姜敬德
新疆交通建设集团股份有限公司 新疆乌鲁木齐市 830000
摘要:新疆某干渠渡槽项目施工中使用了造槽机施工技术。本人结合多年现场施工经验，就造槽机主要施工技术和施工环节进行分析，旨在为同类施工项目提供技术参考。
关键词：干渠渡槽；施工技术；造槽机；质量控制
1 概况
本工程（A干渠与B干渠连通工程）主要建筑物包括：引水干渠及渠系建筑物。各部分总体布置内容如下:（1）引水干渠前段引水干渠接A支渠末端，沿某河岸东西向布置，新建400m渡槽横跨某河，沿某省道北侧东行14.5km,跨某河投入某干渠，引水干渠渠线总长18.807km。设计流量3.2m3/s,加大流量4.1m3/s；（2）某湖的进、放水渠，以及该湖的进水渠从某乡镇支渠末端引水，沿当地某路由北向南布置投入该湖，长度1.193km，后经该湖南侧引出为放水渠，在某大桥前穿省道向北汇入引水干渠，长度为7.2km,设计流量0.5m3/s；（3）渠系建筑物。本次渠系建筑物共52座：其中分水闸19座、涵洞6座、渡槽25座、陡坡2座。
2 满堂支架施工技术
2.1基础处理
本项目两侧上部为黄土层（2.0~4.2m），下部为混合土层，检测含水率约为5%，承载力约为350~450kPa。结合现场实地调查，本项目大部分位于卵石混合土层之上，采用满堂架施工方式可有效保证整体施工质量。施工完毕后回填砂砾料，通过逐层夯实处理，可保证压实度＞90%。同时，竣工后地基高度超过原地面15cm，从而避免雨水浸泡。夯实地基后进行浇筑处理，采用C20混凝土，浇筑厚度为20com，宽度控制在12m，并挖设排水沟，保证雨季排水通畅。
2.2满堂支架结构设计分析
本项目采用满堂架结构施工，脚手架为普通钢管（φ=48mm，壁厚：3.5mm，长为两种：1.2m/2.4m）。杆架以地面和槽底部高差为标准进行安装，当高差＞标准杆长时，可选择填筑地面或增加钢管长度，以此保证槽底高程达到设计标准。按照水流方向搭设支架（长：16.5m；宽：10.9m）。该支架横/纵间距和步距分别为60cm、90cm。并保持立杆和剪刀撑之间保持45°，支架间距控制在3m左右。先处理好地基，并在地基上搭设排架，首先按照0.3m间距放置木方（15X15cm），在木方上安装立杆、底托、托顶，底托与顶托均可调节。在顶托之上放置工字钢，形成纵向托量和横向托梁，前者间距60cm，后者间距45cm（见图1所示）。
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图1 渡槽满堂支架结构及大样图
2.3支架拆缷施工
渡槽槽身浇筑完毕后，且预应力张拉完成后开始下一道工序，即：拆除模板、支架。为保证施工质量，支架拆除前应下调顶托，当槽底和底模脱离且达到安全高度后，才可按顺序拖出每块方木[1]。并按顺序逐步拆下工字钢，拆除按照自上而下的顺序进行。以上施工（搭设/拆除）需由人工、吊车配合完成。
2.4支架预压施工
为保证满堂支架施工质量，需从施工安全和浇筑质量入手。当搭设完满堂支架，且铺设好槽身底模之后，需经过多方验收后才能对支架进行预压（超载）试验。通过科学计算，得出满堂支架外部荷载值，并计算得出预压荷载重量。通过预压处理，可有效提升后续施工安全，且有利于控制线性槽身。结合测算对设计进行评估，并最终得出满堂架拱度数值[2]。
预压施工一般包括以下几个重要工序：准备工作、铺设渡槽底模、检查支架是否安全、观测点的确定、加载（4级）与记录的测量、卸载、相关测量数据的整理分析工作、支架的再次调整。
本次施工按照就地取材的原则，使用编织袋装河砂料作为荷载，每袋河砂载重量约为1t左右。根据槽身设计确定预压堆布置点，为避免偏压失稳问题，以渡槽跨中点按照纵向和横向进等重加载。加载分四次完成，即：荷载值的60%、荷载值的80%、荷载值的100%、荷载值的110%。为保证施工安全，需按照12h/次的频率进行测量。但支架当日沉降量≤2mm，方可进行后续加载。卸载预压则按照逆向完成，同样以四次完成卸载，完成某一级卸载后，需静置超过1h，才可进行后续卸载施工。
2.5支架施工安全监测
本次施工设置若干沉降测量点，选择测量点按照5m的间隔，沿槽身纵断面设置。在同一断面底模位置和地基位置，各设置3个和2个测量点。以20m槽身距离为例，需设置的测量点为25个。按照四等水测量方法测量出相关数据，结合沉降数据调整直接顶端位置，确保高度合理，并预留出相应的拱度保证施工安全。模板安装完毕后，需要在其四个点（角）设置相应4个测量点。及时记录（每周）相关监测数据，监测仪应在拆除支架时结束。
3 计算支架的稳定性
为确保施工质量，需及时计算/验算相关数据，包括支架、工字钢、地基承载等。以下为主要计算内容：
3.1支架的荷载分析
根据槽身横向距离、单跨长度、底板长度/宽度，计算出同意范围内拉杆总数量，以及施工总体积和混凝土的容重。根据槽身混凝土实际自重数量（q1）；模板总重量（q2）；施工人员及机具重量（q3）；施工振捣荷载（q4）；方木总重量（q5）；工字钢总重量（q6）。由此得出支架荷载总量：q=q1+q2+q3+q4+q5+q6 。
3.2支架托梁的验算
本次计算支架托梁主要包括：木方、工字钢的重量。所有荷载通过盖梁部位直接传递至基础。计算时忽略支架重量，仅仅计算跨中位置重量，确定木方跨度和工字钢跨度，并进行认真计算。
3.3地基受力计算
本次施工地基部分为砂砾料回填，在回填部位上方浇筑C20混凝土（20cm）。方木（15X15cm）垫于立杆下方，底托选用钢托班（9x9cm）。
本次施工中自大荷载部位处于支撑杆下部，单根立杆压力可按照如下公式计算：N=（q1+q2+q3+q4+q5+q6）×l2，相关渡槽地基承载力按照扩散原理进行受力计算（如图2所示）。
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图 2 本项目地基受力示意图
计算地基受力情况可选用公式：f=N/A=91.56 kN/m2，式中：N ——立杆竖向力；A——支撑立杆的面积。地基交叠部位受力公式为：2f=2×91.56，经计算，向栓数值满足设计标准[3]。
结 语
综上所述，本渡槽项目采用满堂支架法施工，该技术较为成熟，施工风险相对较低，且无需使用大型吊装设备。所用材料具有价格低、规格统一、有利于施工管理。由于项目地距离城区范围较远，本项目施工技术更具操作性。实践证明，项目保质保量竣工，对其他同类项目具有参考意义。
参考文献
[1]潘崇仁.克孜河南岸干渠跨河渡槽施工期温度应力耦合有限元分析[J].吉林水利,2019,442(03):62-66.
[2]王宗水,魏小彬.冯家山灌区雍水河渡槽重建方案设计分析[J].陕西水利,2019,218(03):103-104.
[3]高艳,张亮.钢板止水在河套灌区渡槽工程的应用[J].中国科技纵横,2019(10):118-119.