大型现浇钢筋混凝土U型渡槽施工技术简析

孙 鹏

（山西省张峰水库建设管理局，山西 晋城 048215）

1 工程简介

张峰水库工程输水总干全长63 km，渠首至20号隧洞出口为明流输水，全长24.7 km，共修建14座渡槽。其中林村河渡槽全长288m、高度28.8m，横跨林村河连接16号和17号隧洞，是输水总干渠上长度最长、高度最大的一座渡槽。渡槽设计流量2.49m3/s，设计纵坡1/1000，由进口段、槽身段及出口段三部分组成。槽身采用U型C30钢筋混凝土薄壳结构，跨度6.0（12.0）m，半径 1.0m，净宽 2.0m，直墙高 0.55m，壁厚15 cm。槽身主河槽段采用肋拱结构，拱上设排架，拱券跨度40.0m，矢跨比1/5，两岸坡段采用单排架结构。工程最初设计采用预制吊装法进行U型槽身施工。在正式实施阶段，综合考虑吊装施工难度、工期及工程费用等因素，最终确定对该U型槽身采用高空现浇施工技术。

2 施工技术

2.1 槽身模板制作和安装

本工程U型槽身模板由外模、内模及端模三部分组成，均在模板厂加工制作完成，要求所制作的模板刚度必须满足设计要求，以防止施工中模板出现受力变形。

2.1.1 外模安装

工程中每组槽身外模由两侧各3块侧模及1块底模构成，模块之间通过契口形式进行拼接，然后固定在支架上。每跨槽身外模由10组槽身组成。为避免槽身外模在施工中出现变形，槽身底模在施工过程中根据二次抛物线设置预拱值，根据计算结果，预拱值控制在30~50 mm为宜。底模安装完成后需进行复查校核，确保模板的表面平整度和高程误差值控制在2 mm以内，轴线偏位误差值和板面缝隙误差值分别控制在3 mm和1 mm以内。

侧模和底模相拼接，并固定在角钢制成的支架上，每块模板的两端各架设一个支架，其上部利用钢管、卡具及工字钢固定。为确保侧模的安装质量，各项指标应符合设计规范要求，并严格控制好平整度和高程误差。

2.1.2 内模和端模安装

U型槽身的内模采用外弧形可调钢模，在混凝土浇筑前将内模安装在内模支架上。内模分为两部分，通过吊装和槽口工字钢固定，并与外模连接为一个整体。为解决槽身两端支撑和方便施工，在槽身设置端模，在安装时应将端模的扩散段和钢板螺栓连接牢固。

2.2 钢筋工程

当U型槽身外膜安装完成且质量验收合格后，进行钢筋的安装施工。首先在模板上根据设计图纸要求进行间距的划分，并逐一将横断面弧形筋分开，然后依次穿纵向主筋及架立筋，并每隔一段距离将主筋和断面筋牢固捆绑，最后进行主筋的捆绑。

钢筋安装过程中应严格按照设计规范要求进行，并做好钢筋间距和保护层厚度的控制。主筋的焊接位置应按照要求相互分开，且应避免在受控区域焊接；双排主筋必须采取有效措施来控制其间距；混凝土保护层采用预制垫块在钢筋上绑接固定，并确保保护层厚度。

3 混凝土施工过程

3.1 原材料选用

本工程U型渡槽工程具有大跨度、薄壁的结构特性，应严格选用混凝土原材料，混凝土配合比的各项指标须经过试验确定。为确保工程质量，根据U型渡槽施工特点，在混凝土原材料的选用上，应做好以下两方面工作：

第一，为提高混凝土强度，避免混凝土裂缝的生成，应控制好水灰比和含砂量，混凝土水灰比不大于0.5，含砂量不超过3%，以尽量减少混凝土浇筑完成后的收缩率；第二，为保证混凝土质量，可掺加一定量的非盐类缓凝外加剂，以延长实现混凝土初凝时间。

3.2 混凝土浇筑

由于本工程U型渡槽混凝土浇筑的施工量较大，因此必须加强对混凝土运输、浇筑、振捣等的质量控制。混凝土运输时，采用龙门架垂直运送到进料平台，然后通过人工入仓。

混凝土浇筑时，每跨槽身混凝土应一次浇筑完成，并保证浇筑的连续性。底部混凝土浇筑时，下料应均匀缓慢，可多分几层，以方便气泡逸出。整个浇筑时间不宜超过5 h，浇筑强度控制在4m3/h。浇筑过程中应注意槽端U型橡胶止水带和预埋件的位置，避免在施工过程中出现移动。

混凝土振捣时，由于该U型槽身采用了双层配筋，而且壁厚度较小，振捣难度较大。因此应采用较小直径的振捣棒，振捣过程中严禁与外模触碰，避免影响成型后混凝土的外观质量。为防止支架出现偏移或变形，混凝土浇筑和振捣施工应同步对称进行。

3．3 混凝土拆模及养护

要加强对拆模时间的控制，施工中应至少同期制作一定数量的混凝土试块，以用于进行槽身混凝土5 d，10 d，14 d和28 d的抗压试验，实现对浇筑混凝土强度的有效确定。当浇筑完成5 d，且混凝土试块强度达到设计强度的50%时，可拆除内模；当浇筑完成10 d，混凝土试块强度达到设计强度的75%时，可拆除外模的侧模和端模；当浇筑完成14 d，混凝土试块强度达到设计强度的85%时，可拆除外模的底模。

在正常气温（20℃）条件下，当混凝土浇筑和振捣结束10~12 h后即可开始养护，如在气温较高或干燥的情况下应及早进行。养护过程中采用草帘对槽内混凝土表面进行遮盖，防止风吹日晒，并经常洒水保持湿润，养护时间不少于25 d。

4 结语

实践证明，张峰水库采用大型现浇钢筋混凝土U型渡槽施工技术，在保证工程质量合格的基础上，节省了约10%左右的工程费用，具有良好的经济效益，值得在类似工程中推广应用。