甘肃省引大入秦工程管理局 甘肃省兰州市 730300
1.工程概况
贵德县拉西瓦灌溉工程6#渡槽长1130m，桩号30+019.94～31+149.94，渡槽比降为1/1000,设计流量为4.5m3/s，加大流量为5.5m3/s。其中19跨为上承式预制肋拱结构，40m/跨，共计760m，其余均为12m/跨，共计363m(其中两跨为13.5m)。
2.拱圈预制
2.1设计参数要求
预制吊装拱圈每跨长40m，拱圈上下悬杆中心高度7.4m。
2.2预制场地
对已做好的排架基坑进行回填，回填至一定高程后，用级配较好的砂砾石分层填筑，碾压、整平，达到标高要求后，施工人员用水准仪测量找平，达到预制场地平整要求，根据肋拱（长40m）尺寸在找平层上放出拱圈支架位置，为确保底模拆除方便，安全，并及时做好支架搭设，支架顶面高程必须满足拱圈预制设计要求，为铺设底模及绑扎钢筋提供操作平台。
2.3预制方法选择
1、现场预制
6#渡槽8#～27#排架之间为预制吊装段，共19跨760m，设计拱圈每跨长40m，上下悬杆中心高度为7.4m为整体预制、整体吊装。若集中预制，第一需要足够的施工场地，进行施工预制及对预制成品件进行堆放；第二对预制好的长40m，平放宽（立放高）为8.25m的拱圈无法进行二次转运。结合6#渡槽工程特点及现场征地实际情况，在降低征地成本、避免预制拱圈及槽身在二次转运过程中对拱圈和槽身损伤的基础上，综合统筹权衡各种因素后，决定将拱圈（每跨40m）沿渡槽轴线右侧布置。
2、站立预制
因拱圈为整体预制，若在地面上平放预制，第一目前征地范围无法满足施工要求，第二在拱圈翻身过程中拱圈砼容易受到损伤及翻身过程拱圈挠度变形过大，砼易产生裂缝，结合上述实际，为了确保拱圈质量，决定对拱圈进行站立预制。
2.4肋拱预制
1肋拱模板及支撑
为了满足施工需要及支撑要求，拱圈采用脚手架（￠48）按照1*1.2m网格进行满堂架支撑，斜撑与十字扣件配合加固。下悬杆底模、侧模、竖杆及上悬杆底模采用钢模，为了便于施工及保证上悬杆拱形，上悬杆外膜采用木模。先在地面上测放下弦杆、竖杆轴线位置，然后依据轴线放出结构尺寸线，进行结构断面尺寸检查无误后，铺设定型底模，在确保设计预拱度的要求后，开始绑扎下悬杆、竖杆、上悬杆钢筋，钢筋绑扎完成后，开始安装下悬杆侧模、竖杆外模、上悬杆底模及侧模，模板安装校正完成后，依靠支撑，下悬杆、竖杆模板加固采用对拉螺杆、螺栓相结合的方式进行加固。支撑达到标高要求后，开始安装拱圈底模和侧模，为了降低拱圈模板自重，拱圈底模采用钢模，外模采用木模（竹胶板），根据拱圈结构尺寸及形状，人工现场加工而成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在拱圈底模与支撑空挡部位，用三角木楔进行充填，保证拱圈底模与支撑完全相接触，确保拱圈混凝土浇筑质量。为了确保砼浇筑质量，拱圈上排架柱模板采用钢模进行组装。配置了两套模板。
2、砼浇筑
钢筋绑扎、立模完成后，即可进行混凝土浇筑。肋拱预制混凝土在拌和站集中拌制，混凝土搅拌车（3m3)运输，通过20T汽车吊吊罐入仓浇筑。采用自两端向中合拢、跨中对称的浇筑方法；混凝土浇筑过程中做好下悬杆预应力管道的保护工作，严禁振捣棒碰触预应力管道。上弦杆为二次抛物线，必须一次连续浇筑，且对称浇筑。锚垫板后钢筋密集部位，安排专人加强振捣，防止混凝土架空或密实度不够。混凝土浇筑过程中做好钢筋、模板、预应力管道和各种预埋件的保护工作。采用插入式振捣器分层进行振捣，按照“快插慢拔，落点均匀”原则施工，保证混凝土振捣密实。振捣器垂直插入混凝土中，向上拔出速度要慢，以免产生空洞。砼浇筑完成且收浆抹面后,采用覆盖麻袋片、洒水养护，拆模后要继续洒水养护至设计规定期限要求；当气温低于5℃或时，覆盖保温，不得洒水。
3.拱圈吊装（以拱圈吊装为基础进行分析计算)
3.1龙门吊选择
因拼装后的拱圈整体重量达到150T以上，又是现场预制，最大吊装高度达到30m，为了确保吊装质量及安全，项目部多方面进行市场考察，对照性价比优势，决定采用2台龙门吊，起吊重量每台为150T、20m宽、33m高的龙门吊进行拱圈的吊装。
3.2龙门吊轨道基础受力分析
1、龙门吊验算
1）设计依据
①龙门吊使用及设计要求②施工场地布置要求
2）设计参数
①从安全角度出发，按g=10N/kg计算
②150T龙门吊自重为133T，G4=133×1000×10=1330KN
150T龙门吊载重为145T，G5=145×1000×10=1450KN
150T龙门吊8个轮子，每个轮子的最大承重为：G6=(1330000÷2＋1450000)/4=528.75KN,
3）受力分析及强度验算，
按规范要求，使用150龙门吊使用推荐的P43钢轨，目前使用的是P50钢轨，根据受力分析，两条钢轨直接作用在钢板上，故而应进行钢板强度验证。
假设整个钢轨及其基础完全刚性，(安装后的钢轨不可随便移动），龙门吊完全作用在它的轮边间距内，根据龙门吊使用要求，龙门吊对钢板的压强小于2Mpa才能满足安全运行要求，即最小面积S1=4×528.75/2000=1.06㎡，拟采用有效面积为：1×1.1=1.1㎡的钢板垫块。对150T龙门吊来说，从安全角度，考虑到龙门吊荷载不是均布在钢轨上，现实钢轨不是完全刚性，以经验来看，考虑安全系数乘以1.2。150T龙门吊钢轨中心间距为20m,直接作用在钢轨下面钢板及回填层上。由于我部采用厚为2cm,长为1.7m，宽为1m的钢板，经计算，可以满足使用要求。
4）地基承载力计算
根据地基太沙地基限承载力假设，地基为均质半无限体，剪切破坏区限制在一定范围内，基础底面粗糙，与基础有摩擦力存在，
fu=1/2rNY＋Y0Nq＋CNc根据查表得fu=?×20×1.0×18＋18×0.8×8＋5×33=460kpa,所以fa=460/2.5=184kpa,其中2.5为承载能力安全系数，p1=184kpa<210kpa,钢板下面铺设底宽1.5m，顶宽1m，厚度为60cm均质砂砾石层，分层碾压，每层厚度20cm，干容重达到2.1，根据地基承载力计算可得，可以满足地基承载要求。
3.3吊点选择
为了满足起吊点位于拱圈重心以上，根据设计图纸，综合考虑起吊设备，施工情况，吊装安全系数等因素，最终选择吊点与距离点中心为9.6m处，两吊点之间距离为17.8m。
3.4龙门吊起吊能力验算
根据龙门吊设计要求，单台150T龙门吊起重重量可达145T，目前进场龙门吊每台采用两个8T卷扬机，16根6×37钢丝绳受力起吊，按照单台设计最大起重重量，每根绳的受力为90.6KN；而实际起吊过程中，每台龙门吊最大起重重量可达到96T，每根钢丝绳的受力为60KN，60KN<90.6KN,因此，所采用龙门吊吊装功率及吨位超过所吊拱圈整体重量，足以满足起吊要求。
论文作者:王玉宽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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