構(gòu)件形成受力支架體系。施工步驟主要包括：

(1)鋼管柱頂梁放置4個(gè)80 t砂桶；

(2)砂桶上部橫向放置4根I20b橫梁；

(3)梁上部縱向鋪設(shè)13組貝雷梁，與橫梁接觸點(diǎn)設(shè)置限位鋼板，防止其偏移；

(4)13組貝雷梁放置橫梁后，按照橫向60 cm間距鋪設(shè)分配梁，兩端不足60 cm則緊靠貝雷梁端頭放置；

(5)完成上述桿件安裝和節(jié)點(diǎn)加固后，即可開始進(jìn)行槽身模板的安裝。

5 安全控制要點(diǎn)

5.1 砂桶安裝安全技術(shù)要點(diǎn)

(1)砂桶安裝前須先在實(shí)驗(yàn)室預(yù)壓。

(2)多個(gè)砂桶卸載作業(yè)時(shí)，必須由相應(yīng)多名作業(yè)人員同時(shí)進(jìn)行砂桶下降工作，并確保下降速度保持同步。

5.2 橫梁安裝安全技術(shù)要點(diǎn)

(1)砂桶頂部用于安裝貝雷梁的工字鋼橫梁必須用10 mm厚鋼板焊接成整體后采用吊車吊裝至砂桶頂部進(jìn)行安裝，人工手持撬棍配合定位；

(2)橫梁在支點(diǎn)部位必須設(shè)置加勁板，采用1 cm厚鋼板焊接，防止局部應(yīng)力過大。

5.3 貝雷梁安裝安全技術(shù)要點(diǎn)

(1)貝雷梁由3 m標(biāo)準(zhǔn)貝雷片和2.2 m定制貝雷片拼裝組成，單根貝雷梁長(zhǎng)度為13.4 m，由上、下弦桿、豎桿及斜桿扣接而成；

(2)貝雷片上、下弦桿的端部設(shè)有陰陽(yáng)接頭，接頭上設(shè)有貝雷架連接銷孔，兩節(jié)貝雷架拼接時(shí)，將一節(jié)的陽(yáng)頭插入另一節(jié)的陰頭內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)銷子孔，插上銷子；

(3)弦桿由兩根10號(hào)槽鋼(背靠背)組合而成，在上弦桿上，焊有多塊帶圓孔的鋼板，在上、下弦桿內(nèi)設(shè)有供與加強(qiáng)弦桿和貝雷架連接的螺栓孔，用于拼裝雙層貝雷架時(shí)將螺栓或弦桿螺栓插入弦桿螺栓孔內(nèi)，使貝雷架與加強(qiáng)弦桿連接起來(lái)；端豎桿上的支撐架孔用于安裝支撐架、斜撐和聯(lián)板；

(4)橫梁夾具孔用于安裝橫梁夾具；下弦桿上設(shè)有4塊橫梁墊板，墊板上有栓釘，用于限定橫梁的位置；

(5)單根貝雷梁在地面完成組裝，人工配合吊車吊裝至橫梁頂部放置；根據(jù)橫梁受力條件，由左向右依次將貝雷梁編號(hào)，首先進(jìn)行中部貝雷梁的吊裝放置，然后由中部向兩側(cè)依次對(duì)稱吊裝放置，防止貝雷梁在安裝過程中失穩(wěn)。

5.4 分配梁安裝安全技術(shù)措施

分配梁采用汽車吊吊裝至貝雷梁頂部，按照設(shè)計(jì)間距人工均勻擺放和固定；分配梁采用U型螺桿與貝雷梁連接牢固，交錯(cuò)布置。

6 結(jié) 語(yǔ)

該工程由于地質(zhì)條件而導(dǎo)致渡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)皆為高大渡槽。項(xiàng)目部在借鑒類似工程施工方案的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了一定的優(yōu)化和改進(jìn)，通過專家評(píng)審后將其應(yīng)用于高大渡槽施工，相較于常規(guī)腳手架方案，較大程度地節(jié)約了成本和工期，同時(shí)其安全、高效地保證了渡槽現(xiàn)澆混凝土施工，所取得的成果值得同類型情況下渡槽工程支撐施工方案制定時(shí)借鑒和參考。