关于钢筋混凝土U型薄壁渡槽槽身施工的探析

贾宇翔

(常德市鼎城区水利局五里溪水库管理所 湖南 常德 415100)

关于钢筋混凝土U型薄壁渡槽槽身施工的探析

贾宇翔

(常德市鼎城区水利局五里溪水库管理所 湖南 常德 415100)

钢筋混凝土U型薄壁渡槽结构在工程实践中的应用，应满足抗裂止水的设计要求，即渡槽结构不会因混凝土区域内的受拉情况影响而产生拉应力，这一设计条件要求渡槽结构应具有受力条件良好、整体性能稳定等特点，以避免钢筋混凝土内部出现应力集中的现象。本文主要结合某工程实践，从槽身模板、支撑结构、钢筋安装、混凝土运输浇筑及拆模养护等方面分析了钢筋混凝土U型渡槽槽身施工工艺及要点，仅为广大水利工作人员作为参考。

钢筋混凝土；U型薄壁梁渡槽；施工技术

一、引言

渡槽结构的主要功能在于输水或承载部分附属设施，与桥梁结构相比，渡槽结构具备保障输水的挡水侧墙，故在渡槽设计和施工中，主要将重点集中在如何发挥侧墙的承载作用和承重功能上，这也是渡槽设计的基本思想。与矩形、箱形槽结构相比，U型薄壁渡槽结构具有曲面光滑、应力分布均匀、水荷载环境适应能力强等优点，在实现结构形式与受力状态的统一优化上具有显著优势。

二、工程项目概况

某灌区工程设计灌溉面积为0.0336km2，由干渠、支渠和扬水站组成。其中干渠总长72km，主体结构均采用C30钢筋混凝土U型薄壁渡槽结构，单个槽长15m，深2.7m，内口宽3.3m，槽神后0.14m，重75t，设计流量每秒为14.54m2，流速每秒为2.29m。

在项目施工阶段，施工组织和管理人员通过对施工场地布置情况、施工吊装技术、吊装费用等因素的考虑，拟采用高空现浇手术对渡槽槽身进行施工，这一施工目标的制定与实施，约节省了10%的槽身混凝土工程费用。

三、槽身模板及钢筋安装

(一)槽身模板

1.槽身外模。准备工作包括：将每组外模共分为七块(槽身底部一块、两侧各三块)，每块长150cm，利用企口将每块外模拼接起来；根据项目施工要求，将钢支架和钢桁架组合的钢模作为底模，底部接触面为10mm钢板，在顶部水平方向设置两根工字钢；钢支架放置在排架钢筋混凝土支墩上，用螺栓将其与混凝土中的钢板连接起来；根据工期要求，采用3跨-5跨桁架循环使用。

结合施工变形要求和施工经验，按照二次抛物线原理对槽身底模的预拱度(30-50mm)进行设置；预拱度设置完成后，对模板表面的平整度、高程、轴线偏位、板面缝隙进行核查，并按照要求合理严格控制这些指标的误差，若板面缝隙在3mm内，为了确保模板不会出现漏浆问题，可采用硬海绵条进行填充。

2.内模。在浇筑作业中，将内模装在内模支架上，并将其吊装固定在槽口工字钢上，使其能与外模形成一个稳定、牢固的整体；槽底内模用钢管及燕尾卡吊起，每间隔2m设置一个吊点，以控制内模和外模之间的距离。

3.端模。端模设置作用在于增强槽身两端的强度和稳定性，将其扩散段与堵头钢板螺栓连接起来，以形成一个完整的槽身支撑结构。

(二)钢筋安装。钢筋安装流程为：合理设置模板间距—穿过纵向主筋—穿过架立筋—捆绑主筋与断面筋—捆绑主筋。钢筋安装需严格按照设计规范和要求进行，采用预制混凝土垫块在钢筋表层形成一层厚度相当的保护层；主筋的焊接位置应按照施工图纸要求隔开，避免在同一区域内焊接；在捆绑与焊接双排钢筋的过程中，应严格控制钢筋间的间距等。

四、槽身混凝土运输、浇筑及养护

(一)混凝土原材料。根据U型薄壁渡槽结构的实际特点，并结合大量工程实践经验，应对混凝土各原材料的性能进行控制分析，包括混凝土水灰比应≤0.5，坍落度≤5cm、砂子的细度模数≥2.0、砂的含泥量≥3%。通过对上述性能指标的控制，以起到减轻混凝土徐变程度、确保混凝土浇筑的连续性等作用。

(二)混凝土运输浇筑。采用25t自行吊车将渡槽槽身运至浇筑仓内，确保混凝土浇筑的连续性，浇筑时间应控制在5h内；由于槽身壁厚较小，需使用30mm振捣棒进行振捣，且振捣时应小心谨慎，避免因触碰到外模而造成对混凝土质量造成影响；在振捣时触及到钢模，会造成钢模局部振动过大，不利于保障混凝土振捣质量，故针对这一情况，应保证钢模振捣能产生全局共振，确保拆模后槽身的光滑平整、线条直顺等；在底部混凝土下料浇筑时，应坚持匀速、缓慢和分层的原则，便于混凝土内部气泡排出；浇筑时，注意确保槽端U型橡胶止水带及预埋件的准确位置；在槽身浇筑作业完成后，分别在第5d、第10d、第14d及第28d对其进行抗压试验，并验证混凝浇筑的强度。

(三)拆模。在浇筑后第5d，若混凝土抗压强度满足设计强度的50%，即可将内模拆除；在混凝土浇筑后第10d，若混凝土抗压强度满足设计强度的75%，即可拆除外模和端模；在浇筑后第14d，若混凝土抗压强度满足设计强度的85%，即可拆除外底模。

(四)养护。通常在正常的温度条件下，待混凝土浇筑和振捣作业完成后的24h内，即可安排工作人员落实养护工作；若浇筑现场温度较高或空气较干燥，应在浇筑和振捣作业完成后的10-12h内开始养护。养护措施包括采用草帘对混凝土表面进行遮盖，并定期对其洒水，以减缓混凝土表面水分蒸发速度，保持其湿润。

(五)质量控制要点

①因U型薄壁渡槽槽身结构的特殊性，对混凝土原材料的配制、搅拌、浇筑和振捣等提出了更为严格的要求，故上述性能指标应经过试验来合理确定；

②为了减轻模板受力变形的程度，应对支撑桁架的受力、力学性能等进行计算，以确保模板表面的光洁、平整；

③在混凝土浇筑过程中，应安排监理工程师对其全过程进行监督，监督内容包括是否按照既定的规范和方法进行混凝土振捣；混凝土浇筑是否连续；浇筑过程中的钢筋位置是否合理；钢筋间距和保护层厚度是否符合施工要求等；

④针对北方地区冬季，在钢筋混凝土U型薄壁渡槽槽身施工中，不允许在混凝土中添加盐类防冻剂。

五、结语

从上述工程实践中可以看出，该灌区工程采用钢筋混凝土U型薄壁渡槽槽身进行施工，一方面可确保工程施工质量达标，另一方面还节省了10%的成本费用，经济效益显著。另外，本文重点分析了槽身模板、支撑结构、钢筋安装、混凝土运输浇筑、拆模养护及质量控制措施等内容，要求施工人员需在掌握上述施工要点的基础上，加强对渡槽结构的深入研究，以提高整体结构的受力能力。

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贾宇翔(1975-)，男，本科，助理工程师，现主要从事水利工程管理方面工作。