大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土U型渡槽施工論文

1、大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土U型渡槽施工技術(shù)摘要：U型渡槽越來(lái)越多的使用在了我國(guó)的輸水、排水、引水、排沙等工程之中，因其可穿越崎嶇的地質(zhì)地形，因而有十分廣泛的應(yīng)用。本文以四川都江堰毗河供水一期工程總干渠一流量段上段渡槽結(jié)構(gòu)為例，對(duì)大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土U型渡槽施工技術(shù)進(jìn)行介紹，為同類(lèi)工程施工提供借鑒。一、工程概述毗河供水一期工程由引水樞紐、總干渠、干渠、充水渠及灌區(qū)渠系工程等組成，本文所引用渡槽為毗河供水一期工程總干渠一流量段上段大型渡槽之一。渡槽槽身為相互獨(dú)立的3槽預(yù)應(yīng)力混凝土U形結(jié)構(gòu)，單跨40m，共18跨，單槽內(nèi)空尺寸7.23m×9.0m，槽壁厚0.35m，槽底厚1m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50，抗

2、滲等級(jí)W8，抗凍等級(jí)F200，設(shè)計(jì)流量為350m3/s，加大流量為420m3/s，縱比降13000。渡槽槽身總工程量為：混凝土3.25萬(wàn)m3，鋼筋5022t，鋼絞線(xiàn)1944t。二、施工工藝本工程U型槽身模板由外模、內(nèi)模及端模三部分組成，均在模板廠(chǎng)生產(chǎn)完成，要求所生產(chǎn)的模板剛度必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，以防止工程中模板出現(xiàn)受力變形。工程中每組槽身外模由兩側(cè)各3塊側(cè)模及1塊底模構(gòu)成，模塊之間通過(guò)契口形式進(jìn)行拼接，然后固定在支架上。每跨槽身外模由10組槽身組成。為避免槽身外模在工程中出現(xiàn)變形，槽身底模在施工過(guò)程中根據(jù)二次拋物線(xiàn)設(shè)置預(yù)拱值，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，預(yù)拱值控制在30-50mm為宜。底模安裝完成后需進(jìn)行復(fù)查

3、校核，確保模板的表面平整度和高程誤差值控制在2mm以?xún)?nèi)，軸線(xiàn)偏位誤差值和板面縫隙誤差值分別控制在3mm和1mm以?xún)?nèi)。側(cè)模和底模相拼接，并固定在角鋼制成的支架上，每塊模板的兩端各架設(shè)一個(gè)支架，其上部利用鋼管、卡具及工字鋼固定。為確保側(cè)模的安裝質(zhì)量，各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，并嚴(yán)格控制好平整度和高程誤差。三、混凝土施工技術(shù)本工程U型渡槽工程具有大跨度、薄壁的結(jié)構(gòu)特性，應(yīng)嚴(yán)格選用混凝土原材料，混凝土配合比的各項(xiàng)指標(biāo)須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定。為確保工程質(zhì)量，根據(jù)U型渡槽施工特點(diǎn)，在混凝土原材料的選用上，應(yīng)做好以下兩方面工作：第一，為提高混凝土強(qiáng)度，避免混凝土裂縫的生成，應(yīng)控制好水灰比和含砂量，混凝土水灰比不大

4、于0.5，含砂量不超過(guò)3%，以盡量減少混凝土澆筑完成后的收縮率；第二，為保證混凝土質(zhì)量，可摻加一定量的非鹽類(lèi)緩凝外加劑，以延長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)混凝土初凝時(shí)間2。經(jīng)試實(shí)踐總結(jié)槽身混凝土的水膠比例為0.28，混凝土材料用量（kg/m3）=水水泥粉煤灰砂碎石超塑化SP1減水劑PT-C1引氣劑UF500纖維素纖維=1504291077369465.360.02140.9，坍落度為180220mm，擴(kuò)散度500-600mm，總堿含量2.31kg/m3。因?yàn)楸竟こ蘒型渡槽混凝土澆筑的施工量較大，因此必須加強(qiáng)對(duì)混凝土運(yùn)輸、澆筑、振搗等的質(zhì)量控制。混凝土運(yùn)輸時(shí)，采用龍門(mén)架垂直運(yùn)送到進(jìn)料平臺(tái)，然后通過(guò)人工入倉(cāng)?；炷翝仓r(shí)

5、，每跨槽身混凝土應(yīng)一次澆筑完成，并保證澆筑的連續(xù)性。底部混凝土澆筑時(shí)，下料應(yīng)均勻緩慢，可多分幾層，以方便氣泡逸出。整個(gè)澆筑時(shí)間不宜超過(guò)5h，澆筑強(qiáng)度控制在4m3/h。澆筑過(guò)程中應(yīng)注意槽端U型橡膠止水帶和預(yù)埋件的位置，避免在施工過(guò)程中出現(xiàn)移動(dòng)。混凝土振搗時(shí)，因?yàn)樵揢型槽身采用了雙層配筋，而且壁厚度較小，振搗難度較大。因此應(yīng)采用較小直徑的振搗棒，振搗過(guò)程中嚴(yán)禁與外模觸碰，避免影響成型后混凝土的外觀(guān)質(zhì)量。為防止支架出現(xiàn)偏移或變形，混凝土澆筑和振搗施工應(yīng)同步對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。要加強(qiáng)對(duì)拆模時(shí)間的控制，工程中應(yīng)至少同期生產(chǎn)一定數(shù)量的混凝土試塊，以用于進(jìn)行槽身混凝土5d，10d，14d和28d的抗壓試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)澆筑

6、混凝土強(qiáng)度的有效確定。當(dāng)澆筑完成5d，且混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%時(shí)，可拆除內(nèi)模；當(dāng)澆筑完成10d，混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)，可拆除外模的側(cè)模和端模；當(dāng)澆筑完成14d，混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%時(shí)，可拆除外模的底模。在正常氣溫（20）條件下，當(dāng)混凝土澆筑和振搗結(jié)束10-12h后即可開(kāi)始養(yǎng)護(hù)，如在氣溫較高或干燥的情況下應(yīng)及早進(jìn)行。養(yǎng)護(hù)過(guò)程中采用草簾對(duì)槽內(nèi)混凝土表面進(jìn)行遮蓋，防止風(fēng)吹日曬，并經(jīng)常灑水保持濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于25d。四、槽身預(yù)應(yīng)力施工鋼絞線(xiàn)張拉施工準(zhǔn)備期間，確保千斤頂和油泵配套，千斤頂安裝位置應(yīng)與鋼絞線(xiàn)在同一軸線(xiàn)上，還要與承壓板保持垂直?？v、環(huán)向預(yù)應(yīng)力都使

7、用分級(jí)加載法整體張拉?？v向預(yù)應(yīng)鋼絞線(xiàn)采用一端錨固。一端張拉，張拉端采用圓錨體系，固定端采用P型錨固體系，環(huán)向預(yù)應(yīng)力采用兩端張拉和扁錨體系，2臺(tái)設(shè)備張拉速度保持一致。張拉順序嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，采用持荷5min來(lái)消除應(yīng)力松弛，而不采用超張拉來(lái)彌補(bǔ)應(yīng)力松弛3。湍河渡槽工程施加預(yù)應(yīng)力必須同時(shí)滿(mǎn)足以下條件：1）混凝土齡期一般要長(zhǎng)于7d；2）槽身混凝土抗壓拉力韌性不低于設(shè)計(jì)拉力韌性等級(jí)值的80%。氣溫較高時(shí)，施工時(shí)拉力韌性易達(dá)到張拉要求，此時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制齡期；低溫較低時(shí)，施工時(shí)齡期夠，但拉力韌性增長(zhǎng)慢，這種情況應(yīng)嚴(yán)格控制拉力韌性。因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)條件的區(qū)別，拉力韌性參考值一般以現(xiàn)場(chǎng)混凝土回彈值或同條件養(yǎng)護(hù)試塊拉力

8、韌性作為指標(biāo)，而沒(méi)有用養(yǎng)護(hù)室試塊拉力韌性作為系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。大型澆灌鋼筋混凝土U型渡槽工程使用后張法的施工工藝。槽身縱向使用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)，單端張拉；環(huán)向使用無(wú)粘結(jié)鋼絞線(xiàn)，兩端同步進(jìn)行拉伸。為保證槽身受力均勻，縱、環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)使用兩側(cè)張拉。按先張拉端肋環(huán)向鋼絞線(xiàn)，然后張拉縱向鋼絞線(xiàn)，在工序的結(jié)尾張拉漸變段至跨中區(qū)域環(huán)向鋼絞線(xiàn)的順序施工。鋼絞線(xiàn)張拉前先單根預(yù)緊然后整束張拉，單根鋼絞線(xiàn)的預(yù)緊力為張拉控制應(yīng)力的1/10。縱向鋼絞線(xiàn)張拉結(jié)束，方可進(jìn)行造槽機(jī)外模拆卸，全部預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉完畢造槽機(jī)才能移位過(guò)孔4。鋼絞線(xiàn)的張拉實(shí)行雙控，以張拉應(yīng)力控制為核心，以拉伸值進(jìn)行校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。每束預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉前先

9、計(jì)算理論拉伸值和相應(yīng)的壓力表讀數(shù)，以此作為張拉施工的參考，每一束預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉時(shí)都應(yīng)做詳細(xì)的記錄。實(shí)際拉伸量應(yīng)不超過(guò)理論拉伸量的±6%，當(dāng)拉伸量超過(guò)±6%時(shí)應(yīng)查明原因。五、總結(jié)通過(guò)對(duì)南水北調(diào)中線(xiàn)工程中丹江口水庫(kù)的輸水的工程施工案例，對(duì)大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土U型渡槽施工技術(shù)進(jìn)行介紹，對(duì)大型澆灌鋼筋混凝土U型渡槽施工工藝、混凝土施工技術(shù)、槽身預(yù)應(yīng)力施工進(jìn)行了具體的分析，總是要建造質(zhì)量過(guò)關(guān)、功能齊備的大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土U型渡槽就必須嚴(yán)格的遵照工程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。參考文獻(xiàn)1孫鵬.大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土U型渡槽施工技術(shù)簡(jiǎn)析J.山西水利，2015（1）：28-29.2劉宇亨.盧秀佳.常利武U型渡槽