百米大跨上承式混凝土箱形截面拱式渡槽設計實踐

向國興，湯洪潔，雷 盼，徐 江，羅亞松

(1.武漢大學水利水電學院，武漢 430072；2.貴州省水利水電勘測設計研究院,貴陽 550002;3.水利部水利水電規劃設計總院,北京 100120)

渡槽是一種輸水橋梁，在我國已有悠久的歷史[1]，我國的混凝土拱式渡槽最早可以追溯到1935年建成的洛惠渠曲里渡槽[2]，設計流量15 m3/s,渡槽全長118 m，其中間段采用主跨24 m、矢高10 m的鋼筋混凝土雙肋拱結構。新中國成立以后，特別是改革開放以來我國的混凝土渡槽建設結合自身的特點，不斷創新發展，建成了一批獨具特色的拱式結構[1]。受水利工程建設需求、建設地域等因素制約，跨徑百米以上的拱式渡槽建設數量較少，廣西萬龍雙曲拱式渡槽[3]設計流量4 m3/s,主跨126 m,略小于同一時期河南嵩縣前河雙曲拱橋(主跨150 m)[4]，曾是我國跨徑最大的渡槽；湖南安化向陽雙曲拱式渡槽[5]設計流量3 m3/s,主跨100 m；廣東九坑河水庫雙坑雙曲拱式渡槽[6]設計流量3 m3/s,主跨100 m；湖北響水洞桁架拱渡槽[7]設計流量10.4 m3/s,主跨100 m；文獻[8]記錄的國內某桁架拱渡槽設計流量6 m3/s,主跨100.5 m；湖南彬縣烏江箱形截面拱式渡槽[5]設計流量5 m3/s,主跨110 m；河南滎陽李村拱梁組合渡槽[9]設計流量2 m3/s，拱身采用肋拱截面，主跨102 m；廣東東莞旗嶺多連拱肋拱渡槽[10]，設計流量90 m3/s，最大拱跨49 m。總體而言，百米以上的大跨徑混凝土拱式渡槽以雙曲拱、桁架拱為主，并多建于20世紀70-80年代，上承式混凝土箱形截面拱式渡槽工程實例偏少，可能是未反映在文獻資料上的因素；除此以外，百米大跨拱式渡槽的設計流量較小，多在5 m3/s左右，水重不大。

隨著山區調水工程的發展，從客觀上給百米以上大跨拱式渡槽的發展帶來巨大的空間，同時也帶來了新的挑戰。首先是跨徑的大幅上升，貴州龍場、白雞坡渡槽的跨徑分別200、156 m，跨度規模屬特大橋[11]；其次，輸水流量較以往的百米拱式渡槽大幅增加，龍場渡槽設計流量20.88 m3/s，水重較以往增加了約4倍，對主拱提出更高的承載力要求；再次，拱頂臨空高度達百米以上，槽址處深切峽谷地形特點突出，采用預制吊裝施工對拱箱截面構造提出了新要求。目前針對百米大跨上承式混凝土箱形截面拱式渡槽結構設計的工程實踐偏少[12]，我國現行規范[13]對拱式渡槽設計的規定主要適用于跨度40 m以下的情況。結合貴州省黔中水利樞紐工程的特點，基于渡槽與橋梁的工程類比，就百米大跨上承式混凝土箱形截面拱式渡槽的設計標準、結構構造、拱身混凝土、拱上建筑物以及結構計算進行了分析與實踐，并于2014-2016年相繼建成了貴州平寨、白雞坡、龍場、祠堂邊、青年隊、塔山坡1號6座主跨大于100 m的上承式混凝土箱形截面拱式渡槽，后續累計進行充水試驗約180 d，安全監測結果表明結構力學變形性能符合預期，并于2018年1月投入試運行，目前運行情況正常。

1 工程背景

貴州省黔中水利樞紐一期工程總干渠建設于山區，渠首設計流量22.77 m3/s，全長62.85 km，經線路比選后，依然出現了6座主跨超過100 m的上承式混凝土箱形截面拱式渡槽，具體技術指標見表1。

表1 黔中水利樞紐工程總干渠大跨上承式 混凝土箱形截面拱式渡槽特性Tab.1 Characteristics of long-span upper-supported concrete box section arch aqueduct in Main Channel of Qianzhong Water Conservancy Project

平寨、白雞坡、龍場、祠堂邊渡槽均位于V形深谷中，槽跨布置為單跨拱；青年隊、塔山坡1號渡槽均位于開闊幽深的U形山谷，地質條件較好，考慮到槽址處地面起伏較大有利于設置拱墩的特點，經比選后青年隊渡槽槽跨布置為6連拱，塔山坡1號渡槽槽跨布置為2連拱。拱上建筑由排架、簡支U形槽身組成。

2 結構設計

2.1 設計標準

考慮到表1所列渡槽跨徑大、水荷載較以往同等跨度渡槽更重的情況，基于拱式渡槽與拱橋總體結構體系一致、拱圈構造與受力相近、拱圈施工工藝相同的特點，為確保渡槽設計標準的合理性，采用水利、公路行業技術標準就建筑物級別、抗震設計標準、耐久性使用標準進行對比見表2。水利、公路行業標準[16,17]抗震設計標準一致，抗震設計烈度或抗震設防烈度均采用現行《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306-2015)規定的地震基本烈度作為設計烈度，主要差異為建筑物級別與耐久性使用標準。建筑物級別的差異主要影響結構的安全度，耐久性使用標準的差異則主要表現為混凝土耐久性的差異，就工程建設角度而言，這些渡槽往往是控制性工程與難點，因此有必要采用水利、公路雙行業標準進行控制。

表2 水利、公路行業拱結構設計標準對比Tab.2 Comparison of arch structural design Standards in water conservancy and highway industry

2.2 拱圈構造

2.2.1 矢跨比

矢跨比是拱結構的一個重要參數，其選擇對拱的內力與穩定、施工方法影響較大。恒載的水平推力與垂直反力的比值，隨矢跨比減小而增大，當矢跨比減小時，拱的推力增加，相應增加了主拱圈的軸向力，對拱圈有利但對墩臺基礎不利；矢跨比過小，附加內力越大，特別是混凝土的收縮徐變和墩臺的水平位移將引起拱頂的下沉甚至開裂；除此以外，矢跨比過小，連拱作用的效應更加顯著，對結構整體而言是不利的。拱的穩定系數與失穩模態影響因素眾多，但拱的第一階彈性穩定系數和考慮風荷載作用下的幾何非線性穩定系數隨矢跨比的減小而減小[19]，因此拱的矢跨比不宜過小。但就施工角度而言，矢跨比小有利于混凝土澆筑。

基于大跨徑拱橋矢跨比取值為1/5～1/8、且以1/6居多的規律[4]，考慮到渡槽水荷載更重的特點，選取矢跨比為1/4、1/5、1/6作為特征值，在拱上建筑、主拱圈截面形式一定的條件下，建立了相應的渡槽桿系有限元模型，并開展了恒載、收縮徐變、溫度作用、水荷載作用條件下的計算分析，綜合結構受力、地基承載能力、拱上排架高度、混凝土澆筑等因素后，平寨、白雞坡、祠堂邊、青年隊、塔山坡1號渡槽渡槽矢跨比選擇1/4，龍場渡槽矢跨比選擇1/5，均高于以往的百米大跨拱式渡槽矢跨比[5,6]以及現行規范推薦的矢跨比[13]，反映了大跨徑、重水荷載條件下拱式渡槽矢跨比選擇的特點。

2.2.2 拱軸線

拱軸線的形狀將直接影響拱圈截面的內力分布，常見的拱軸線形式主要有圓曲線、拋物線、懸鏈線三種。圓曲線作為拱軸線，其合理拱軸線對應同一深度的靜水壓力線[19,20]，與一般拱橋受力特征相反，為所受荷載由拱頂向拱腳逐漸減小[21]，其使用主要從拱圈節段預制和施工便利考慮。拋物線作為拱軸線，其合理拱軸線對應的壓力線為豎向均布荷載[19-21]，考慮到大跨徑拱結構多采用空腹式拱上建筑，需要通過減小拱上立柱的間距以減小集中荷載，使拱圈受力均勻，因此在上承式桁架拱渡槽[1]或拱橋[21]的應用較多。懸鏈線作為合理拱軸線，對應的拱圈受力荷載由拱頂向拱腳均勻增加，特別適用于實腹拱，對于大跨徑上承式空腹拱，則通過選用合理的拱軸系數m使拱軸線與壓力線在拱頂、1/4跨和拱腳處重合的方法，以獲取良好的受力狀態。由于懸鏈線較好地符合拱結構的受力特點，因此在大跨徑拱結構的應用較多，文獻[4]的調查結果表明百米以上拱橋中有85.4%選用了懸鏈線，國內以往的百米拱式渡槽同樣采用了懸鏈線[5,6]。

考慮到國內大跨徑拱結構拱軸線應用特點，表1所列渡槽選用懸鏈線作為拱軸線，并重點分析拱軸系數m的取值。文獻[19]采用統計方法給出了懸鏈線拱橋的特征m值及其所代表的m值范圍分布情況，基于工程相似性及水荷載特點，根據其統計特點按窮舉法選取m=1.543、1.738、1.988、2.240、2.514的拱軸特征系數，在拱上建筑、主拱圈截面形式一定的條件下，建立了相應的渡槽桿系有限元模型，并開展了恒載、收縮徐變、溫度作用、水荷載作用條件下的計算分析；對于吊裝施工的拱圈，進一步根據拱圈的安裝順序與扣索布置，建立了相應的施工仿真模型，對結構施工期的受力與變形作進一步復核。綜合結構施工期、運行期的受力變形情況，龍場渡槽拱軸系數m=2.240，平寨、白雞坡渡槽拱軸系數m=1.998，祠堂邊、青年隊、塔山坡1號渡槽拱軸系數m=1.738。

2.2.3 拱圈構造

(1)總體構造特點與施工方法。拱圈是拱式渡槽的關鍵承重結構，表1所列渡槽均采用了單箱多室截面，其尺寸主要包括拱圈的高度、寬度以及頂板、底板、腹板尺寸，平寨、白雞坡渡槽采用橫向分箱預制吊裝施工，還進一步確定了分箱寬度、預制箱壁厚度以及相鄰預制箱肋之間預留現澆混凝土縫隙寬度等；拱圈截面尺寸需要通過具體的設計計算和施工方法深入分析才能確定，渡槽拱圈整體構造如圖1。平寨、白雞坡渡槽采用了單箱三室的截面構造以降低各箱肋自重，有利于分箱吊裝施工；其余渡槽均采用了單箱雙室的截面構造以降低腹板自重，則有利于整體吊裝施工、支架法現澆施工，拱圈截面構造尺寸與施工方法見表3。

圖1 拱圈箱形截面構造示意Fig.1 Illustration of arch ring box section structure

表3 拱圈箱形截面構造特性 m

(2)拱圈高度。拱圈高度主要取決于拱的跨徑，還與混凝土強度有一定關系，國內外已建拱橋拱圈高度一般控制在跨徑的1/50～1/70[22]。表1所列渡槽最大水重相當于公路-Ⅰ級車道荷載標準值[15]6.8～7.6倍，相當于設計車道數6～8車道，拱橋多采用分離式設計，也即分上行、下行兩幅，單幅拱橋的設計車道數3～4車道；就主要活載而言，單幅渡槽相當于承受了兩幅拱橋的汽車荷載，除此以外，活載增大將導致拱上排架、槽身自重相應增大。因此，渡槽拱圈高度H取值較高，為跨徑的1/49.1～1/57.1，偏于公路橋梁拱圈高度取值經驗的上限。

(3)拱圈寬度。公路拱橋拱圈寬度主要取決于行車道寬度[23,24]，初擬時可控制在橋面寬度的1～0.6倍[19,23]，從結構橫向穩定考慮則希望拱圈寬度不小于計算跨徑的1/20。文獻[23]統計了國內外45座跨徑100～420 m拱橋的技術指標，與表1所列渡槽跨徑范圍相當(94.38～220 m)的拱橋32座，拱圈寬跨比平均值為1/26.9，進一步發現其中29座拱橋(占32座的90.6%)寬跨比的平均值為1/19.9；另有3座寬跨比異常小的拱橋可能與橋面寬度有關，均通過加大拱圈高度以提高結構的剛度，以此提高拱圈失穩時的臨界軸向壓力，達到提高拱圈穩定性的目的，其中韓國首爾仙游人行拱橋拱圈寬度1.3 m，凈跨120 m，寬跨比約1/92.3，拱圈高度4.3 m，遠高出拱圈高度經驗取值[22]2.4～1.7 m。由此可見，公路拱橋總體會從穩定角度考慮拱圈寬度取值[25]，當橋面寬度較窄時可通過增大拱圈高度來確保結構的安全與穩定。

表1所列渡槽槽身采用窄深式的過水斷面，寬度為5.3～5.5 m，對于其中4座主跨108 m渡槽而言，拱圈寬度從穩定角度考慮取主跨的1/20為5.4 m，正好與槽身寬度相當，為方便拱上排架設計、施工略有增大均取6 m寬；即便如此，平寨渡槽因采用分箱吊裝，中箱肋合龍松索后的穩定安全系數僅4.2[26]，略高于規范規定的4.0[27]。白雞坡渡槽主跨156 m，采用了單箱三室截面，同樣采用了分箱吊裝的施工方法，從結構整體穩定以及分箱吊裝過程穩定考慮，拱圈寬度取7.5 m，寬跨比約1/20.8。龍場渡槽主跨200 m，結合拱圈整體吊裝施工以及結構各階段的受力情況，綜合比較后采用了變寬等高箱形截面，拱腳寬12 m，拱頂寬5.5 m，平均寬約7.7 m，較經驗取值10 m窄，在降低自重的同時提高了關鍵部位的承載能力，充分發揮了材料的性能；采用變寬截面后結構的抗風能力強，結構穩定性好，懸臂拼裝過程未采用風纜措施(平寨、白雞坡渡槽懸臂拼裝過程中均采用風纜以確保結構的穩定)，解決了槽址處風纜難以設置的問題。

(4)拱圈壁板厚度。文獻[23]對國內外33座大跨徑拱橋拱圈壁板厚度的統計數據表明，箱拱頂、底板厚度均一致，可取跨徑的1/500～1/800，腹板厚度可取跨徑1/500～1/800，對大跨徑箱形截面拱式渡槽壁板厚度取值提供了一定參考。6座渡槽的壁板厚度見表3，頂、底板厚度相同，與跨徑之比為1/360～1/500；由于施工方法的差異，采用吊裝法施工的拱箱邊腹板厚度b1與中腹板厚度b0差別較大，為方便比較，取腹板的總厚度除以腹板數量作為腹板厚度的特征值，其與跨徑之比為1/263～1/380，明顯高于公路橋梁的取值。前述分析表明渡槽單幅拱圈承受的水荷載相當于兩幅拱橋的汽車荷載(3～4車道)，其對應的支撐結構、槽身自重也必然更大，而渡槽拱圈高度、寬度取值總體控制在公路橋梁的經驗范圍內，因此箱壁厚度需要增大才能滿足結構受力安全的要求。

(5)分箱構造尺寸。平寨、白雞坡渡槽采用單箱三室截面，橫向分三個箱室獨立吊裝拼裝成拱，而后將拱箱橫隔板處預留的橫向鋼筋焊接連接，再安裝預留頂板的縱橫向鋼筋，最后澆筑預制箱肋之間預留縫以及拱箱頂板層混凝土，形成整體拱箱構造。白雞坡渡槽拱圈縱向分15段預制，各段長度基本相同，分箱預制尺寸如圖2，每段預制拱箱的最大吊重為75 t(凈重)。邊箱預制寬度為2.37 m，中箱預制寬度為2.64 m，預制高度均為2.8 m；底板預制厚度均為0.3 m，頂板預制厚度均為0.1 m；中箱腹板預制厚度為0.1 m，邊箱外側腹板預制厚度為0.3 m，內側腹板預制厚度0.1 m；中箱與邊箱之間預留的縱縫厚0.32 m，預留頂板厚0.2 m。預制箱體內均設置橫隔板，間距為2.089m，位于接頭處橫隔板厚0.15 m，其余橫隔板厚0.12 m。

圖2 白雞坡渡槽拱圈分箱構造預制尺寸(單位：cm)Fig.2 Prefabricated dimensions of arch ring sub-box structure of Baijipo aqueduct

2.3 拱圈混凝土

從拱圈結構輕型化考慮，混凝土強度等級均有所提高，龍場渡槽拱圈采用C55混凝土，其余渡槽拱圈均采用C45混凝土。就國內公路行業施工技術標準[27]而言，混凝土優先選用河砂。貴州地區缺乏河砂資源，外購河砂花費巨大，得益于貴州公路行業機制砂混凝土的廣泛應用實踐與標準的制訂[28]，為其他行業工程的應用提供了示范。有鑒于此，開展了拱圈河砂、機制砂混凝土的對比試驗，結果表明機制砂混凝土的熱力學性能、工作性能、耐久性同樣滿足渡槽的建設需要[26]。在此基礎上，各渡槽根據原材料特性進一步開展試驗，確定了各自拱圈機制砂混凝土配合比如表4。

2.4 拱上建筑物

目前我國公路橋梁設計標準[25]規定拱橋多按主拱圈裸拱受力計算，拱上建筑物作為傳力構件，在構造細節上要求拱上建筑物與主拱圈避免過度的相互約束，為此公路橋梁設計標準[25]還進一步規定拱上建筑物宜采用排架與簡支結構以適應拱圈的變形。考慮到表1所列渡槽跨徑大、受力與拱橋相近的特點，拱上建筑物選擇了排架、簡支槽身，結構受力更加明確。前述分析表明渡槽單幅拱圈承受的水荷載遠大于汽車荷載，使得拱上建筑物的自重更大，因此開展拱上建筑物的輕型化設計將促進拱圈的輕型化，有利于降低施工難度和施工費用。

表4 拱圈機制砂混凝土配合比Tab.4 Mix proportion of arch ring manufactured sand concrete

文獻[29]、[30]通過對渡槽常用斷面的優化設計研究表明，在流量、糙率、縱坡相同的條件下，底部為半圓形的U形斷面的過水斷面、濕周最小，因此能有效減小槽身的截面尺寸，既能達到降低結構自重的目的，又能減小沿程水頭損失。有鑒于此，表1所列渡槽拱上簡支槽身均采用了U形斷面；同時，拱上排架采用試算以及提高混凝土強度等級的方法，以達到結構自重優化的目的。文獻[31]運用結構設計優化理論求得實際工程鋼筋混凝土排架的最優斷面，較常規試算法的效率高，同時得到的斷面也最為理想，值得在今后拱上排架的輕型化設計中推廣應用。

3 結構計算

3.1 荷載與組合

結構計算根據使用過程中可能同時出現的荷載，按承載能力極限狀態、正常使用極限狀態進行荷載組合，并取結構的最不利組合進行設計；結構構件開展不同受力方向的驗算時，以不同方向的最不利荷載組合效應進行計算[15]。施工階段的荷載組合則根據施工方法確定，采用預制吊裝時需要考慮扣索索力、施工機具、施工期風荷載等。

3.2 計算方法與模型

表1所列渡槽屬于典型的混凝土桿件結構，可以將空間問題簡化為縱向、橫向2組平面問題[32]，這是目前國內外普遍采用的方法，而相應的技術標準、配筋設計方法也在此基礎上建立。渡槽拱上建筑物均采用排架、簡支U形槽身，計算時按裸拱受力考慮，不考慮拱上建筑物與主拱圈的聯合作用。拱圈縱向桿系有限元模型主要解決結構縱向受力及配筋設計問題，對于采用支架現澆法施工的拱圈，計算模型單元主要根據結構特點、受力特點、邊界條件進行劃分，結構內部的細部隔板構造按集中力考慮，拱上結構的荷載均以集中力的形式作用于主拱排架所在位置節點，拱腳節點設置為固定端約束；對于采用吊裝法施工的拱圈，還需要結合拱圈的施工順序以模擬施工期受力，并考慮施工期的收縮徐變影響。

龍場渡槽拱圈采用全斷面整體吊裝安裝的方法，拱圈縱向劃分為0號現澆節段、1～13號預制吊裝節段、合龍現澆段。0號節段位于拱腳長19.7 m，采用支架法現澆，混凝土達設計強度的85%后張拉該節段的扣索和錨索，隨后拆除支架體系，形成懸臂斜拉扣掛體系；1～13號節段按纜索吊裝能力進行劃分，長5.428～8.712 m，并通過已安裝好的纜索吊裝系統起吊安裝，吊裝就位后進行預制接頭間的鋼筋焊接及混凝土澆筑，接頭混凝土達設計強度的85%后張拉該節段的扣索和錨索，從1號至13號依次循環完成吊裝安裝；最后澆筑合龍段混凝土，混凝土達到設計強度后按預定程序拆除扣索和錨索，拱圈施工結束。此后，再按照設計預定程序進一步完成排架、槽身的施工。

針對上述施工順序，采用橋梁結構專用計算軟件Midas civil建立了龍場渡槽全過程施工仿真桿系有限元模型。首先結合拱圈節段劃分、排架位置、扣索位于拱圈的錨固端位置，采用梁單元對拱圈進行離散；其次根據扣塔的結構特點、扣索與錨索位于扣塔的張拉端位置，采用梁單元對扣塔進行離散；最后采用桁架單元模擬扣索與錨索，扣索、錨索的張拉端均位于扣塔，與扣塔對應的梁單元共用節點，扣索的錨固端位于拱圈，與拱圈對應的梁單元共用節點，錨索的固定端位于兩岸山體的混凝土錨碇，因此設置為固定端約束，扣索與錨索的索力采用初始應力法模擬。拱腳與扣塔底部節點設置為固定端約束；混凝土收縮與徐變按照公路橋梁設計標準[25]的有關規定由Midas civil自動計算。根據前述施工順序以及擬定時間依次在Midas civil中建立相應的施工階段，并在施工階段中激活相應的單元、荷載以及邊界條件，共計70個施工階段 (包含運行期混凝土的10年收縮與徐變)以描述施工全過程，拱圈合龍時的計算模型如圖3。除此以外，龍場渡槽還建立了三維有限元模型，重點分析拱腳、排架柱處拱圈、細部隔板在運行期的局部受力變形特征，以進一步完善結構與配筋設計。

圖3 龍場渡槽計算模型(拱圈合龍狀態)Fig.3 Calculation model of Longchang aqueduct(Closure of arch ring)

3.3 計算結果與充水試驗驗證

渡槽結構計算按水利、公路雙行業規范進行控制，施工階段、運行階段計算成果均能較好地滿足有關規范要求[25,33]。渡槽建成后充水試驗的監測結果表明，結構的力學變形符合設計預期，結構安全可靠。龍場渡槽加載至加大流量時，由水荷載引起的拱圈實測豎向變形與理論值對比如圖4，二者非常接近，拱頂豎向變形實測值18.0 mm，小于理論值21.0 mm；由水荷載引起的拱圈實測上下緣正應力與理論值對比如圖5，二者較為接近，關鍵部位應力安全可靠，上游拱腳截面上緣實測正壓應力為-4.04 MPa，小于理論值-5.35 MPa，下緣實測正壓應力為-6.10 MPa，小于理論值-7.37 MPa；拱頂截面上緣實測正壓應力為-7.97 MPa，小于理論值-9.85 MPa，下緣實測正壓應力為-6.22 MPa，略大于理論值-4.79 MPa；下游拱腳截面上緣實測正壓應力為-4.81 MPa，小于理論值-5.35 MPa，下緣實測正壓應力為-6.59 MPa，小于理論值-7.37 MPa。

圖4 加大流量拱圈豎向變形實測值與理論值對比Fig.4 Comparison of measured and theoretical values of vertical deformation of arch ring with increased flow rate

圖5 加大流量拱圈上下緣正應力實測值與理論值對比Fig.5 Comparison of measured and theoretical values of normal stress at upper and lower edges of arch rings with increased flow rate

4 結 語

(1)基于同等跨度拱式渡槽與拱橋結構體系、受力、拱圈施工方法相似的特點，通過對比分析渡槽在水利、公路行業的建筑物標準、抗震設計標準、耐久性使用標準，采用雙行業技術標準控制的方法有利于確保結構的安全、可靠、耐用。

(2)基于同等跨度拱式渡槽與拱橋的結構構造類比，通過建立相應的桿系有限元模型，經計算分析確定的渡槽矢跨比、拱軸線、拱圈構造尺寸等主要結構參數是合適的，渡槽的充水試驗結果表明結構的應力變形符合設計預期，結構運行正常。

(3)結構設計根據施工方法選擇了不同的拱圈構造，以及采用優化方法降低拱上建筑物自重的方法，有利于降低大跨度拱式渡槽的恒載，促進了結構的輕型化，并降低了施工難度和施工費用，符合大跨度混凝土渡槽的發展趨勢。

(4)拱圈C45、C55機制砂混凝土同樣具有良好熱力學性能、工作性能、耐久性，能適應大跨拱式渡槽的建設，其應用對于缺乏河砂的地區具有良好的示范效應。

(5)拱式渡槽設計對渡槽的造價、施工機具與設備、施工方法以及拱圈的應力變形、穩定均有重要影響，由于不同工程輸水流量的差異，使得渡槽水荷載存在差別，而隨著主要活載的變化，拱圈矢跨比、拱軸線形式、截面構造尺寸的取值也將發生變化，因此，針對不同跨度、不同輸水流量的上承式混凝土箱形截面拱式渡槽，進一步開展拱圈構造研究既能保障結構的安全，又能節約材料，避免浪費，提高經濟性。

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