宝鸡峡漆水河渡槽U 型预应力薄壁混凝土施工浅析

陈永强

（宝鸡峡引渭灌溉中心，陕西 咸阳 712000）

1 工程概况

漆水河渡槽位于宝鸡峡灌区塬下北干渠桩号23+561～23+981，主要建筑物从进口到出口依次为：进口明渠、槽身段及出口明渠组成。渡槽采用单跨布置,受力体系为简支结构。槽体单跨长30 m，跨径组成为14 m×30 m，渡槽重4480 t，上部为C50W6F150 预应力混凝土U 型槽，下部为实心重力式墩，桩基础采用混凝土摩擦桩。设计水深1.937 m，加大水深2.16 m，单跨槽净宽4.8 m，槽净高2.8 m，跨中断面净高3.2 m，两侧直墙段高1.5 m，槽壁厚0.3 m，底板厚0.4 m；支座断面净高3.55 m。壁厚0.45 m，底板厚0.7 m。渡槽顶部沿槽身轴线方向每隔2.5 m 方向设一根0.3 m×0.3 m 的拉梁。槽身底部共布置9 孔纵向有粘结预应力直线筋，单孔预应力筋为8 根φS15.2 钢绞线，采用圆形锚具、圆形波纹管，单端张拉，单孔锚下控制应力为1458.24 kN，为提高槽身的防渗能力，槽身外壁采用水泥基渗透结晶防水涂料辅助防渗。

2 槽身混凝土施工工艺

2.1 施工顺序及方法

槽身采用造槽机自出口向进口方向逐跨原位现浇施工。施工方法为造槽机施工,槽身一次浇筑成型。混凝土用混凝土罐车运输至现场,泵车泵送入仓。混凝土施工前，必须进行同条件混凝土试拌试验，观测混凝土性状、坍落度、含气量和凝结时间等，确保混凝土质量符合浇筑要求后方可进行混凝土浇筑。

2.2 混凝土生产

1）本工程U 型渡槽具有大跨度、薄壁和高空作业的特性，为确保混凝土质量及槽体施工过程顺利，在拌合前试验人员必须测定砂石的含水率，准确测定因天气变化等引起的粗细骨料含水量变化，以便及时调整施工配合比,将推荐的配合比调整成施工配合比，计算每盘混凝土实际需要的各种材料量。在拌制混凝土前应做好以下三方面的工作：（1）混凝土每盘的搅拌时间不少于120 s。搅拌时,先向搅拌机投入骨料、水泥、矿物掺合料及水、外加剂，然后放入纤维素纤维,充分搅拌至均匀为止；（2）混凝土拌和物的入模含气量应满足设计要求，允许偏差1%；（3）混凝土拌制过程中，按照浇筑部位控制混凝土坍落度， 坍落度可以通过保持水胶比不变同比例增减水和胶材,或者微调减水剂掺量来控制。

2）经现场实践槽身混凝土水胶比为0.38，砼性状较好施工过程顺利。混凝土材料用量（kg/m3）经试实践总结槽身混凝土的水胶比例为0.28，混凝土材料用量（kg/m3）=水泥∶粉煤灰∶水∶砂∶小石∶中石∶减水剂∶保坍剂∶缓凝剂∶引气剂∶纤维=358∶63∶160∶774∶205∶820∶1.43∶0.36∶0.029∶0.02∶0.9，坍落度为200 mm～230 mm，扩散度540 mm～610 mm，含气量为4.9%。

3 混凝土施工

3.1 混凝土运输及泵送

（1）渡槽混凝土采用搅拌输送车运到工地现场，由汽车泵送至工作面，混凝土汽车泵送前需提前启动查看性能，保证设备能正常工作。为减少混凝土浇筑洒落污染模板和降低混凝土自由下落高度及提高混凝土外观质量，在腹板钢筋层间加设串筒，混凝土通过串筒入仓。

（2）本工程渡槽为造槽机一次浇筑成型，因此对混凝土运输和浇筑间歇时间须严格控制，主要设备机具配备为施工需求的150%，以保证混凝土施工的连续性。

3.2 混凝土浇筑分层与振捣

（1）混凝土浇筑总的原则是“先底板、再腹板、最后顶板及拉梁，从一端开始，分层连续浇筑成型。

（2）混凝土的浇筑采用连续整体浇筑，一次成型，浇筑时间控制在8 h 以内。浇筑时采用分层的方法。水平分层厚度宜控制在30 cm～50 cm，先后两层的间隔时间最多不得超过3 h。分层情况见图1。

图1 槽身浇筑分层示意图

（3）渡槽浇筑采用2 台56 m 汽车泵进行浇筑，浇筑时，两台泵车分别站位于渡槽左侧和前方。混凝土浇筑时泵管出料口安装阀门，以便及时关闭下料口。泵车站位见图2。

图2 泵车布置示意图

第一步：底板一次浇筑至设计高度，浇筑厚度为40 cm，砼方量约为41 m3。两台泵车从一端开始向另一端对称浇筑渡槽底板混凝土，混凝土在腹板顶部下料，通过腹板串筒下料至底板。两台泵车分别站位于槽身左侧和前方，浇筑时于渡槽左右侧腹板顶部同步对称进行下料，根据实践浇筑时间为2 h。底板混凝土振捣分三次进行，首先以10 m 长ZN-50插入式振捣棒进行振捣；渡槽两侧端头暗梁和支座部位钢筋比较密集，混凝土浇筑厚度大，须分两层进行振捣。底板在插入式振捣30 min 后再次进行二次复振，以提高混凝土实体质量，最后附着式振动器振捣以提高外观质量，底板浇筑及振捣时要做好波纹管的保护工作，防止将波纹管破坏影响后续张拉工作。底板浇筑完成后及时进行压光收面并加盖竹胶板保护。

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第二步：腹板砼方量约为50 m3，分层厚度22 cm～50 cm，分6 层浇筑。浇筑时在左右侧分别布置一台泵车通过腹板串筒进行下料，按照浇筑方向从一端向另一端分层对称浇筑两侧腹板。底部1、2 层浇筑时，同时开启振捣窗口进行插入振捣后附着式振动器振捣，附着式振动器振动时间控制在30 s 内；3、4、5 层腹板浇筑主要采用插入式振动棒自腹板顶插入振捣；第6 层随顶板进行浇筑。预计完成腹板浇筑需时3.5 h。

第三步：顶板及拉梁混凝土方量约为35.3 m3，一次浇筑完成。预计需用时1.5 h。顶板浇筑采用两台泵车按浇筑方向由一端向另一端对称浇筑顶部和拉梁部位，混凝土通过软管下料。混凝土振捣采用插入式振动棒振捣，及时进行压光抹面并控制平整度。

4 混凝土质量控制

4.1 混凝土浇筑控制要点

（1）浇筑混凝土前应在模板连接处、螺栓、液压支撑、预埋件等位置做出标记；在渡槽混凝土浇筑过程中，应及时观察保证位置正确。当模板缝隙处提前堵塞，不得漏浆。

（2）混凝土浇筑入模时，下料要均匀，注意与振捣相配合，混凝土的振捣与下料交错进行。

（3）渡槽底板和顶面混凝土除按规定保证平直度，还必须执行两次赶光抹面。

（4）混凝土浇筑过程中应及时清理洒落在模板上的混凝土，防止洒落混凝土干硬影响施工质量。

4.2 混凝土振捣控制要点

（1）渡槽底板、腹板弧脚混凝土振捣以插入式振捣器为主，附着式振捣器振捣为辅；顶板以插入式振捣器振捣的方法进行。渡槽内侧弧线段振捣时，插入式振捣棒通过振捣窗口及底板进行振捣，附着式振动器配合辅助振捣，振捣完成后应合闭振捣窗并紧固。

（2）插入式振捣器的移动距离不宜大于振动器作用半径的1.5 倍ZN-50 振动棒作业半径25 cm），且插入下层混凝土内的深度宜为5 cm～10 cm。

（3）附着式振动器在外模间距1.5 m 设置1 m，外模左右侧各布置两排间距1 m，在渡槽端头钢筋密集部位加密安装，与模板紧密连接。

（4）插入式振捣器作业时宜快插、慢拔，不得欠振或过振,绝不允许漏振。每一振点的振捣持续时间宜为20 s～30 s，以混凝土不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为佳。

4.3 高温及低温季节混凝土施工质量控制

（1）混凝土拌制前对混凝土拌合楼计量设备进行零点调整，做到混凝土配料准确。

（2）浇筑混凝土时，必须控制混凝土拌合物质量，混凝土性状达不到技术要求，不得灌入槽内。

（3）昼夜平均气温高于30℃时，骨料堆场应设置遮阳棚防晒，水泥罐在浇筑前进行淋水降温。渡槽模板可采用喷雾降温的方式降低仓面温度，混凝土入模温度控制在26℃以下。

（4）混凝土浇筑完成后，保持混凝土表面湿润，养护时避免太阳光曝晒，护养期间始终保持混凝土表面的湿润。

（5）渡槽施工当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-30℃时，骨料仓须做好保温措施。混凝土搅拌出盘温度不得低于7℃。

（6）混凝土浇筑前应对模板和安装就位的钢筋进行检查，注意冷凝水的情况，应及时进行处理。

（7）混凝土浇筑时应一边浇筑一边覆盖养护,防止混凝土受冻。

（8）渡槽混凝土浇筑完成后及时在端部和顶面用帆布覆盖，将整个渡槽内部进行封闭保温，模架过孔后在渡槽的外侧和底部粘贴保温被保温。

4.4 混凝土的养护

混凝土浇筑完毕初凝后，用湿润的土工布覆盖混凝土表面，搭接缝不少于100 mm，派专人洒水养护，洒水次数应以土工布湿润为宜，不得进行浇水养护，养护不应少于28 d；当昼夜平均温度低于5℃或最低温度-3℃时，渡槽混凝土要采取保温保湿措施。

5 结语

宝鸡峡漆水河渡槽是在本地区首次使用造槽机原位现浇进行U 型渡槽施工，本文在渡槽混凝土浇筑过程中通过实践采取分层和降低混凝土自由落差等方法保证了混凝土的浇筑质量，为类似U 型预应力渡槽施工积累了成功的经验。