紅星渡槽現澆薄壁矩形渡槽槽身施工技術

王福章， 李　萍

(水利部長江水利委員會陸水樞紐工程局， 湖北 赤壁　437300)

紅星渡槽現澆薄壁矩形渡槽槽身施工技術

王福章， 李萍

(水利部長江水利委員會陸水樞紐工程局， 湖北 赤壁437300)

【摘要】以宜昌市東風渠紅星渡槽為例，介紹了高空、大跨度、薄壁矩形渡槽槽身混凝土現澆施工的關鍵技術和質量控制要點，其主要做法可供相關工程施工借鑒。

【關鍵詞】薄壁矩形渡槽； 鋼筋混凝土； 現澆； 施工技術； 質量控制

1工程概況

紅星渡槽位于宜昌市東風渠總干渠上，設計過水流量15m3/s，加大過水流量為18m3/s。紅星渡槽由34節槽身組成，其中雙曲拱上有22節(6m長槽身20節、7.5m長槽身2節)，左右岸上有12節(槽身長均為12m)；槽身內孔凈寬3.2m、凈深2.93m、底板及壁厚度均為20cm。原方案槽身為預制吊裝施工，在實施過程中，考慮到左右岸山坡較陡，大型吊裝設備無法到達，再加上存在很大的吊裝技術難度(單個槽身重量就達71.6t)、費用高等問題，經多次論證，左右岸上的12節槽身改為高空現澆施工，有效解決了吊裝施工過程中的諸多難點，也大大降低了工程成本。

2槽身底模支撐

由于左右岸現澆槽身均在排架頂部，距地面高度為7～21.6m。搭設常規的滿堂腳手架來支撐底模一方面需要大量的腳手架鋼管，另一方面需對搭設處的地基進行全面處理，以免腳手架不均勻沉降導致槽身底模變形。本文結合本工程實際，提出了利用排架上自頂部向下數的第2根橫系梁(橫系梁頂面距排架頂4m，斷面尺寸寬×高=35cm×40cm)作支承梁，架設鋼梁形成施工平臺，再在施工平臺上搭設約4m高的腳手架即可完成底模的支撐。合理地利用排架自身結構，大大減少了槽身支撐的工程量，既降低了成本又提高了工作效率。

2.1相鄰排架間腳手架的搭設

首先測量放樣出相鄰兩排架間的中心點位置，在過中心點的橫斷面兩側按照排距、間距均為0.5m、步距0.6～0.8m進行腳手架搭設；每相鄰兩排架間搭設5排，每排11根立柱；在腳手架的四側均設置斜向剪刀撐與立桿通過萬向扣件連接形成整體受力結構。立桿底部均墊設5cm×10cm木枋(基礎先硬化處理并找平)，頂部均安設可調節高度的頂托，在垂直于槽身縱軸線方向的頂托上鋪設Ι16工字鋼，并調整頂托上的螺帽，使工字鋼梁的頂面高程與相鄰兩排架自上往下的第二個橫系梁頂面上鋪設的10cm×10cm木枋頂面位于同一水平面。

2.2H形鋼梁及操作平臺的安裝

在上述工字鋼頂面所形成的施工平臺上，順槽身縱軸線安裝5根HM300×200型H形鋼，H形鋼梁布置詳見圖1、圖2。H形鋼梁安裝完成后，在梁上垂直渡槽軸線每間隔60cm鋪設一根長約4.20m的Ι16工字鋼；然后以工字鋼為基礎用碗扣式腳手架搭設槽身底模支撐架(排距、間距和步距均為0.6m)，立柱頂部安裝專用頂托調節高度，使同一橫斷面上立柱頂部處于同一高程面(因槽身底板有預拱度要求，槽身中間立柱頂部略高于兩側)；臨近立柱頂部的橫向鋼管沿槽身橫斷面向兩側懸挑2.0m左右，以此為依托兩側向上搭設雙排腳手架(底部掛安全網，外側掛密目網，外側高出槽身頂1.2m，并加設防護欄)，以便形成施工操作平臺。

圖1　現澆槽身支撐示意圖(橫斷面)單位：m

圖2　現澆槽身支撐示意圖(縱斷面)

3預壓

為減少槽身底部支撐變形對槽身的影響，在施工平臺完成后, 且排架混凝土強度達到了設計強度的100%后應進行預壓, 以混凝土實重換用實物(袋裝砂)進行全槽段預壓,并考慮施工時的其他荷載。觀測數據表明，底部支撐變形較小(最大不超過1cm)，通過預壓消除了基礎沉降變形和支架自身的非彈性變形，滿足了施工要求。

4槽身模板、鋼筋及橡膠支座的安裝

4.1模板安裝

現澆槽身底模模板采用1.8cm厚木模，側模及端部采用定做鋼模板。在底模支撐架上按設計要求測量放樣，安裝底模及槽身外側模。完成底板、側墻鋼筋和端部止水片的安裝后，再安裝槽身內側模和端部模板。槽身側墻模板采用H形內推式裝卸限位對拉螺桿對拉、槽內斜撐、頂部鋼管對拉等方式加固定位，圖3為H形限位對拉螺桿加固模板示意圖。

圖3　H形對拉螺桿加固模板示意圖

4.2槽身鋼筋的制作安裝

鋼筋的制作在鋼筋車間內按設計要求完成，再轉運至施工作業面。安裝時先在槽身底模上測量放樣，然后按設計和有關規范要求依次綁扎底板筋和側墻筋。安裝過程中注意鋼筋骨架分段焊接固定，焊接接頭按規范要求相互錯開；保護層采用砂漿墊塊綁扎在鋼筋上固定，以保證保護層厚度。

4.3橡膠支座安裝

先放出每個支座安裝的中心線，并用墨線標明，同時在支座四邊標出四邊的中心點。在支座就位時，將錨固螺栓穿過上下座板錨栓孔并旋入鋼套筒內，并在鋼套筒和上下座板結合面布設密封墊圈后擰緊錨固螺栓。在支座安裝就位對中、調整水平并固定后，用高標號砂漿灌注預留孔及支座底板墊層，待砂漿硬化后撤除調整水平用的墊塊，并用砂漿填滿墊塊位置。砂漿要求灌注密實，不得留有空洞。

5現澆槽身混凝土施工

5.1混凝土配合比

根據薄壁矩形渡槽的結構特點及積累的施工經驗，為減少混凝土收縮率和徐變的影響，嚴格控制混凝土水灰比不大于0.5，坍落度不大于6cm，砂子細度模數不小于2.2，并摻入一定比例的粉煤灰。摻入粉煤灰可改善混凝土拌和物的流動性、黏聚性和保水性，可以有效地防止堿集料反應，從而提高槽身薄壁混凝土的耐久性。

5.2混凝土運輸澆筑

槽身混凝土在拌和站機械拌和后，用混凝土高壓輸送泵將其通過水平和垂直運輸運至槽身頂部的進料平臺上，用斗車人工入倉、平倉，φ30插入式振搗器振搗，振搗時不得觸及模板。先澆筑底板，再兩側墻同時對稱進料澆筑，最后澆筑拉桿；底板自一端向另一端澆筑，側墻采用分層澆筑，每層厚度約50cm。底板及側墻頂表面采用人工進行收光、抹面；每一段槽身的底板、側墻和拉桿一次澆筑完成；澆筑時應注意保證止水銅片和橡膠支座的預埋位置，防止移動錯位。

5.3拆模及養護

不承重的側面模板、端部模板及內模板，在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆模板而受損壞的情況下方可拆除，一般為混凝土澆筑完3d后；承重的底模在混凝土達到80%設計強度后方可拆除，一般為混凝土澆筑完成14d后。

槽身側墻上對拉螺桿的螺帽拆除后，對墻體上的圓洞，分兩次以水泥砂漿調107膠水堵嵌，嵌入的砂漿因內有螺栓絲牙錨固、外有保護層，故能不脫落、不滲水，從而確保工程質量。

渡槽槽身在澆筑完成后，內、外槽壁和底板面用草袋覆蓋，人工灑水養護，養護時間不得低于28d。

6質量控制要點

紅星渡槽現澆槽身既有薄壁、大跨度的結構特性，又有高空、防滲的施工要求。本文采取了科學合理的技術措施，確保了渡槽槽身的施工質量，主要措施有以下幾個方面：

a.利用排架橫系梁架設鋼梁形成渡槽底模施工平臺，避免了大面積地基處理和滿堂腳手架的搭設，有效節省了地基處理費用，減少鋼管租賃和搭、拆費用，提高了施工效率。

b.嚴格控制混凝土配合比和混凝土半成品的各項指標，在混凝土澆筑過程中，嚴格按照先底板后側墻的入倉順序，分層澆筑振搗，同時注意保證槽端止水銅片及橡膠支座的準確位置。

c.模板剛度必須達到設計要求，防止模板受力變形；接縫必須嚴密，確保混凝土表面光潔；底模預拱度必須符合設計要求。

d.采用“H形內推式裝卸限位對拉螺桿”進行槽身側墻模板的加固，既防止了對拉桿處銹蝕滲水，又保證了槽身混凝土外表光潔、美觀。

中圖分類號：TV523

文獻標志碼：A

文章編號：1005-4774(2015)02-0013-03

Construction Technology of Hongxing Aqueduct Cast-in-place
Thin-wall Rectangular Aqueduct Body

WANG Fu-zhang, LI Ping

(MWRChangjiangWaterResourcesCommissionLushuiWaterControlProjectAuthority,Chibi437300,China)

Abstract：Yichang Dongfeng Channel Hongxing Aqueduct is adopted as an example for introducing key techniques and quality control keys of high-altitude, long-span and thin-wall rectangular aqueduct body concrete cast-in-place construction. Main approaches can be provided for related project construction as reference.

Keywords：thin-wall rectangular aqueduct; reinforced concrete; cast-in-place; construction technology; quality control