大截面長距離預(yù)制裝配式渡槽快速施工技術(shù)在廖坊灌區(qū)二期工程中的應(yīng)用

(江西省水利水電建設(shè)有限公司，江西 南昌 330200)

1 引 言

廖坊水利樞紐灌區(qū)工程二期工程是國家“十三五”期間172項(xiàng)重大水利工程項(xiàng)目，其渡槽是江西省首次采用大截面預(yù)制裝配式渡槽槽身構(gòu)件建設(shè)的長距離預(yù)制渡槽。由于工期緊，大截面槽身預(yù)制工程量大，且渡槽分散，施工道路與場地條件較差，因此，15座預(yù)制裝配式渡槽是制約二期工程如期完成的關(guān)鍵施工項(xiàng)目，其中槽身預(yù)制和渡槽排架柱基礎(chǔ)樁施工又是制約工期的關(guān)鍵工序。

為了確保在合同工期內(nèi)如期完成二期工程15座預(yù)制裝配式渡槽的施工，通過對槽身現(xiàn)場預(yù)制和專業(yè)混凝土預(yù)制構(gòu)件廠廠內(nèi)預(yù)制兩種槽身預(yù)制方案進(jìn)行比較后，采用了具有預(yù)制速度快、預(yù)制質(zhì)量好的工廠內(nèi)預(yù)制槽身的槽身速快預(yù)制技術(shù)。同時，為了最大限度地縮短渡槽排架柱基礎(chǔ)樁的施工工期，對渡槽排架柱基礎(chǔ)樁采用旋挖鉆成孔凝土灌注樁和PHC-AB600-110預(yù)制管樁成樁施工方案進(jìn)行了比較，結(jié)合施工現(xiàn)場的地形地質(zhì)條件，6座預(yù)制裝配式渡槽采用了具有成樁施工速度快、成樁后即可進(jìn)行渡槽C25混凝土排架柱施工的PHC-AB600-110預(yù)制管樁快速成樁施工技術(shù)。

2 工程概況

廖坊水利樞紐灌區(qū)工程位于江西省廖坊水利樞紐壩址下游，以撫河為界，分為東、西兩岸灌區(qū)，灌區(qū)工程控灌總面積50.21萬畝。二期工程于2016年9月20日開工，合同總工期為30個月。二期工程采用PPP模式建設(shè)。二期工程建設(shè)內(nèi)容為西干渠和東岸灌區(qū)的東一分干渠與東二分干渠及其配套工程，工程建設(shè)規(guī)模為控灌面積33.05萬畝，同時向撫州市高新區(qū)輸送2.0m3/s流量的城市工業(yè)、生活用水。

二期工程的15座預(yù)制裝配式渡槽，累計(jì)預(yù)制槽身軸線長度為7897.505m(其中渡王家渡槽預(yù)制槽身軸線長度達(dá)1457.505m)；預(yù)制槽身為C40鋼筋混凝土矩形和U形槽身；矩形槽身的最大內(nèi)空截面積為8.89m2，最小內(nèi)空截面積為6.84m2；U形槽身的最大內(nèi)空截面積為6.53m2，最小內(nèi)空截面積為2.37m2。渡槽排架柱基礎(chǔ)有三種型式，采用PHC-AB600-110預(yù)制管樁基礎(chǔ)樁的渡槽有6座，采用φ1000混凝土灌注樁基礎(chǔ)的渡槽有6座，采用混凝土條形基礎(chǔ)的渡槽有3座。

3 技術(shù)原理

大截面長距離預(yù)制渡槽快速施工技術(shù)的原理如下：

a.渡槽槽身委托專業(yè)混凝土預(yù)制構(gòu)件廠在工廠內(nèi)按施工圖設(shè)計(jì)要求預(yù)制。

b.渡槽排架柱基礎(chǔ)樁，結(jié)合施工現(xiàn)場的地形地質(zhì)條件，優(yōu)先采用專業(yè)混凝土預(yù)制構(gòu)件廠按《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集 10G409)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的PHC-AB600-110預(yù)制管樁成樁。

c. PHC-AB600-110預(yù)制管樁采用錘擊法沉樁，預(yù)制槽身構(gòu)件安裝采用兩輛汽車起重機(jī)同步抬吊方式進(jìn)行。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程

大截面長距離預(yù)制渡槽快速施工技術(shù)的施工工藝流程如圖1所示。

圖1 大截面長距離預(yù)制渡槽快速施工技術(shù)施工工藝流程

4.2 施工操作要點(diǎn)

4.2.1 施工準(zhǔn)備階段的主要工作內(nèi)容

施工準(zhǔn)備階段的主要工作內(nèi)容為熟悉設(shè)計(jì)文件和合同文件要求，熟悉施工環(huán)境，進(jìn)行施工圖審查，參加設(shè)計(jì)交底會議，編制預(yù)制渡槽施工方案，建立施工測量控制網(wǎng)，確定項(xiàng)目劃分方案，進(jìn)行渡槽排架柱基礎(chǔ)復(fù)核勘探和施工臨時道路及施工排水系統(tǒng)施工，對施工作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量、安全、環(huán)境保護(hù)與文明施工技術(shù)交底，確定槽身預(yù)制和預(yù)制管樁廠家。

4.2.2 生產(chǎn)性施工工藝試驗(yàn)

生產(chǎn)性施工工藝試驗(yàn)的主要工作內(nèi)容為：選擇確定擬進(jìn)行生產(chǎn)性施工工藝試驗(yàn)的渡槽項(xiàng)目；編制生產(chǎn)性施工工藝試驗(yàn)方案；根據(jù)生產(chǎn)性施工工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)與技術(shù)要求，在工廠內(nèi)進(jìn)行槽身預(yù)制、養(yǎng)護(hù)等生產(chǎn)工藝試驗(yàn)；在施工現(xiàn)場進(jìn)行渡槽排架柱基礎(chǔ)PHC-AB600-110預(yù)制管樁錘擊沉樁施工工藝試驗(yàn)和槽身預(yù)制構(gòu)件安裝吊裝工藝試驗(yàn)；根據(jù)生產(chǎn)性施工工藝試驗(yàn)的結(jié)果，確定預(yù)制渡槽的施工工藝參數(shù)和技術(shù)要求。

4.2.3 渡槽槽身預(yù)制

渡槽槽身預(yù)制操作要點(diǎn)如下。

4.2.3.1 準(zhǔn)備工作的主要內(nèi)容

根據(jù)預(yù)制槽身施工圖設(shè)計(jì)參數(shù)和《組合技術(shù)規(guī)范鋼模板》(GB/T 50214)、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》(GB 50666)的規(guī)定設(shè)計(jì)和加工槽身預(yù)制模具模板；按《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(SL 352)和生產(chǎn)性預(yù)制施工工藝試驗(yàn)結(jié)果確定預(yù)制槽身混凝土配合比；根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》(GB 50666)、《水工混凝土施工規(guī)程》(SL 677)和設(shè)計(jì)文件的要求，編制《渡槽槽身預(yù)制工藝規(guī)程》《渡槽槽身預(yù)制作業(yè)指導(dǎo)書》及槽身預(yù)制作業(yè)技術(shù)與安全交底等。

4.2.3.2 預(yù)制作業(yè)

根據(jù)《渡槽槽身預(yù)制工藝規(guī)程》《渡槽槽身預(yù)制作業(yè)指導(dǎo)書》的規(guī)定，進(jìn)行外模組裝、鋼筋安裝、內(nèi)模組裝、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護(hù)等槽身預(yù)制作業(yè)。

4.2.3.3 成品管理

根據(jù)《渡槽槽身預(yù)制工藝規(guī)程》《渡槽槽身預(yù)制作業(yè)指導(dǎo)書》的規(guī)定，進(jìn)行槽身預(yù)制構(gòu)件成品質(zhì)量驗(yàn)收、堆放、標(biāo)識等管理。

4.2.4 渡槽排架柱基礎(chǔ)場地平整

渡槽排架柱基礎(chǔ)場地平整操作要求如下：

a.根據(jù)渡槽排架柱基礎(chǔ)樁施工平面布置設(shè)計(jì)圖進(jìn)行渡槽排架柱基礎(chǔ)樁定位測量放樣，清理渡槽排架柱樁基礎(chǔ)范圍內(nèi)的植被與表土層。

b.渡槽排架柱基礎(chǔ)場地填筑與碾壓施工要求為：施工場地的承載力應(yīng)滿足樁機(jī)施工作業(yè)要求；施工場地應(yīng)盡量平整，地面高差不大于30cm；樁機(jī)移動的路線上的地面坡度不大于1%。

4.2.5 渡槽排架柱基礎(chǔ)預(yù)制管樁錘擊沉樁

渡槽排架柱基礎(chǔ)預(yù)制管樁錘擊沉樁施工要求如下：

按本工程《預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)要求》《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ 94)的規(guī)定，進(jìn)行錘擊沉樁法成樁施工作業(yè)；接樁施工采用焊接法作業(yè)；按設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高要求截去多余的樁體；采用低應(yīng)變測樁儀檢測成樁質(zhì)量。

4.2.6 渡槽排架柱混凝土澆筑

按本工程渡槽下部預(yù)制管樁與承臺連接構(gòu)造圖的要求制作與安裝預(yù)制管樁與承臺連接部位的鋼筋；按本工程渡槽排架柱施工圖和《水工混凝土施工規(guī)程》(SL 677)的要求，進(jìn)行渡槽排架柱的鋼筋制安、立模、C25混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等排架柱混凝土澆筑施工。

4.2.7 渡槽排架柱頂部標(biāo)高測量與橡膠支座安裝

測量檢查渡槽排架柱頂部混凝土標(biāo)高；按渡槽槽身安裝設(shè)計(jì)高程安裝橡膠支座。

4.2.8 渡槽槽身預(yù)制構(gòu)件安裝

渡槽排架柱混凝土齡期達(dá)到28天后，選擇晴好天氣時段，適時安排槽身預(yù)制構(gòu)件安裝；槽身預(yù)制構(gòu)件安裝采用兩輛100t汽車起重機(jī)同步抬吊方式作業(yè)；槽身預(yù)制構(gòu)件應(yīng)一次安裝到位。

5 材料與設(shè)備

大截面長距離預(yù)制渡槽快速施工技術(shù)使用的主要材料、設(shè)備與機(jī)具見表1。

表1 主要材料與設(shè)備

注：1.每種規(guī)格的槽身預(yù)制鋼模具最少加工2套。

2.表中未填寫數(shù)量的儀器和設(shè)備，應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工需要配置。

6 質(zhì)量控制

6.1 施工質(zhì)量控制的依據(jù)

本工程施工質(zhì)量控制的依據(jù)為《預(yù)制裝配式渡槽施工技術(shù)要求》《預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)要求》《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50204)、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50202)、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ 106)、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ 94)、《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評定規(guī)程》(SL 176)等標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制要求，施工質(zhì)量保證措施和施工質(zhì)量檢測計(jì)劃。

6.2 施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

槽身預(yù)制、安裝及預(yù)制管樁施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 槽身預(yù)制與安裝及預(yù)制管樁施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表

7 結(jié) 語

廖坊水利樞紐灌區(qū)二期工程15座預(yù)制渡槽施工應(yīng)用的大截面長距離預(yù)制渡槽快速施工技術(shù)，創(chuàng)新了江西省水利灌區(qū)工程渡槽的建造方式，為今后類似工程的建設(shè)積累了示范工程經(jīng)驗(yàn)；對二期工程按期完成及按期發(fā)揮工程效益和社會效益起到了關(guān)鍵的作用；該施工技術(shù)具有施工速度快(預(yù)制槽身混凝土采用水蒸汽養(yǎng)護(hù)9h后即可拆模，預(yù)制一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)長度為10m的槽身的生產(chǎn)周期為1天；PHC-AB600-110預(yù)制管樁成樁的施工速度是旋挖鉆成孔澆筑φ1000鋼筋混凝土灌注樁成樁速度的2～3倍，并可以節(jié)約較多的鋼筋用量和混凝土材料，資源節(jié)約和降低工程造價效果顯著；PHC-AB600-110預(yù)制管樁的錘擊沉樁施工無泥漿或渣土排出，較好地保護(hù)了施工環(huán)境，節(jié)能環(huán)保效果顯著，且其成樁后即可進(jìn)行渡槽C25混凝土排架柱施工)、預(yù)制槽身構(gòu)件質(zhì)量好、施工工藝簡單、符合國家“推廣智能和裝配式建筑”產(chǎn)業(yè)政策要求和符合建筑工程綠色施工要求的特點(diǎn)。它適用于低矮丘陵地區(qū)、湖濱地區(qū)及平原地區(qū)的新建或改(擴(kuò))建預(yù)制裝配式渡槽的施工，對類似工程的施工具有較好的推廣應(yīng)用前景。