導(dǎo)語(yǔ)：薄壁渡槽設(shè)計(jì)施工方案一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：本文針對(duì)大跨度渡槽的支撐及槽身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從安全、便于施工及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土在大跨度渡槽限裂方面的使用進(jìn)行了簡(jiǎn)述，在結(jié)構(gòu)對(duì)比過(guò)程中對(duì)槽身和支撐設(shè)計(jì)施工方面進(jìn)行了分析，并提出了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土；大跨度渡槽；設(shè)計(jì)施工

1工程概況

省道217線(xiàn)是景泰通往白銀段的重要組成路段，更是通往國(guó)家地質(zhì)公園景泰黃河石林4A級(jí)景區(qū)的唯一通道。起點(diǎn)接Sl01線(xiàn)，沿原S217線(xiàn)改建，終點(diǎn)接白銀市區(qū)G109線(xiàn)。采用設(shè)計(jì)速度80km/h的一級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度25.5m。該條公路在K44+051.99處要穿越引大入秦工程的一條輸水渠道，該渠道是鋼筋混凝土矩形渠，渠深1.6m、內(nèi)寬1.5m、壁厚0.2m，每單跨長(zhǎng)5.0m，設(shè)計(jì)流量2.75m3/s，高程比擬建公路路面高程高15m左右，公路需要從原渠道的下方穿越，需將原來(lái)的鋼筋混凝土渠道改為12+20+20+12長(zhǎng)度為64m的鋼筋混凝土矩形薄壁渡槽，中間兩跨渡槽單跨長(zhǎng)20m，渡槽址區(qū)在地貌單元上屬石質(zhì)剝蝕丘陵區(qū)，底層表層為2～3m不等的第四系沖洪積圓礫石層，稍密；下為第三系褐紅色砂巖，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，具體布置詳見(jiàn)圖1。

2大跨度槽身設(shè)計(jì)方案的對(duì)比

由于渡槽跨度20m，跨度大，從強(qiáng)度上考慮，為了最大程度抵抗槽身?yè)隙茸冃?，增大跨中橫面的慣性矩，采用鋼筋混凝土箱梁結(jié)構(gòu)形式。為增強(qiáng)箱梁的截面抗彎模量，需將槽身的高度加大，造成渡槽斷面大、自重也隨之增大，跨中撓度變形也會(huì)相應(yīng)增大，很容易造成槽身下沿裂縫，盡管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，但不滿(mǎn)足水利工程建筑物規(guī)范要求和正常通水要求，因此只能從縮短渡槽跨距或者從渡槽下部的支撐形式兩個(gè)方面去考慮，在支撐方面如果采用懸拱，拱形桁架，雙曲拱對(duì)渡槽槽身底部形成多點(diǎn)支撐，也可以解決上述問(wèn)題，但這幾種支撐方案，施工工序多、施工難度大，對(duì)下部支撐和附屬條件要求高，工期長(zhǎng)且造價(jià)高，無(wú)論從工期和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件及施工條件都很難滿(mǎn)足，最終選擇簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是便于施工，環(huán)節(jié)少，工期短，且節(jié)省投資，但是簡(jiǎn)支對(duì)大跨度渡槽槽身的剛度要求高，尤其是必須解決該跨槽身下沿的限裂問(wèn)題，因此還是從該跨渡槽的槽身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)行研究。從箱梁式渡槽的槽身結(jié)構(gòu)安全上進(jìn)行較核計(jì)算，經(jīng)過(guò)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)槽身計(jì)算和模擬驗(yàn)算較核，按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)槽身的承載能力極限狀態(tài)較核，結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足安全要求，但在正常使用工況下該狀態(tài)不滿(mǎn)足使用要求，即結(jié)構(gòu)達(dá)不到槽身抗裂要求。如果要達(dá)到抗裂要求，需加大槽身縱向剛度，為解決這一問(wèn)題，決定在渡槽槽身下部采用施加縱向拉預(yù)應(yīng)力，通過(guò)計(jì)算，利用鋼絞索張拉后回縮產(chǎn)生的壓預(yù)應(yīng)力，抵抗由于渡槽槽身自重及荷載而產(chǎn)生的槽身下沿拉預(yù)應(yīng)力而產(chǎn)生應(yīng)變，從而達(dá)到限裂要求。從結(jié)構(gòu)上講，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本身滿(mǎn)足在簡(jiǎn)支承情況下的安全要求，利用預(yù)應(yīng)力達(dá)到限裂要求，兩者結(jié)合，因此采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土能夠解決大跨度槽身的結(jié)構(gòu)安全和槽身抗裂問(wèn)題。結(jié)合上述分析和計(jì)算，最終確定該大跨度渡槽的設(shè)計(jì)方案為槽身采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，渡槽下部支撐采用簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，這樣不但解決了因渡槽斷面增大而使得槽身自重大易產(chǎn)生變形的問(wèn)題，同時(shí)也降低了工程運(yùn)行后期由于槽身重易產(chǎn)生沉陷或變形的風(fēng)險(xiǎn)，降低了工程造價(jià)和施工難度，減少了施工環(huán)節(jié)，滿(mǎn)足了工期需要等問(wèn)題。

3渡槽設(shè)計(jì)

3.1槽身。槽身采用矩形截面，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，凈寬1.8m，凈高1.8m．壁厚25cm，底板厚30cm。3.2橋墩。橋墩采用1m×2m實(shí)心矩形墩，樁基直徑為1m；2號(hào)、4號(hào)橋墩采用柱式墩，墩柱直徑為1.2m，樁基直徑為1.4m。3.3渡槽承臺(tái)。槽臺(tái)采用柱式橋臺(tái)，樁基直徑為1.4m3.4槽身伸縮縫。伸縮縫采用橡膠止水帶，伸縮縫兩邊用螺栓固定鋼板壓緊橡膠止水帶，用瀝青砂漿填補(bǔ)空隙。3.5主要材料。20m主槽采用C50混凝土；12m主槽以及明渠段槽身均采用C35混凝土。橋墩：蓋梁、擋塊、墩柱、承臺(tái)、樁基均采用C30混凝土。橋臺(tái)：蓋梁、擋塊、墩柱均采用C30混凝土。人行道板采用C30混凝土。材料容重：鋼筋混凝土γ=26kN/m3，瀝青混凝土γ=24kN/m3。各構(gòu)件具體混凝土強(qiáng)度等級(jí)以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)。

4上部結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)要求

4.1鋼絞線(xiàn)、波紋管、錨具、夾具的運(yùn)輸、貯存、加工制作和安裝。預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線(xiàn)》（GB/T5224-2003）的要求。鋼絞線(xiàn)全長(zhǎng)不允許有各種形式的接頭、斷絲等缺陷，表面不允許帶有降低鋼絞線(xiàn)與水泥漿鉸接，咬合的任何具有腐蝕性和潤(rùn)滑性的油污等雜質(zhì)，不得有銹斑。預(yù)應(yīng)力筋錨具和夾具要有可錨固性能、足夠的承載能力和良好的適應(yīng)性，應(yīng)符合國(guó)標(biāo)（GB/T14370-2000）預(yù)應(yīng)力夾具及錨具有關(guān)要求。所有上述預(yù)應(yīng)力材料均應(yīng)有出廠(chǎng)合格證書(shū)和標(biāo)牌，進(jìn)場(chǎng)后必須抽樣進(jìn)行檢測(cè)或檢查，不符合要求的嚴(yán)禁使用。在運(yùn)輸和存放過(guò)程禁止受雨淋、潮濕或腐蝕性物質(zhì)的侵蝕。未鍍鋅的鋼絞線(xiàn)和鋼絲應(yīng)采取防腐措施。鋼絞線(xiàn)的制作和安裝應(yīng)根據(jù)施工圖紙規(guī)定和臨理人的指示進(jìn)行施工。在制作過(guò)程中應(yīng)采用機(jī)械切斷，禁止利用高溫切割工具熔斷。下料長(zhǎng)度必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求尺寸，為使鋼絞線(xiàn)順利穿入張拉千斤頂和工具錨內(nèi)，需將鋼絞線(xiàn)端頭打磨光滑。在加工廠(chǎng)制作好后用汽車(chē)運(yùn)往施工區(qū)域，用吊車(chē)將預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)吊到鋼管腳手架上，利用人工水平運(yùn)輸至需要穿束的孔位，配合機(jī)械穿束。安裝前，必須檢查鋼絞線(xiàn)的編號(hào)尺寸與預(yù)留孔的孔號(hào)尺寸是否相符。為保證水渠內(nèi)側(cè)的糙率較小，預(yù)制渡槽及明渠段施工的水渠內(nèi)側(cè)模板需光滑，模板需用大塊，單塊模板不小于3m2。4.2預(yù)應(yīng)力施工。預(yù)應(yīng)力混凝土采用后張拉法施工，提交同期試樣混凝土強(qiáng)度報(bào)告，混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉必須按同步、對(duì)稱(chēng)、同號(hào)同鋼絞線(xiàn)孔兩端兩向同時(shí)張拉的原則，從中間向兩邊對(duì)稱(chēng)張拉，每次張拉不少于兩根鋼束。預(yù)應(yīng)力張拉同步對(duì)稱(chēng)張拉。張拉中，夾具必須與鋼絞線(xiàn)端頭咬合緊固，每條鋼束滑絲或斷絲數(shù)不得大于一根，同時(shí)滑絲斷絲的總重量不超過(guò)同一截面鋼絲總數(shù)的1%。預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控，即應(yīng)力控制和伸長(zhǎng)值控制。張拉過(guò)程中要做好對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束的應(yīng)力和延伸率的測(cè)量記錄，張拉伸長(zhǎng)量的測(cè)定值與設(shè)計(jì)值誤差不得超過(guò)±6%，如有超出則停止張拉，查明原因。4.3灌漿。在張拉前應(yīng)對(duì)預(yù)留張拉孔（套管）進(jìn)行清理，如用水清洗后則采用高壓風(fēng)對(duì)空內(nèi)的積水進(jìn)行清吹，孔洞中不得有水、污垢和異物。張拉完畢后都應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓力灌漿。灌漿的漿液用原525R普通硅酸鹽純水泥漿，水泥漿配合比0.4∶1，并摻入高效減水劑及復(fù)合膨脹劑UEA，要求R28≥50Mpa。灌漿采用強(qiáng)制灌漿機(jī)和自動(dòng)灌漿記錄儀，并記錄整個(gè)灌漿過(guò)程的流量、壓力、水灰比等參數(shù)。壓漿速度應(yīng)緩慢、連續(xù)，注漿孔內(nèi)（管）不得形成氣泡，注漿應(yīng)飽滿(mǎn)，不得有間斷，注漿過(guò)程中和注漿結(jié)束后的48h內(nèi)環(huán)境溫度應(yīng)在4～35℃范圍內(nèi)。灌漿后24h內(nèi)，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土渡槽槽身上下不得放置或施加其他荷載。4.4施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。施工前要對(duì)所有的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行排序，并且固定相關(guān)施工人員，對(duì)施工人員要提前進(jìn)行施工技術(shù)規(guī)范要求和施工技術(shù)要領(lǐng)的培訓(xùn)。對(duì)各施工環(huán)節(jié)要求嚴(yán)格按照各工序工種和施工工藝要求相關(guān)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。對(duì)工程全過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)和施工過(guò)程，要有詳實(shí)的記錄，為工程質(zhì)量的最終評(píng)定提供完整的記錄資料。

5結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)在工程材料生產(chǎn)技術(shù)和施工能力的提高，在設(shè)計(jì)方案的選擇上盡可能地充分利用已成熟的施工技術(shù)，充分利用建筑材料的（物理、化學(xué)）特性，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化組合，進(jìn)一步優(yōu)化施工工序多的、質(zhì)量難以把控的、投資大的設(shè)計(jì)施工項(xiàng)目，滿(mǎn)足安全使用、便于施工、質(zhì)量便于控制、工期短、造價(jià)低，從而達(dá)到設(shè)計(jì)及施工方案最優(yōu)化。

作者:胡斌章 單位:甘肅省引大入秦工程管理局