项店引河渠渡槽槽身预制台座设计及验算

摘 要：现代施工技术中，对槽身以及桥梁常常采用预制厂制作的方法进行，预制台座往往需要扩展基础来抵消施工中张拉等不利荷载，保证预制台座不被破坏。文章通过对扩展基础的强度计算，确定扩展基础的合理厚度，保证预制台座的安全使用，对类似的渡槽及其他桥梁预制均具有一定的参考价值。

关键词：项店引河渠渡槽；预制台座；扩展基础；厚度计算

大力发展水利建设及公路桥梁建设，是加速实现我国实现四个现代化的重要保证。四通八达的现代交通，对于加强全国各族人民的团结，发展国民经济，促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路交通以及水利等建设中，为了跨越各种障碍（如河流、沟谷或其他线路等）必须修建各种类型的桥梁和渡槽。大城市想大力发展经济，离不开水，随着我国在经济上的高速发展，水是制约当地经济发展的重要因素，由此产生了南水北调等大型水利工程。在公路建设当中桥梁的造价一般说来平均占公路总造价的10～20%。特别是在现代高等级公路以及城市高架桥的修建中，桥梁建设不仅在工程规模上十分巨大，而且也往往是保证全线早日通车的关键。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速、机动的现代交通中具有非常重要的地位。

在目前的桥梁以及渡槽的施工过程中，施工工艺大体上可以分为两大类：梁体混凝土现浇和梁体混凝土预制。而梁体混凝土预制相对现浇混凝土具有不用搭设脚手架的特点。若是采用预制厂预制，上部结构和下部结构能同步施工。工人技能熟练掌握后，对以后的工序只是简单重复，达到熟能生巧。从而达到节约施工工期的目的。在施工中被广泛应用。

作者参建的项店引河渠渡槽项目，在施工过程中，由于现场地下水位较大，施工工期紧张，为了节约造价也为了赶工期，便采用了梁体混凝土预制这种施工工艺。现结合实际施工情况，就梁体混凝土预制台座的施工工艺及施工中应注意的一些问题作以简要分析。

1 工程概况

1.1 工程简介

项店引河渠渡槽位于南水北调桩号65+682处，渡槽槽身采用预应力张拉简支结构，渡槽下部桩基结构为灌注桩，灌注桩直径1.5m。灌注桩上接钢筋混凝土承台，承台高度为1.5m。渡槽墩柱采用柱式结构，墩柱直径为1.8m。上部结构布置为（3×25+2×7）米的预应力混凝土结构，共5跨。槽身高1.55m。最大槽身体积为32.64m3，槽体采用C50混凝土浇筑。

1.2 水文气象条件

镇平县地处北亚热带北缘，受季风进退影响，四季分明。一年中春秋两季较短，冬夏历时较长。春季温度回升快，前期少雨干旱，后期间有低温阴雨；夏季受西太平洋副热带高压控制，气温高而降雨多；秋季昼暖夜凉，温差较大，并时有连绵阴雨；冬季受强大的西伯利亚和蒙古冷高压控制，干燥寒冷，雨雪稀少。该区域属北亚热带湿润地区，雨量较充沛，多年平均降雨量大于700mm。

据镇平气象站实测气象资料统计，镇平段总干渠沿线多年平均气温14.9℃，多年年平均地温（距地面0cm）17.7℃，多年平均风速2.8m/s。

2 方案设计

2.1 预制台座设计

上部结构槽身采用预制厂预制，预制厂场地采用混凝土硬化，为防止槽身在混凝土浇筑过程中以及以后的预应力张拉施工中被破坏，对预制平台两端增设扩展基础，以此提高地面承载力。

扩展基础开挖完成后回填30cm砂砾石垫层并进行平整碾压。台座两端设扩展基础，基础伸出台座左右边0.5m，扩展基础长度2.9m，宽2m；厚度20cm。扩展基础采用C25混凝土浇筑，钢筋网片为Φ16@150布置，箍筋为Φ10@200。网片上下两层分布。预制台座宽度为190cm，长度25.8m，跨中设1cm反拱。台座每隔90cm设置Φ5cm的PVC管作为对拉杆预留洞。为保证底座的顺直和便于和底模的连接，底座两侧预埋4cm角铁，预制台座表面铺设3mm钢板。

2.2 施工过程中注意事项

扩展基础开挖时应尽量减少对地基的扰动，混凝土浇注前，及时测定混凝土的坍落度，发现问题及时采取措施，禁止用加水的方式调整坍落度；混凝土及时振捣，避免漏振。砼在养护期间，防止遭受破坏。

3 荷载计算及结构检算

取最不利工况进行计算，即预应力张拉时，此时槽体两端简支受力对地基产生最大荷载。

3.1 地基受力计算

台座荷载计算（取1.2安全系数，槽体重力密度G=26KN/m3）

槽体重力：G=32.64×26×1.2=1018.4KN

地基受力：q=G/A=1018.4/（2.9×2×2）=87.8KPa

3.2 确定扩展基础厚度

扩展基础1-1断面剪力最大，得出：

冲切力计算：

h≥FL/0.7βhpftam=（87.8×2×0.5）/（0.7×1×1.27×103×2）=0.05m

保护层按5cm计算，则扩展基础厚度为：

H=0.1+0.05=0.15m

可取20cm。

备注：ft-混凝土轴心抗拉强度设计值（KPa）；βhp-影响系数取1.0；am-最不利一侧计算长度（m）

4 应用及推广

预制厂预制渡槽和桥梁是施工常用方法，文章通过验算扩展基础的受力计算，确定扩展基础的合理厚度，节约了成本和保证预制台座的安全使用，对类似的渡槽及其他桥梁均具有一定的参考价值。

参考文献

[1]GB_50007-2011.建筑地基基础设计规范[S].

[2]JTG/T F50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].