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摘要：为解决当前水资源分布不均状况，我们制定实施南水北调工程。该工程的实施，可有效解决南涝北旱的问题，对水资源分配进行合理配置，可有效缓解当前北方处于严重缺水情况，促进南北方经济的共同房展。在南水北调中线工程中，根据具体地形，设计矩形渡槽以及施工是相当重要的，本文针对该项工程实施进行分析研究。
关键词：南水北调中线工程；矩形渡槽；设计；施工方案
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
南水北调工程实施，可有效缓解北方水资源短缺情况。我国当前水资源情况分布不均，南涝北旱，通过实施南水北调工程，实现水资源的跨流域进行合理配置，该项工程的实施，可有效缓解北方水资源短缺的严重情况，实现南北两方各方面的和谐发展。在整个南水北调工程中，主要有中、东、西三条调水线路。南水北调中线工程，其水源地为丹江口水库，从汉江中上游的陶岔渠首枢纽工程陶岔渠首闸实施开闸引水。穿过淮河流域与长江流域，沿中部平原进行开沟挖渠，穿过黄河，最终自流到北京的团城湖。中线的主要输水线路为天津、北京、河北以及河南等20多个城，为这20多个城市，提供生活以及工业方面用水。该项工程实施的重点在于解决挡墙北方郑州、石家庄、天津以及北京等几个城市的主要缺水问题，在施工中，兼顾沿线农业用水以及生态环境。在整个中线工程中，其输水建筑物建设中，需架设渡槽。在进行渡槽建筑设计中，应该注意相关渡槽线路长且耐久性强的要求，对工程要标准要求。
1 渡槽总体结构型式比选
渡槽上部槽身在进行设计时，有较多可选择的型式，有工字梁组合渡槽、斜拉式渡槽、桁架式渡槽、拱式渡槽、梁式渡槽等。其中斜拉式渡槽和拱式渡槽这两种结构型式，适用在深谷河流地区。在中线工程中，所经过的地段多为平原地区，要求渡槽槽底至原地面的高度控制在5-10米，这两种型式并不适用于中线工程建设，而且斜拉式渡槽相对投入较大，并不适用于工程建设。桁架式渡槽则是用铰将建筑中所需的直杆杆端相互连接，形成固定不变的几何体，杆件的制作是较为复杂的。使用混凝土弦杆，容易出现开裂状况；使用钢弦杆，则工程造价过高，后期維护过程中较难实施。在多种渡槽型式中，重点研究工字梁。工字梁结构清晰明了，在进行设计时可对其实施有效的预控，投资造价小，便利施工，其受力性良好，受力结构简单，如存在裂缝，可对其进行有效控制处理，保证工程的安全实施。从受力角度来看，梁式渡槽有两种，一种为连续性渡槽，一种为简支渡槽。在整个中线工程中，从沉降变形、荷载大等因素方面考虑，简支渡槽是极为有利的，其截面中性轴更接近底部，所产生的作用力较为有线，简支渡槽结构可以承受。
2渡槽上部结构设计
其中渡槽断面主要分析矩形渡槽。矩形渡槽形式可分为多纵梁形式、闭口箱梁、开口箱粱，在具体施工中，采用哪种方式进行施工建设，主要根据施工具体情况、渡槽规模以及受力特性等方面因素来决定。在本文中，主要对多纵梁和开口箱进行分析研究。
在多纵梁的截面形式中，主要采用宽浅式渡槽，宽槽身的梁底的纵横梁承担了主要荷载力，底板以及侧墙对水形成较强的阻力。由于槽身宽度不大，其底板以及侧面也可一定程度上，而且根据相关构造需求，应该对其尺寸进行适当设计，不应太薄，因而对其进行合理设计。
3渡槽下部结构方案
3．1槽墩设计方案
如在上部结构中采用简支结构，槽墩设计方法主要采用空心墩、圆端实体板墩以及柱式墩。
①空心墩。该设计方法可充分利用材料的高强度，充分节省了材料；墩身质量轻，其抗震能力以及抗冲击力较强，刚度大。在施工建设中，采用可滑动的模板，该模板优势在于质量好、速度快，节省了模板支架。但该模板也存在一定的优势，其结构较为复杂。
②圆端实体板墩。每个渡槽设个一个板墩,工期短，施工极为方便简单，而且结构简便操作。在相同厚度下，可起到较强的抗震性、抗冲击性、承载力高、刚度大，相较于柱式墩，其优点更为明显。
③柱式墩。墩型构造极为简单，技术成熟，实施工期较短。但阻水面积较小，其抗震性以及抗冲击性较差。
3．2基础设计方案
南水北调工程中，可能会因工程造价过高，可行性不强。在进行工程中建设中，应该对钻孔灌注桩基础考虑。钻孔灌注桩结构建设应该注重抗震性、承载力较强，且荷载力均匀，无论软硬土层均可使用。在进行钻孔灌注桩建设中时，应该进行多方面工作实施操作，工期短。
4施工方案
4．1施工方法
综合考虑大型渡槽，在本阶段拟采用节段拼装箱梁移动支架造桥机工艺。施工步骤为：第一，预制渡槽节段；第二，通过渡槽的内部传输运梁台车；第三，将渡槽节段安装到计划预定的位置；第四，节段进行调整；第五，将接缝的混凝土浇湿；第六，在建设施工中，对接缝混凝土进行浇湿，可以有效保证渡槽结构完整，避免出现漏水现象。经过研究实验，该方法在施工中行之有效，可以保证工程质量。在南水北调工程中，所跨越流域，并非航线，而且工程质量相当高，工程实施存在一定难度，因此在实施中，应该对施工工艺以及施工设施，进行不断深入研究发展。
4．2预应力施工张拉顺序研究
在进行施工建设中，槽身混凝土与预应力密切相关，根据精确计算，实施浇筑方案。一次性实施浇筑完成后，对预应力进行操作，而后实施安装浇筑槽顶部拉杆。预应力施工顺序严格按照一下步骤：混凝土浇筑后要定期进行维护，保持其强度达到85%-90%，之后对槽身增加预应力，安装槽顶拉杆。在增加预应力时，要通过左右上下施力，达到预应力的平衡。
5 结语
在整个南水北调中线工程中，其渡槽设计是一项相当重要的技术工程，该实施技术为国内首项渡槽设计，没有可参考工程，而且工程质量要求高，在实施中，应该从质量以及工程技术对其进行严格控制实施。南水北调工程的实施，对于合理配置我国不均衡分布的水资源具有相当重要的意义，同时，该项工程的实施成功，可在一定程度上促进中国经济的发展，促进南北双方经济的和谐共同发展，同时促进中国经济的快速发展具有相当重要的意义。
参考文献
[1]戴毓，于军.南水北调中线工程沙河梁式渡槽架槽机施工方案[J].河南水利与南水北调，2010，15（2）：412-413.
[2]谢三鸿，尤岭，李世平.南水北调中线工程矩形渡槽设计与施工方案研究[J].人民长江，2010,41（16）：32-33.
[3]刘兆孝，穆宏强，陈蕾.南水北调中线工程水源地保护问题与对策[J].人民长江，2009,40（16）：73-74.
[4]李智, 崔金印, 王宝生, 孙忠强, 杨秋兰.南水北调中线工程管理模式优缺点分析[J].水利科技与经济，2009，15（12）：1039-1040.
[5]徐磊，陆林广，陈伟，王刚.南水北调工程邳州站竖井贯流泵装置进出水流态分析[J].农业工程学报，2012,15（6）：451-452.
[6]吴昊，党雪梅.南水北调工程辛庄口门有压重力输水系统管径优化设计[J].水利水电技术，2011,18（3）：245-246.
关键词：南水北调中线工程；矩形渡槽；设计；施工方案
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
南水北调工程实施，可有效缓解北方水资源短缺情况。我国当前水资源情况分布不均，南涝北旱，通过实施南水北调工程，实现水资源的跨流域进行合理配置，该项工程的实施，可有效缓解北方水资源短缺的严重情况，实现南北两方各方面的和谐发展。在整个南水北调工程中，主要有中、东、西三条调水线路。南水北调中线工程，其水源地为丹江口水库，从汉江中上游的陶岔渠首枢纽工程陶岔渠首闸实施开闸引水。穿过淮河流域与长江流域，沿中部平原进行开沟挖渠，穿过黄河，最终自流到北京的团城湖。中线的主要输水线路为天津、北京、河北以及河南等20多个城，为这20多个城市，提供生活以及工业方面用水。该项工程实施的重点在于解决挡墙北方郑州、石家庄、天津以及北京等几个城市的主要缺水问题，在施工中，兼顾沿线农业用水以及生态环境。在整个中线工程中，其输水建筑物建设中，需架设渡槽。在进行渡槽建筑设计中，应该注意相关渡槽线路长且耐久性强的要求，对工程要标准要求。
1 渡槽总体结构型式比选
渡槽上部槽身在进行设计时，有较多可选择的型式，有工字梁组合渡槽、斜拉式渡槽、桁架式渡槽、拱式渡槽、梁式渡槽等。其中斜拉式渡槽和拱式渡槽这两种结构型式，适用在深谷河流地区。在中线工程中，所经过的地段多为平原地区，要求渡槽槽底至原地面的高度控制在5-10米，这两种型式并不适用于中线工程建设，而且斜拉式渡槽相对投入较大，并不适用于工程建设。桁架式渡槽则是用铰将建筑中所需的直杆杆端相互连接，形成固定不变的几何体，杆件的制作是较为复杂的。使用混凝土弦杆，容易出现开裂状况；使用钢弦杆，则工程造价过高，后期維护过程中较难实施。在多种渡槽型式中，重点研究工字梁。工字梁结构清晰明了，在进行设计时可对其实施有效的预控，投资造价小，便利施工，其受力性良好，受力结构简单，如存在裂缝，可对其进行有效控制处理，保证工程的安全实施。从受力角度来看，梁式渡槽有两种，一种为连续性渡槽，一种为简支渡槽。在整个中线工程中，从沉降变形、荷载大等因素方面考虑，简支渡槽是极为有利的，其截面中性轴更接近底部，所产生的作用力较为有线，简支渡槽结构可以承受。
2渡槽上部结构设计
其中渡槽断面主要分析矩形渡槽。矩形渡槽形式可分为多纵梁形式、闭口箱梁、开口箱粱，在具体施工中，采用哪种方式进行施工建设，主要根据施工具体情况、渡槽规模以及受力特性等方面因素来决定。在本文中，主要对多纵梁和开口箱进行分析研究。
在多纵梁的截面形式中，主要采用宽浅式渡槽，宽槽身的梁底的纵横梁承担了主要荷载力，底板以及侧墙对水形成较强的阻力。由于槽身宽度不大，其底板以及侧面也可一定程度上，而且根据相关构造需求，应该对其尺寸进行适当设计，不应太薄，因而对其进行合理设计。
3渡槽下部结构方案
3．1槽墩设计方案
如在上部结构中采用简支结构，槽墩设计方法主要采用空心墩、圆端实体板墩以及柱式墩。
①空心墩。该设计方法可充分利用材料的高强度，充分节省了材料；墩身质量轻，其抗震能力以及抗冲击力较强，刚度大。在施工建设中，采用可滑动的模板，该模板优势在于质量好、速度快，节省了模板支架。但该模板也存在一定的优势，其结构较为复杂。
②圆端实体板墩。每个渡槽设个一个板墩,工期短，施工极为方便简单，而且结构简便操作。在相同厚度下，可起到较强的抗震性、抗冲击性、承载力高、刚度大，相较于柱式墩，其优点更为明显。
③柱式墩。墩型构造极为简单，技术成熟，实施工期较短。但阻水面积较小，其抗震性以及抗冲击性较差。
3．2基础设计方案
南水北调工程中，可能会因工程造价过高，可行性不强。在进行工程中建设中，应该对钻孔灌注桩基础考虑。钻孔灌注桩结构建设应该注重抗震性、承载力较强，且荷载力均匀，无论软硬土层均可使用。在进行钻孔灌注桩建设中时，应该进行多方面工作实施操作，工期短。
4施工方案
4．1施工方法
综合考虑大型渡槽，在本阶段拟采用节段拼装箱梁移动支架造桥机工艺。施工步骤为：第一，预制渡槽节段；第二，通过渡槽的内部传输运梁台车；第三，将渡槽节段安装到计划预定的位置；第四，节段进行调整；第五，将接缝的混凝土浇湿；第六，在建设施工中，对接缝混凝土进行浇湿，可以有效保证渡槽结构完整，避免出现漏水现象。经过研究实验，该方法在施工中行之有效，可以保证工程质量。在南水北调工程中，所跨越流域，并非航线，而且工程质量相当高，工程实施存在一定难度，因此在实施中，应该对施工工艺以及施工设施，进行不断深入研究发展。
4．2预应力施工张拉顺序研究
在进行施工建设中，槽身混凝土与预应力密切相关，根据精确计算，实施浇筑方案。一次性实施浇筑完成后，对预应力进行操作，而后实施安装浇筑槽顶部拉杆。预应力施工顺序严格按照一下步骤：混凝土浇筑后要定期进行维护，保持其强度达到85%-90%，之后对槽身增加预应力，安装槽顶拉杆。在增加预应力时，要通过左右上下施力，达到预应力的平衡。
5 结语
在整个南水北调中线工程中，其渡槽设计是一项相当重要的技术工程，该实施技术为国内首项渡槽设计，没有可参考工程，而且工程质量要求高，在实施中，应该从质量以及工程技术对其进行严格控制实施。南水北调工程的实施，对于合理配置我国不均衡分布的水资源具有相当重要的意义，同时，该项工程的实施成功，可在一定程度上促进中国经济的发展，促进南北双方经济的和谐共同发展，同时促进中国经济的快速发展具有相当重要的意义。
参考文献
[1]戴毓，于军.南水北调中线工程沙河梁式渡槽架槽机施工方案[J].河南水利与南水北调，2010，15（2）：412-413.
[2]谢三鸿，尤岭，李世平.南水北调中线工程矩形渡槽设计与施工方案研究[J].人民长江，2010,41（16）：32-33.
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[5]徐磊，陆林广，陈伟，王刚.南水北调工程邳州站竖井贯流泵装置进出水流态分析[J].农业工程学报，2012,15（6）：451-452.
[6]吴昊，党雪梅.南水北调工程辛庄口门有压重力输水系统管径优化设计[J].水利水电技术，2011,18（3）：245-246.