渡槽高大模板支撐工程施工方案

胡 娜

（陜西省涇惠渠灌溉中心,陜西 三原 713800）

1 引言

石堡川水庫(kù)灌區(qū)北彭東溝渡槽位于渭南市白水縣北彭衙村。工程區(qū)地貌復(fù)雜,地形破碎,溝壑縱橫交錯(cuò),地勢(shì)北高南低,地貌類型自北向南依次中低山、洪積扇裙、黃土臺(tái)源。地層巖性主要為三疊系延長(zhǎng)統(tǒng)及第四系地層。北彭東溝渡槽的拱身和槽身施工均處于相對(duì)地面高約12 m～30 m 左右,主要為鋼筋混凝土拱、排架和槽身。渡槽主要承力結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土主拱圈,其跨徑為60 m 和75 m,矢高10 m 和12.5 m,矢跨比1/6；主拱圈由兩片懸鏈線等截面矩形肋拱（梁）組成,肋拱斷面尺寸為100 cm×140 cm（寬×高）,兩片肋拱凈距為210 cm,采用75 cm×105 cm（寬×高）橫系梁連接,橫系梁間距500 cm。

2 施工方案

結(jié)合北彭東溝渡槽工程實(shí)際,高大模板支撐工程的設(shè)計(jì)指導(dǎo)方案是：根據(jù)住建部《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》中模板工程及支撐體系規(guī)定,搭設(shè)高度8 m及以上、搭設(shè)跨度18 m 及以上、施工總荷載（設(shè)計(jì)值）15 kN/m2及以上、集中線荷載（設(shè)計(jì)值）20 kN/m 及以上,適用于《超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程》,依據(jù)《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)注》（GB 51210-2016）,北彭東溝渡槽施工范圍腳手架的安全等級(jí)均為I 級(jí),安全性能要求高；依據(jù)《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》GB 50666-2011、GB 51210-2016中荷載取值和荷載組合進(jìn)行核算,屬于超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的模板支撐體系。施工前應(yīng)根據(jù)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》《關(guān)于印發(fā)〈建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則〉的通知》等有關(guān)法規(guī)和行業(yè)規(guī)定全面做好施工技術(shù)方案編制工作。

3 材料與設(shè)備

模架位置為拱圈和渡槽。支撐架所需的模板材料和設(shè)備選用必須符合《鋼管腳手架扣件》（GB/T 21687-2008）等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),鋼管等材料的主要參數(shù)、形式要符合規(guī)范。同時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行材料的安全和經(jīng)濟(jì)性能分析,力求做到材料的選用既復(fù)核安全規(guī)定,又達(dá)到通用、經(jīng)濟(jì)的目的。根據(jù)工程的實(shí)際情況,本工程采用插接自鎖式支撐架（60 系列）。

3.1 承插式鋼管支撐架60 系列主要材料

（1）可調(diào)底座,用于調(diào)整架體的水平高度保證一致,使立桿的集中荷載分散到基礎(chǔ)上。（2）立桿,主要承重構(gòu)件之一,是傳遞垂直荷載的主要構(gòu)件,用于與橫桿、斜桿連接。（3）橫桿,傳遞水平荷載的主要構(gòu)件。（4）斜桿,通過(guò)斜拉桿構(gòu)成穩(wěn)定的三角形構(gòu)造,保證架體的穩(wěn)定。（5）立桿節(jié)點(diǎn),水平橫桿、立桿、斜拉桿交匯聯(lián)接處,由立桿上的節(jié)點(diǎn)與橫桿、斜拉桿連接。

3.2 鋼管扣件材料

（1）鋼管。主要用于結(jié)構(gòu)柱與主架體拉接,鋼管須滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求,選用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的焊接鋼管,鋼管材料要求無(wú)腐蝕、不得有彎曲、銹蝕重皮等問題,必須有出廠合格證等相關(guān)質(zhì)量證明材料。

（2）扣件。應(yīng)嚴(yán)格按照《鋼管腳手架扣件》（GB 15831-2006）的要求選用鋼管扣件,必須作防銹處理。鑄件不得有裂紋、氣孔,不應(yīng)有縮松、砂眼等質(zhì)量問題?？奂弯摴芙Y(jié)合平順,應(yīng)保證與鋼管扣緊時(shí)接觸良好,開口處的最小距離應(yīng)不小于5 mm。

4 施工方法

4.1 支模架基礎(chǔ)

根據(jù)本工程施工安排及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,基坑回填整平碾壓后,根據(jù)施工工期,經(jīng)自然沉降一段時(shí)間后,再次進(jìn)行碾壓；分層回填100 cm 厚3∶7 灰土；對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行承載力檢測(cè),承載力符合要求后,再在表層做20 cm 厚C25 混凝土墊層作為滿堂架的基礎(chǔ)。

4.2 支撐架搭設(shè)施工方法和要求

選用插接自鎖式支撐架產(chǎn)品, 主要使用60 系列的桿件, 不合格的桿件、扣件、配件不得使用。架體橫桿的距離1 m～1.5 m, 斜拉桿依照工程設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝。支撐架體搭設(shè)的各部位、各環(huán)節(jié)必須依照規(guī)范和施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行,塔架的基礎(chǔ)處理非常關(guān)鍵,必須保證基礎(chǔ)穩(wěn)固、平整,施工前應(yīng)進(jìn)行重新檢查,確?；A(chǔ)安全可靠。架體桿件的搭設(shè)必須保證橫平豎直,及時(shí)用水平儀等專業(yè)設(shè)備進(jìn)行檢查校正,特別是隨著架體高度的增加,要及時(shí)檢查整個(gè)架體的垂直度。架體應(yīng)當(dāng)逐層搭設(shè),不得隨意減少材料用量,現(xiàn)場(chǎng)確實(shí)需要改變搭設(shè)方式時(shí),必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人員會(huì)商、經(jīng)批準(zhǔn)后方可變更搭設(shè)方案。

5 架體設(shè)計(jì)

1）立桿橫向間距為1.5 m,局部調(diào)整為1 m 和0.7 m,縱向間距為0.7 m,局部調(diào)整為1 m 和1.5 m,使立桿距離梁邊不小于200 mm,以滿足梁側(cè)模板支模距離。

2）支撐架橫桿步距為2 m,塔架橫桿的步距為1 m,根據(jù)支模高度可調(diào)整為1.5 m、0.75 m 不等,使頂托絲桿外露長(zhǎng)度不大于350 mm,立面斜拉桿豎向兩步兩跨設(shè)置,架體四周立面設(shè)置,中間每間隔一個(gè)立面設(shè)置,塔架自帶斜拉桿,搭設(shè)成格構(gòu)柱形式。

3）1000×1400 的混凝土梁底支撐架立桿間距為0.7 m,跨距為1.5 m 局部跨距調(diào)整為1 m、0.7 m。梁下雙排架上安裝可調(diào)頂托,在頂托上順梁方向擺放14#槽鋼,垂直于槽鋼的方向擺方100 mm×100 mm 木方,木方間距為100 mm,面板為15 mm 膠合板,做法詳見圖1。

圖1 結(jié)構(gòu)圖

6 架體預(yù)壓

為檢驗(yàn)架體的強(qiáng)度、穩(wěn)定性,消除混凝土施工前架體的非彈性變形,以及檢驗(yàn)架體的受力情況和彈性變形情況,測(cè)量出架體的彈性變形。在架體及底模鋪設(shè)完畢后,進(jìn)行架體預(yù)壓。架體拼立好后采用等載預(yù)壓工藝。

6.1 預(yù)壓前的檢查

檢查架體各構(gòu)件聯(lián)接是否緊固,金屬結(jié)構(gòu)有無(wú)變形,檢查架體的立桿、橫桿、斜拉桿連接是否牢固；檢查現(xiàn)場(chǎng)警示是否明確；即完全模擬澆筑狀態(tài)進(jìn)行全面檢查。

6.2 預(yù)壓前的準(zhǔn)備工作

6.2.1載荷準(zhǔn)備

根據(jù)渡槽的施工條件,擬采用砂袋預(yù)壓法。砂袋采用100 cm×100 cm×100 cm 的規(guī)格,預(yù)壓總荷載為鋼模板+鋼筋+混凝土+施工荷載的總量的1.1 倍,預(yù)壓時(shí)依據(jù)混凝土澆筑的順序進(jìn)行。其總荷載的60%→80%→100%三次預(yù)壓。

在預(yù)壓前, 將拱圈與槽身底各部分放線分塊編號(hào), 以確定各荷載分布的位置。首先在需預(yù)壓面外圍搭設(shè)間距為50 cm 的腳手架,搭設(shè)完成后采用25 t 吊車將砂袋吊至預(yù)壓面,分層堆放。

6.2.2場(chǎng)地安全準(zhǔn)備

預(yù)壓范圍內(nèi)無(wú)雜物,設(shè)置安全范圍及告示,要求非工作人員一律不得入內(nèi)；現(xiàn)場(chǎng)配聯(lián)系人、協(xié)調(diào)員、測(cè)量工程師和現(xiàn)場(chǎng)指揮,架子工、裝吊工負(fù)責(zé)支架本身安全。

6.3 預(yù)壓施工

（1）堆載前,為避免模板劃傷,影響混凝土外觀質(zhì)量,應(yīng)在木模板表面鋪設(shè)彩條布一層。砂袋兩側(cè)用鋼管搭設(shè)防護(hù)架。

（2）第一次加載60%,在底板上均勻加載,從渡槽兩端開始,向中心均勻加載,加載完成后,對(duì)各點(diǎn)每隔12 h 對(duì)支架沉降量進(jìn)行監(jiān)測(cè),當(dāng)支架測(cè)點(diǎn)連續(xù)2 次沉降差平均值均小于2 mm 時(shí),方可繼續(xù)加載。

（3）第二次加載80%,對(duì)支架所有的頂托進(jìn)行檢查加固,對(duì)各點(diǎn)每隔12 h 對(duì)支架沉降量進(jìn)行監(jiān)測(cè),當(dāng)支架測(cè)點(diǎn)連續(xù)2次沉降差平均值均小于2 mm 時(shí),方可繼續(xù)加載。

（4）第三次加載100%,對(duì)支架所有的頂托進(jìn)行檢查加固,測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的高程。加載完成后,每小時(shí)對(duì)各點(diǎn)的高程觀測(cè)一次。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),各測(cè)點(diǎn)沉降量平均值小于1 mm 或連續(xù)三次各測(cè)點(diǎn)沉降量平均值累計(jì)小于5 mm,否則繼續(xù)觀測(cè),直至沉降穩(wěn)定為止。

根據(jù)實(shí)際情況,在沿渡槽水流方向每隔4 個(gè)步距布置一排觀測(cè)點(diǎn),每排布置6 點(diǎn)。采用自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀1 臺(tái),觀測(cè)支架高程變化；全站儀1 臺(tái),觀測(cè)支架水平位移。

6.4 卸載方案及注意事項(xiàng)

架體預(yù)壓沉降趨于穩(wěn)定后可進(jìn)行卸載,卸載與加載順序相反,按加載反向程序依次逐級(jí)卸載,每卸載一級(jí),需對(duì)不同的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行高程測(cè)量,防止出現(xiàn)偏壓失穩(wěn)現(xiàn)象。卸載完成后,將模板清理干凈,觀測(cè)各點(diǎn)高程及位置。

7 驗(yàn)收要求

高大模板支撐系統(tǒng)搭設(shè)前,應(yīng)組織對(duì)需要處理或加固的地基、基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)收,并留存記錄；基礎(chǔ)要堅(jiān)實(shí),并有排水設(shè)施。高大模板支撐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)按要求進(jìn)行驗(yàn)收、抽檢和檢測(cè),并留存記錄、資料；進(jìn)場(chǎng)的承重桿件、連接件等材料的產(chǎn)品合格證、生產(chǎn)許可證、檢測(cè)報(bào)告須進(jìn)行復(fù)核,并對(duì)其表面觀感、重量等物理指標(biāo)進(jìn)行抽檢。對(duì)承重桿件的外觀抽檢數(shù)量不得低于搭設(shè)用量的30%,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)、情況嚴(yán)重的,要進(jìn)行100%的檢驗(yàn),并隨機(jī)抽取外觀檢驗(yàn)不合格的材料送第三方專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。采用鋼管扣件搭設(shè)高大模板支撐系統(tǒng)時(shí),應(yīng)對(duì)扣件螺栓的緊固力矩進(jìn)行抽查,抽查數(shù)量應(yīng)符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 130）的規(guī)定,對(duì)梁底扣件應(yīng)進(jìn)行100%檢查。

架體搭設(shè)應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行樣板的搭設(shè),并請(qǐng)監(jiān)理單位進(jìn)行驗(yàn)收后,開始繼續(xù)實(shí)施。模板按作業(yè)流程要求全部或分部安裝完畢后,應(yīng)按照規(guī)定履行驗(yàn)收手續(xù),對(duì)立柱、水平拉桿、施工荷載、作業(yè)環(huán)境等部位、監(jiān)測(cè)設(shè)施進(jìn)行查驗(yàn),經(jīng)施工技術(shù)和安全負(fù)責(zé)人或其書面委托人主持分段或整體驗(yàn)收,并約專業(yè)監(jiān)理工程師參加技術(shù)部門和安全部門的檢查驗(yàn)收,驗(yàn)收合格,經(jīng)施工單位、項(xiàng)目監(jiān)理單位簽字后,方可進(jìn)入后續(xù)工序。

8 結(jié)語(yǔ)

高大模板支撐工程施工危險(xiǎn)系數(shù)大、技術(shù)要求高,必須按照法律法規(guī)和行業(yè)技術(shù)規(guī)范認(rèn)真編制施工技術(shù)方案,抓好施工準(zhǔn)備和實(shí)施過(guò)程管理,認(rèn)真做好檢查驗(yàn)收工作,保證高大模板支撐工程施工安全、高質(zhì)量實(shí)施,從而確保整個(gè)輸水渡槽工程體系安全運(yùn)行。