南水北调中线沙河渡槽工程梁式渡槽钢筋绑扎吊装

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工程简介：南水北调中线沙河渡槽工程I标段，沙河梁式渡槽长1666m，渡槽槽身采用预应力钢筋混凝土U 形槽结构型式，双联4 槽，单槽直径8m，直段高3.4m，U形槽净高7.4m，4槽各自独立，每2槽支承于一个下部槽墩上。U形槽壁厚0.35m，槽底局部加厚至0.9m，宽2.00m。槽顶纵向每2m 设拉杆，拉杆宽0.5m，高0.5m。槽两端设端肋，端肋部位总高9.2m，宽1.98m。槽身纵向为简支梁型式，跨径30m，共47 跨，槽底比降为l／4600。沙河梁式渡槽采用预制吊装，单片渡槽长29.96m，宽9.3m，高9.2m，重1200t左右，为目前世界上最大预制渡槽。制槽厂配备渡槽钢筋绑扎胎具，渡槽钢筋在胎具上分层绑扎成型再整体吊装至模板内。

关键词：梁式渡槽、预制、钢筋绑扎、吊装

中图分类号：TU392.2 文献标识码：A

1.1 钢筋加工

1.1.1 场地布置及设备

钢筋加工以室内作业为主，厂区内布置有：钢筋加工场、原材料堆放场、钢筋对焊棚、成品料堆放场等。原材料堆放场、钢筋加工场、钢筋对焊棚、成品料堆放场采用直线布置。钢筋加工场布置10t龙门吊，以便钢筋卸车及原材料取用。

1.1.2原材料检验

对不同厂家、不同规格的钢筋分批按国家对钢筋进行检验，检验合格的钢筋存放于原材料存放场。检验时以60t同一炉（批）号、同一规格尺寸的钢筋为一批（质量不足60t时仍按一批计），随意选取两根经外部质量检查和直径测量合格的钢筋，各截取一个抗拉试件和一个冷弯试件进行检验，采取的试件有代表性，且不在同一根钢筋上取两根或两根以上同用途试件。

1.1.3工艺流程

钢筋在钢筋加工场加工：采用钢筋调直机、闪光对焊机、钢筋切断机以及钢筋弯曲机等机械设备进行钢筋加工。对已加工的并检验合格钢筋运至钢筋成品存放场存放，以便随时取用进行绑扎。

钢筋加工厂工艺流程图1-1

1.1.4钢筋加工

将表面油渍、漆污、锈皮、鳞锈等清除干净并进行调直后进行加工。

钢筋弯转90°时,最小弯转内直径满足下列要求:

1)钢筋直径小于16mm时,最小弯转内直径为5d。

2）钢筋直径大于16mm时，最小弯转内直径为7d。

3）钢筋的加工保证端无弯折，杆顺直。

钢筋接头加工应符合下列规定：

1）本工程中钢筋接头加工全部采用闪光对焊方式。

2）钢筋端部在加工后有弯曲时，进行矫直或割除，端部轴线偏移不大于0.1d，且不大于2mm。端头面整齐，并与轴线垂直。

钢筋的加工按照钢筋下料表要求的型式尺寸进行，加工后的允许偏差不超过表1-2规定的数值

钢筋加工的允许偏差

表1-2

本工程为U形渡槽主要由3部分构成：中间21m标准段，2段2.5m渐变段，2段1.98m端部。U形槽U形钢筋采用放样制作U形钢筋加工模具保证U形筋尺寸。

1.2钢筋绑扎

1.2.1绑扎胎具

加工成型的钢筋在架设的绑扎胎具上绑扎，绑扎胎具用钢管搭架而成，并焊接角铁预设钢筋卡口，对钢筋进行精确定位。绑扎胎具分5层，层高1.8m，每层均铺设竹胶板作为工作平台。

工作平台的铺设，将近9米的高度分解为5层，便于钢筋绑扎施工及工序检查验收。

沙河梁式渡槽共计188榀，正常施工情况下4天完成一榀渡槽钢筋绑扎，采用在绑扎胎具上完成钢筋笼绑扎再整体吊入制槽台座的形式，共计节约752天，均分到5个制槽台座上每个台座150天，可以加快工期5个月。

1.2.2 分层绑扎

钢筋绑扎分层分部有序进行，绑扎过程中随时检查钢筋位置、间距、数量，每层绑扎完毕都进行初步检查，合格后再进行下一层绑扎。

1）首先绑扎两侧端头部位底层钢筋、端头侧面外侧钢筋及竖向箍筋，其次绑扎渐变段及标准段底层钢筋（U形筋及纵向分部筋）。

2）安装波纹管定位网片及第二层钢筋架立筋，安装波纹管及穿束钢绞线。

3）安装内层U形筋、纵向分布筋、内外层钢筋间拉筋、箍筋等，绑扎混凝土垫块以保证钢筋保护层（垫块不少于4个/㎡）。

4）将绑扎完成验收合格的钢筋笼整体吊入模板后再在模板内绑扎U形槽槽口部位的部分钢筋。

与槽体混凝土强度相同的C50标准混凝土垫块的使用，保证了整体吊装后的钢筋保护层。

1.2.3绑扎难题

1）由于本工程预制渡槽为大体积薄壁结构，U形钢筋不易定型，加工完成后绑扎后下部圆弧段容易脱离绑扎胎具一段距离，必须进行调整。

2)端头部位钢筋过密，绑扎中箍筋若直接弯曲到位（弯成回字型）则在绑扎时必须将其重新掰开，绑好其他钢筋再弯回，反复弯折造成箍筋变形；故在钢筋加工时将闭合箍筋加工成U型开口，待绑扎完成后人工弯曲。

3）内层钢筋容易下沉，造成两层钢筋间距偏小而导致内层混凝土保护层偏大，故在两层钢筋间加设架立筋以保证钢筋间距；本工程预制渡槽为薄壁结构，壁厚35cm，设置架立筋有利于保证钢筋层距，以利于混凝土浇筑。

绑扎胎具 钢筋笼吊具

1.3 钢筋吊装

使用工字钢及钢管焊接钢筋吊具用以吊装绑扎成型的钢筋笼，钢筋吊具上设150个吊点以保证钢筋笼在吊装过程中均匀受力，防止局部受力过大造成钢筋笼变形。钢筋笼起吊采用特制的钢筋笼吊具，吊具材料采用28b型工字钢，吊具设计重量为8t，大钩吊点设置8个，单个大钩受力为11t，钢筋笼吊点布置84个，纵向间距为1.5m，横向间距为2m（钢筋笼吊点可根据实际情况增加），单钩重量为0.953t。钢筋笼吊具如上图所示。单片渡槽钢筋重量加钢绞线及吊具总重约100吨，采用两台80吨龙门吊将绑扎成型的钢筋笼整体吊入制槽台座上的模板内，调入后再检查混凝土垫块及处理少量变形钢筋，完成浇筑前钢筋准备工作。

1.3 钢筋吊装

结语

根据钢筋结构形式复杂，间距密集，钢筋笼整体绑扎与吊装施工难度大，槽体钢筋密集，充分考虑处理措施施行难易程度及处理结果采取优化合理的方式，充分保证施工有利且保证施工质量。

参考书目：

《水利水电工程施工》书 号： 9787807346999

《南水北调中线一期工程总干渠初步设计专用技术标准》

《南水北调中线干线工程预应力设计、施工和管理技术指南》