摘要：渡槽是渠道与河流、沟谷、道路等交叉时采用的一种建筑物形式，在灌区应用广泛。其结构形式与桥梁有共通之处，又有水工建筑的特点和要求，故此本文对渡槽施工方法和工艺技术进行了分析。
关键词：渡槽；梁式；施工方法；施工工艺
跨越河流、沟谷、道路等修建的架空渠道称为渡槽。它实际上是过水的桥，是渠道与河谷、道路等相交所采用的交叉建筑物形式。渡槽由基础、支承结构、槽身、进出口建筑物等组成，按支承结构型式分为梁式渡槽、拱式渡槽、桁架式渡槽、斜拉式渡槽、组合式渡槽等；按槽身断面型式分为矩形槽、U型槽、梯形槽、椭圆形槽、圆管形等；按建筑材质分为木渡槽、砖石渡槽、混凝土渡槽等。目前，应用最广泛的型式是梁式渡槽、拱式渡槽和桁架式渡槽，断面型式多为矩形槽和U型槽，材质主要采用混凝土。渡槽主要用于输水、排洪、导流，是农业灌溉、城市用水、跨流域调水等工程中常采用的水工建筑物，作为一种节点型建筑物，其施工质量直接影响工程效益的发挥，因此本文针对梁式渡槽施工方法与工艺技术进行了分析。
1 渡槽基础施工
1.1 基础施工方法
基础支撑槽墩和槽身，是渡槽重要组成部分。根据渡槽结构和地基特点选择不同的施工方法。浅基础一般采用明挖法施工，若地基承载力不够（如软弱地基），应作加固处理。小型渡槽工程常采用换填砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、砂卵石垫层、灰浆碎砖三合土地基等做法，而大跨度或承重较大的渡槽工程需采用深基础，如钻孔灌注桩基础、沉井基础等。沉井基础适合较大的墩台，由于桩基础适应性强、施工速度快，渡槽深基础多采用灌注桩。为了节约材料，渡槽工程也采用薄壳基础，以土胎为内模灌注薄层混凝土。
1.2 基础施工工艺
基础施工先清理地表、平整场地、设置排水，再开挖或换填。应按设计要求的尺寸进行开挖，并随时检查。开挖后应立即做垫层或砌筑基础，不然应预留15～30cm做垫层或砌筑基础时挖去。填筑砂石垫层时，应分层填筑、分层碾压，每层厚度控制在25～30cm。填筑砂石垫层后，再浇筑一层素混凝土，地基承载力应可达到设计要求。垫层宽度一般为渡槽支架垂直投影边线加宽0.5m。钻孔灌注桩的施工内容包括平整场地、埋设护筒、钻机就位、钻孔、验孔、清孔、放置钢筋笼、安放导管、灌注水下混凝土等[1]。其施工工艺类型包括正循环成孔工艺、反循环成孔工艺、潜水钻成孔工艺、旋挖钻成孔工艺、冲击钻成孔工艺、螺旋钻孔工艺等，应根据工程地质条件结合钻机能力选择适宜的施工工艺。
2 渡槽支承结构施工
2.1 支承结构施工方法
渡槽下部结构型式分为墩式、架式和混合式。墩式分为实心墩、空心墩。实心墩刚度大，承重能力强，但自重大，一般采用浆砌石结构和混凝土结构，后者有现浇和预制块两种施工方法。空心墩自重小，用料省，需采用混凝土结构或钢筋混凝土结构。架式分为单排架式、双排架式、A字形架式，采用钢筋混凝土结构。混合式是指架式与墩式的结合，通常下部为墩，上部为架。
2.2 支承结构施工工艺
以混凝土槽墩为例，一般采用现浇方式，并且利用滑模进行施工。与传统固定模板施工相比，采用滑模可节省模板材料，施工速度快，而且质量好。在浇筑混凝土时模板能够向上滑移，它主要由滑升模板、起重架、工作平台、千斤顶、油泵等组成。安装时千斤顶中的卡具挂在支撑钢筋上，利用千斤顶带动模板支撑结构及工作平台上升。对于上小下大的墩柱采用可缩放的滑升机构，在升高过程中，利用螺杆机构随升随缩。为了避免滑模上升后下部混凝土坍塌，必须严格控制水灰比，滑模混凝土的坍落度一般要求小于2cm，同时为了加快施工进度，混凝土中需掺入一定比例的速凝剂，以便随浇随升。为了减少滑升阻力，滑升时机宜选择在混凝土初凝后、终凝前这段时间内。振捣采用高频振动器，以确保低流态混凝土能够振捣密实。施工过程中若因故暂停，需要每隔0.5～1h启动千斤顶一次，每次提升3～5cm，直至上层混凝土完全凝固。
3 渡槽上部结构施工
3.1 上部结构施工方法
上部结构即槽身，一般分为现浇和预制两种施工方法。现浇法需要搭支架支撑上部结构及施工荷载。因为支架受到模板、混凝土、施工荷载作用会产生变形，为了保证施工安全必须对支架进行预压，并在支架预压沉降稳定卸载后设置适合的预拱度[2]。矩形槽底板与槽壁通常是分次浇筑的，而U型槽和小断面矩形槽可采用全断面一次平起浇筑。槽身的预制，对于U型槽来说，一般采用整体预制方式；而矩形槽可采用整体预制方式，也可采用分片预制方式。预制段长度通常为一跨长度，吊装后再进行连接和接缝处理。
3.2 槽身现浇施工工艺
槽身采用预应力混凝土时，施工内容包括搭设支架、支架预压、安装模板、绑扎钢筋与预应力孔道、浇筑混凝土、安装预应力筋与锚具、张拉预应力筋、预应力孔道压浆。支架常采用碗扣式钢管支架、扣件式脚手架、钢管柱贝雷梁组合支架等类型，应按每种支架工艺要求搭设。支架预压可堆载沙包或设置水箱，加载时应分级增加载荷，同样卸荷时也应分级卸载，通过测量各测点高程值用于观测预压过程[3]。模板安装时，矩形槽先装底模，安装钢筋及波纹管后，再安装外侧模，内模一般吊在撑架上；U型槽先安装内模支承结构，再安装两组定型模板，内模底部开有供振捣的仓口，浇筑侧墙时再封堵。钢筋绑扎后通过井字型定位钢筋固定波纹管。波纹管最高位置设置的排气孔用胶带密封，并插入一根铁丝。混凝土浇筑可从渡槽一端向另一端推进，也可以从两端向中部推进，后者可加快施工进度。应采用分层浇筑方式，台阶式推进，每层厚度不宜超过50cm。振捣时，能使用插入式振捣器应予采用，不便采用的部位（如槽壁）可使用附着式振捣器。浇筑后及时浇水养护，当混凝土强度达到不低于设计强度的85%时可张拉预应力筋，张拉设备为油压千斤顶，应按规定程序张拉。张拉后检查无异常，应在48h内完成孔道灌浆施工。
3.3 槽身装配施工工艺
槽身预制一般与基础、槽墩施工平行作业，预制场地应靠近渡槽工地，以减少运输工作量。场地平整夯实后立模、安装钢筋和浇筑混凝土。当槽段构件强度达到设计强度的70%，即可拖出存放，腾出场地重复利用。模板以钢模、木模居多，也可根据实际条件使用泥模、砖模。模具上应刷脱
模剂，使构件外观平滑。槽段吊装可采用龙门架、独脚扒杆、门型钢塔架或缆索，如果汽吊或履带式吊机可以进入场地，用它吊装更为方便。构件吊装经检查符合要求后，需连接为整体，一般采用直连方式，钢筋或预埋件焊接后接口灌注混凝土。
3.4 进出口连接与伸缩缝止水
渡槽进出口与渠道连接可采用刚性连接或柔性连接，在连接段设置截水齿环。伸缩缝可采用橡皮压板止水、套环填料止水、塑料止水带止水、粘合式止水、PVC胶泥止水等，按各类型止水工艺要求施工。渡槽进出口与两岸渠道之间采用刚性连接或柔性连接，要求渗径长度不小于3～5倍槽前渠道的最大水深，所以在连接段端部应设置截水齿环。如果采用渐变段防渗，例如浆砌石渐变段砌缝必须填满水泥浆，并在迎水面浇筑5～10cm厚的混凝土护面。伸缩缝施工以橡皮压板止水为例，应在施工时结合槽身预制在槽头内壁预留一个凹槽榫口，槽口深应为橡皮止水和压板厚度的和；同时在槽口之内沿槽身周向上设置M10或M12的螺栓，螺栓间距应为20～30cm；在槽身安装就位以后，再在两个相邻槽口的内壁装入橡皮止水带，再套上有螺孔的扁钢压板，通过收紧螺栓使橡皮止水带贴紧在槽口上。
4 结语
渡槽因为兼具桥梁与水工建筑物的特点，技术上也借鉴了桥梁一些做法和工艺，但其本质上是水工建筑物，需较好地满足水力条件，同时对防渗也有较高的要求，因此施工中应充分理解工艺技术，采用高效、合理的技术措施，以确保施工质量达到设计要求。
参考文献：
[1] 王丽娜.排水渡槽灌注桩施工工艺及质量控制[J].山西水利科技，2013（4）：38-39.
[2] 何永煜，郑楚英，陈雁鸣.大重量现浇渡槽支撑系统施工方案重点问题的探讨[J].中国水利，2017（22）：40-42，48.
[3] 牛曙东，王章胜.贾河大跨径预应力梁式渡槽分次浇筑施工技术[J].安徽建筑，2016，23（2）：45-47.
论文作者:罗胜才
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/1
标签：渡槽论文; 混凝土论文; 支架论文; 结构论文; 基础论文; 钢筋论文; 预应力论文; 《基层建设》2019年第1期论文;