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摘要：南水北调沙河渡槽I标为南水北调沙河、大郎河跨越工程；沙河1200t渡槽是目前世界上最大的预制后运输架设的梁式渡槽；渡槽采取集中预制，然后通过大型特种设备进行运输架设。本文对沙河1200t特大型渡槽预制施工技术进行了简要陈述，为类似工程施工积累借鉴经验。
关键词：南水北调沙河1200t渡槽特大型渡槽预制施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
1、概况
南水北调沙河渡槽I标为南水北调沙河、大郎河跨越工程。沙河渡槽I标设计总长5004m，其中渠道长2838m，沙河渡槽长1666m，大郎河渡槽长500m。沙河、大郎河渡槽结构相同，槽身均为“U”型梁式渡槽，共57跨，每跨30m、设4槽、各自独立，单槽共228榀。
梁式渡槽为预应力钢筋混凝土“U”型槽结构型式，单槽长29.96m，高9.2m，宽9.3m，过水面直径8m，弧角度为180°，壁厚0.35m，槽底局部加厚至0.9m、宽2.60m。槽身纵向为简支梁型式，跨径30m。单槽重量1200t。具体尺寸详见图1。
图1渡槽端面图
沙河1200t渡槽是目前世界上最大的预制后运架的梁式渡槽，渡槽采取集中预制，然后通过大型特种架槽设备进行运架。针对沙河超大吨位、特大体积的梁式渡槽混凝土浇筑施工技术，以整体论方法为指导，系统地解决材料和施工环节中存在的难题，集混凝土自身主动抗裂与设计被动防裂于一體，使高性能混凝土与施工工艺达到完美结合；为特大型渡槽预制施工提供可靠技术保障。
2、渡槽预制关键工序施工技术
梁式渡槽单槽槽体混凝土方量为461.05m3，钢筋制安64.8t，预应力钢绞线15.2t；根据渡槽体积大、槽壁薄、混凝土易开裂等特点，优化施工工艺，使渡槽混凝土浇筑施工达到机械化、工厂化、标准化、程序化。
2.1 渡槽预制施工程序
渡槽预制包括钢筋制安、模板拼装、混凝土浇筑及预应力张拉四大施工工序。
2.2 配合比设计
渡槽C50W8F200混凝土配合比设计，通过研究以水泥为主体的多元材料不同组合混凝土配合比参数对抗裂性能的关系影响，优选自身抗裂性良好的高性能混凝土配合比，然后进行现场生产性实体试验和渡槽1:1原型试验，优化配合比；通过现场施工、温控、蒸养等防裂技术研究，形成一整套水工大体积薄壁结构高性能混凝土防裂抗裂施工技术成果，使渡槽质量得到可靠保证。
2.3 混凝土施工设备选型与布置
渡槽混凝土浇筑12h完成，采用2座HZS120拌合站拌制，两台布料机每台浇筑强度需要38.5m3/h，布料机配60型混凝土泵，浇筑强度60m3/h，满足浇筑强度需求。布料机布置在渡槽两端，每台布料机的覆盖半径为24m，满足布料要求。
2.4 混凝土浇筑施工工艺技术
2.4.1 槽体钢筋制安
钢筋加工在钢筋加工厂内进行，钢筋绑扎胎具布置在加工厂旁边，便于流水作业。槽体钢筋绑扎在绑扎胎具上进行（见图2）。钢筋绑扎胎具长30m，宽14.5m，共布置两套。钢筋保护层采用混凝土标准垫块，每平方米不少于4块。
图2渡槽绑扎胎具
波纹管及钢绞线的安装与钢筋安装同步进行，利用测量放线进行波纹管和钢绞线定位，定位加固采用水平分布筋和部分定位网片配合使用，安装方便且减少了钢筋用量，混凝土浇筑后波纹管的位置无变化，定位效果良好。
图3波纹管安装
钢筋在钢筋绑扎胎具上绑扎完成，经验收合格后，采用2台80t龙门吊联合吊装到制槽台座。
2.4.2 槽体模板工程
槽体模板分为底模、侧模、端模、内模。
底模、侧模和端模采用整体式开合式定型钢模，内模采用液压定型钢模，为了保证混凝土浇筑质量，在内模设计下料、振捣窗口40×40cm，共计80个。
反弧段排气困难是混凝土施工的难点，经过大量试验，采取在内圆弧段贴透气模板布解决气泡问题，试验结果表明在内模反弧段粘贴模板布，可消除反弧段的气泡，保证槽体混凝土的外观质量。
图4内模反弧段粘贴模板布
图5 内模浇筑振捣窗口
2.4.3 渡槽混凝土浇筑
槽体混凝土标号C50W8F200，塌落度18～22cm，水泥采用低碱水泥，粉煤灰为一级。混凝土在拌合站拌制，混凝土搅拌运输车水平拉运，混凝土泵＋布料机入仓浇筑，槽体两侧均衡上升浇筑，槽体一次浇筑成型。渡槽浇筑高度共分31层，单层厚度为30cm。从纵渡槽端头向腹板中部合拢。
混凝土振捣根据浇筑部位分为两种，底板部分采用插入式振捣，腹板部分采用附壁式振捣和浇筑窗口插入式振捣。翼板部分采用插入式振捣。
2.5 混凝土试件取样
浇筑混凝土过程中，随机从槽体底板、腹板取样制作混凝土强度试件、弹性模量试件。
每榀槽体强度试件不少于10组，用于拆模、预应力张拉依据；其中2组同条件养护测28d抗压强度，4组标养测28d抗压强度。
每榀槽体制作弹性模量试件3组，用于张拉、28天标养试件。
每浇筑2000m3混凝土做电通量试件1组。
2.6 养护
混凝土养护采用保湿保温养护。移出台座前采用蒸汽养护，移出台座后采用自然养护。
混凝土浇筑完毕采用蒸养棚封闭槽体，蒸养管道沿槽体纵向在模板内外侧自下而上设置蒸养管道，蒸汽由4t、2t锅炉各1台提供，蒸养过程严格按照技术要求中蒸汽养护的静停阶段——升温阶段——恒温阶段——降温阶段四个阶段进行操作，半小时一测温，并做好过程控制和养护记录。
图6渡槽蒸汽养护
2.7 槽体预应力张拉
预应力张拉分为初张拉、终张拉两个阶段。
⑴ 初张拉
槽体混凝土强度达到设计强度的80%（抗压强度43.5MPa）后进行，先拆除端模，脱离内模，初张拉可以减少渡槽早期温度裂缝，在制槽台座上进行，初张拉完成后采用提槽机吊运至存槽区。
初张拉：0→初应力0.2σcon（作伸长值标记）→张拉至初张拉设计应力1.0σcon（持荷5min）→补拉1.05σcon（测伸长值）→回油、锚固（测量总回缩量）。
⑵ 终张拉
当混凝土强度达到设计强度的100%(抗压强度53.5MPa)，弹性模量达到35.5GPa，龄期不少于10天时进行终张拉。
终张拉：0→初应力0.2σcon（作伸长值标记）→终张拉设计应力1.0σcon（持荷5min）→补拉1.05σcon（测伸长值）→回油、锚固（测量总回缩量、测夹片外露量）。
⑶ 压浆、封锚
压浆采取真空辅助压浆保证了孔道浆体密实度，有利于渡槽的使用寿命；槽端封锚采用聚氨酯防水处理，防止锚具及钢绞线受到锈蚀削弱锚具的锚固能力，保证了槽体的结构安全。
3、结束语
南水北调沙河1200t目前世界上最大的预制后运输架设的梁式渡槽成功施工，证明了沙河1200t特大型预制渡槽混凝土施工的科学性和可行性。值得在南水北调和其它类似工程施工中推广应用。
作者简介：吕天庆男（1968－）工程师中国水利水电第四工程局有限公司第二分局工程管理部主任
王朋辉男（1978－）高级工程师中国水利水电第四工程局有限公司南水北调沙河一标项目总工程师
关键词：南水北调沙河1200t渡槽特大型渡槽预制施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
1、概况
南水北调沙河渡槽I标为南水北调沙河、大郎河跨越工程。沙河渡槽I标设计总长5004m，其中渠道长2838m，沙河渡槽长1666m，大郎河渡槽长500m。沙河、大郎河渡槽结构相同，槽身均为“U”型梁式渡槽，共57跨，每跨30m、设4槽、各自独立，单槽共228榀。
梁式渡槽为预应力钢筋混凝土“U”型槽结构型式，单槽长29.96m，高9.2m，宽9.3m，过水面直径8m，弧角度为180°，壁厚0.35m，槽底局部加厚至0.9m、宽2.60m。槽身纵向为简支梁型式，跨径30m。单槽重量1200t。具体尺寸详见图1。
图1渡槽端面图
沙河1200t渡槽是目前世界上最大的预制后运架的梁式渡槽，渡槽采取集中预制，然后通过大型特种架槽设备进行运架。针对沙河超大吨位、特大体积的梁式渡槽混凝土浇筑施工技术，以整体论方法为指导，系统地解决材料和施工环节中存在的难题，集混凝土自身主动抗裂与设计被动防裂于一體，使高性能混凝土与施工工艺达到完美结合；为特大型渡槽预制施工提供可靠技术保障。
2、渡槽预制关键工序施工技术
梁式渡槽单槽槽体混凝土方量为461.05m3，钢筋制安64.8t，预应力钢绞线15.2t；根据渡槽体积大、槽壁薄、混凝土易开裂等特点，优化施工工艺，使渡槽混凝土浇筑施工达到机械化、工厂化、标准化、程序化。
2.1 渡槽预制施工程序
渡槽预制包括钢筋制安、模板拼装、混凝土浇筑及预应力张拉四大施工工序。
2.2 配合比设计
渡槽C50W8F200混凝土配合比设计，通过研究以水泥为主体的多元材料不同组合混凝土配合比参数对抗裂性能的关系影响，优选自身抗裂性良好的高性能混凝土配合比，然后进行现场生产性实体试验和渡槽1:1原型试验，优化配合比；通过现场施工、温控、蒸养等防裂技术研究，形成一整套水工大体积薄壁结构高性能混凝土防裂抗裂施工技术成果，使渡槽质量得到可靠保证。
2.3 混凝土施工设备选型与布置
渡槽混凝土浇筑12h完成，采用2座HZS120拌合站拌制，两台布料机每台浇筑强度需要38.5m3/h，布料机配60型混凝土泵，浇筑强度60m3/h，满足浇筑强度需求。布料机布置在渡槽两端，每台布料机的覆盖半径为24m，满足布料要求。
2.4 混凝土浇筑施工工艺技术
2.4.1 槽体钢筋制安
钢筋加工在钢筋加工厂内进行，钢筋绑扎胎具布置在加工厂旁边，便于流水作业。槽体钢筋绑扎在绑扎胎具上进行（见图2）。钢筋绑扎胎具长30m，宽14.5m，共布置两套。钢筋保护层采用混凝土标准垫块，每平方米不少于4块。
图2渡槽绑扎胎具
波纹管及钢绞线的安装与钢筋安装同步进行，利用测量放线进行波纹管和钢绞线定位，定位加固采用水平分布筋和部分定位网片配合使用，安装方便且减少了钢筋用量，混凝土浇筑后波纹管的位置无变化，定位效果良好。
图3波纹管安装
钢筋在钢筋绑扎胎具上绑扎完成，经验收合格后，采用2台80t龙门吊联合吊装到制槽台座。
2.4.2 槽体模板工程
槽体模板分为底模、侧模、端模、内模。
底模、侧模和端模采用整体式开合式定型钢模，内模采用液压定型钢模，为了保证混凝土浇筑质量，在内模设计下料、振捣窗口40×40cm，共计80个。
反弧段排气困难是混凝土施工的难点，经过大量试验，采取在内圆弧段贴透气模板布解决气泡问题，试验结果表明在内模反弧段粘贴模板布，可消除反弧段的气泡，保证槽体混凝土的外观质量。
图4内模反弧段粘贴模板布
图5 内模浇筑振捣窗口
2.4.3 渡槽混凝土浇筑
槽体混凝土标号C50W8F200，塌落度18～22cm，水泥采用低碱水泥，粉煤灰为一级。混凝土在拌合站拌制，混凝土搅拌运输车水平拉运，混凝土泵＋布料机入仓浇筑，槽体两侧均衡上升浇筑，槽体一次浇筑成型。渡槽浇筑高度共分31层，单层厚度为30cm。从纵渡槽端头向腹板中部合拢。
混凝土振捣根据浇筑部位分为两种，底板部分采用插入式振捣，腹板部分采用附壁式振捣和浇筑窗口插入式振捣。翼板部分采用插入式振捣。
2.5 混凝土试件取样
浇筑混凝土过程中，随机从槽体底板、腹板取样制作混凝土强度试件、弹性模量试件。
每榀槽体强度试件不少于10组，用于拆模、预应力张拉依据；其中2组同条件养护测28d抗压强度，4组标养测28d抗压强度。
每榀槽体制作弹性模量试件3组，用于张拉、28天标养试件。
每浇筑2000m3混凝土做电通量试件1组。
2.6 养护
混凝土养护采用保湿保温养护。移出台座前采用蒸汽养护，移出台座后采用自然养护。
混凝土浇筑完毕采用蒸养棚封闭槽体，蒸养管道沿槽体纵向在模板内外侧自下而上设置蒸养管道，蒸汽由4t、2t锅炉各1台提供，蒸养过程严格按照技术要求中蒸汽养护的静停阶段——升温阶段——恒温阶段——降温阶段四个阶段进行操作，半小时一测温，并做好过程控制和养护记录。
图6渡槽蒸汽养护
2.7 槽体预应力张拉
预应力张拉分为初张拉、终张拉两个阶段。
⑴ 初张拉
槽体混凝土强度达到设计强度的80%（抗压强度43.5MPa）后进行，先拆除端模，脱离内模，初张拉可以减少渡槽早期温度裂缝，在制槽台座上进行，初张拉完成后采用提槽机吊运至存槽区。
初张拉：0→初应力0.2σcon（作伸长值标记）→张拉至初张拉设计应力1.0σcon（持荷5min）→补拉1.05σcon（测伸长值）→回油、锚固（测量总回缩量）。
⑵ 终张拉
当混凝土强度达到设计强度的100%(抗压强度53.5MPa)，弹性模量达到35.5GPa，龄期不少于10天时进行终张拉。
终张拉：0→初应力0.2σcon（作伸长值标记）→终张拉设计应力1.0σcon（持荷5min）→补拉1.05σcon（测伸长值）→回油、锚固（测量总回缩量、测夹片外露量）。
⑶ 压浆、封锚
压浆采取真空辅助压浆保证了孔道浆体密实度，有利于渡槽的使用寿命；槽端封锚采用聚氨酯防水处理，防止锚具及钢绞线受到锈蚀削弱锚具的锚固能力，保证了槽体的结构安全。
3、结束语
南水北调沙河1200t目前世界上最大的预制后运输架设的梁式渡槽成功施工，证明了沙河1200t特大型预制渡槽混凝土施工的科学性和可行性。值得在南水北调和其它类似工程施工中推广应用。
作者简介：吕天庆男（1968－）工程师中国水利水电第四工程局有限公司第二分局工程管理部主任
王朋辉男（1978－）高级工程师中国水利水电第四工程局有限公司南水北调沙河一标项目总工程师