摘要：为检验大型渡槽工程质量，确保工程安全，需在南水北调中线工程通水前进行渡槽充水试验，充水试验能够对总干渠输水建筑物、沿线控制建筑物及其他相关设施进行安全性检验；充水试验的顺利进行，可大幅度降低重大安全事故发生的概率、提高处理紧急事件的灵活性、确保非常情况下当地居民生产生活及生命财产安全。
关键词：大型；渡槽；充水试验
1 渡槽充水试验目的
渡槽充水试验主要目的：检验渡槽槽身在设计水位及加大水位下止水情况和渡槽实体混凝土质量；检验设计水位及加大水位下渡槽槽体结构应力状态和结构挠度；检验渡槽的沉降变形，为全线充水提供条件；提供工程运行前安全评估、投入运行的技术保障等。
2渡槽充水前期准备
为保证渡槽安全充水，其形象面貌、安全监测、充水期间的维护和管理条件需要具备一定的条件，总体要求如下：
2.1渡槽主体工程施工完成，混凝土强度达到设计要求，通过了通水前验收；
2.2所有安全监测设备和设施均具备数据采集条件，并取得初值；
2.3成立了满足试验充水运行、管理、维护机构；
2.4明确了试验充水相关检验及测试单位或机构。
3 渡槽充水试验充排水过程
3.1渡槽充水水源
渡槽充水水源取用附近水源、引水或采用打井取水；放水采取自流排水方式，通过控制手动对夹蝶阀，孔内积水经埋设排水管自流排入河道。
3.2渡槽充水
渡槽充水按照两边槽→中槽顺序进行，渡槽放水过程同样按照两边槽→中槽顺序进行，或者渡槽充水过程按照中边槽→两边槽顺序进行，渡槽放水过程同样按照中槽→两边槽顺序进行。
3.3充水过程
渡槽充水时两边槽同步充水至设计水位→停留72h观测记录数据→将中槽充水至设计水位→停留72h观测记录数据→三槽同步充水至加大水位→停留72h观测记录数据→三槽同步充水至满槽水→停留5天观测记录数据。充水时槽内水位上升速度按每天不大于2.5m控制，充水至设计水位按照10级控制，第一、二级进行连续充水，之后各级进行安全监测。
3.4放水过程
渡槽放水时，三槽由满槽水同步放水至加大水位→停留观测记录数据→两边槽同步放水至空槽→停留72h观测记录数据→中槽同步放水至空槽。放水过程分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的 2 倍，逐级等量放水，槽内水位放水至加大水位后按照5级控制，每级后进行安全监测。
4 渡槽充水试验中防冻胀措施
渡槽充水试验的防冻措施要从以下三个方面进行控制
4.1事前控制：充水试验前，全面检查槽身混凝土质量，确保槽身定位锥孔、混凝土蜂窝、裂缝及竖向波纹管堵塞等质量缺陷全部处理完成。
4.2事中控制：
4.2.1两端堵头充水设计水位附近贴一层5cm厚闭孔泡沫板，减少水面结冰产生的挤压力；
4.2.2静置观测过程中，如水面结冰，专人负责打碎冰盖；
4.2.3加强过程中巡视观测，发现混凝土表面窨湿及渗水时，及时进行堵漏或灌浆处理，处理完成后再继续充水。
4.3事后控制：槽内水放空后，及时将混凝土表面吹干，防止表面水分结冰；勤观察混凝土表面渗水情况，如有渗水点，及时采用碘钨灯烘烤至积水全部排干。
5 渡槽充水试验中安全监测
渡槽充水期间监测方面包括：渡槽墩基的不均匀沉降及应力监测；渡槽应力、应变计预应力变化监测及跨中挠度监测；桩基应力、应变监测；人工巡视检查。监测设施按照数据采集和观测方式不同，划分为内观仪器和外观设施。
5.1内观仪器
内观仪器种类主要有：应变计、钢筋计、无应力计、温度计（测单元），锚索及锚杆测力计等。内观测仪器均为现场埋设的电测仪器，电缆引入附近对应观测站，观测时一般只需在观测站集中进行，监测数据采用与所测仪器对应的便捷式读书仪进行读取。
5.2外观设施
外观设施主要有：工作基点、沉降标点、水尺等。外观设施为现地埋设的标点、标志等设施，观测时一般需达到设施所处位置，监测数据采用对应的外观测试仪表进行采集。
除了对布设有监测设施的部位进行重点监测外，在充水试验期还需对所涉工程部位定期进行人工巡视检查。巡视检查一般采用手锤、米尺、放大镜等简易工具，采用眼看、尺量、手锤敲打、耳听的简易方法进行，异常情况应记录影像留存。
6 渡槽充水试验中可能遇见的问题及采取的质量控制措施
在渡槽建筑物充水试验中，渡槽充水存在的质量问题主要分四类：裂缝渗水、伸缩缝渗水、施工缝渗水、表面窨湿等。典型质量问题照片如下：
渡槽进口连接段窨湿
通过查阅有关资料，咨询有关专家，对灌注桩混凝土施工中可能出现的问题采取了相应的处理措施。
6.1裂缝渗水
6.1.1 原因分析 混凝土出现裂缝的原因很多，推测出现以上情况的原因主要如下：⑴底板与立墙混凝土浇筑间歇长，新老混凝土约束，新浇筑混凝土内部产生拉应力，混凝土表面拉裂；⑵立墙表面积大，厚度薄，混凝土表面距竖向波纹管外壁仅7cm，拆模后养护不及时。
6.1.2处理措施 根据《南水北调中线干线工程混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定》及《南水北调中线干线工程混凝土常见质量缺陷处理作业指导》中关于混凝土裂缝处理的相关规定，对于宽度在0.2mm以下的槽身裂缝，拟采用表面涂抹法处理，对于宽度0.2mm以上的槽身裂缝，拟采用交叉斜孔进行化学灌浆处理。
6.2 伸缩缝渗水
6.2.1 原因分析 在渡槽充水试验中有时会发现伸缩缝渗水现象，出现这种情况的主要原因是：⑴ 混凝土受温度、充水后槽身轻微变形等影响；⑵ 在渡槽止水施工中，工序控制不严，没有规范施工
6.2.2处理措施 ⑴ 渡槽放水后对可更换止水重新规范安装。
6.3螺栓孔
6.3.1原因分析 渡槽模版加固一般采用对拉锥头螺栓加固，螺栓孔较多，上万个。锥头在施工时采用包裹透明胶带的方式进行保护，避免施工时破坏及保证后续拆除时方便。虽安排专人在经培训后进行处理，但仍存在个别锥头拆除后，锥孔周壁清理不完全，在成冲水后螺栓孔渗水情况。
6.3.2处理措施 根据上述分析，螺栓孔总体处理方案及工艺合理安全，仅个别螺栓孔存在窨湿现象，对存在问题的螺栓孔，两侧填补材料进行凿除，对孔壁进行重新清理，完成后进行重新修补，修补材料采用预缩砂浆，为确保密封性，孔壁涂刷一层丙乳基液。
6.4施工缝
6.4.1 原因分析 为施工缝处凿毛及结合面清理不到位所致。
6.4.2 处理措施 采用施工缝灌浆的方式进行处理，灌浆材料采用相关专业的结构灌注胶进行。
6.5表面窨湿
6.5.1 原因分析 渡槽充水过程中发生表面窨湿常见的问题，发生的原因主要包括以下方面：⑴混凝土局部振捣不密实，出现漏振现象；⑵混凝土浇筑过程中有杂物落入。
6.5.2处理措施 ⑴ 采用钻孔注浆的方式，对窨湿部位进行注浆；⑵采用化学灌浆的方式，进行处理。
7 体会与结语
通过渡槽工程充水试验，可以反映出渡槽工程施工过程中存在的质量问题，对充水中发现的质量问题认真标记，对每个质量问题都要认真处理。有些问题处理相对比较简单，有些问题如窨湿，是比较难以处理的，处理费用也相对较高，甚至会出现严重影响工程质量的问题出现，在施工过程中一定要制定严格的施工程序、质量控制细则，加强施工过程的控制，采取预防为主的政策。希望通过此文，对类似工程提供一些经验。
参考文献：
[1]《水工混凝土钢筋施工规范》（DL/T 5169-2002）
[2]《水工建筑物止水带技术规范》（DL/T5215-2005）
[3]《南水北调中线干线工程混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定》
[4]《南水北调中线干线工程混凝土常见质量缺陷处理作业指导》
作者简介：王深聪（1982－），男，河北曲阳人，工程师，南水北调中线工程建设管理及运行工作。
论文作者:王深聪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/1
标签：渡槽论文; 混凝土论文; 水位论文; 裂缝论文; 南水北调论文; 螺栓论文; 中线论文; 《基层建设》2019年第9期论文;