文档介绍：第 41卷第 16期人民长江 ,

2010年 8月 Yangtze River Aug., 2010
文章编号:1001-4179(2010)16-0032-04
南水北调中线工程矩形渡槽设计与施工方案研究
谢三鸿,尤岭,李世平
(长江勘测规划设计研究院交通设计处,湖北武汉 430010)
摘要:南水北调中线一期工程陶岔至鲁山段穿越平原河流区,需架设渡槽作为输水建筑物。由于渡槽架线长、
设计流量大,且工程质量及耐久性要求高,经多方案多种结构型式优化比选,设计推荐澧河渡槽型式采取简支
矩形开口箱梁截面的预应力结构,槽墩型式采用钢筋混凝土空心墩结构。在施工工艺和架设方案上,针对所
跨越宽漫滩河流的地形条件,经多方案比选,推荐采用节段拼装箱梁并用造桥机吊装的施工方案,并对预制阶
段施加预应力的程序和施工工艺,作了较详细的阐述。
关键词:水工渡槽;矩形箱梁式渡槽;预应力结构;渡槽支墩;施工方案;南水北调中线一期工程
中图法分类号:TV67 文献标志码:A
南水北调中线一期工程总干渠陶岔至鲁山段,全渡槽,其中斜拉式渡槽投资也相对较大。桁架式渡槽
长约 240km,拟建 6座大型矩形渡槽,槽身段总长是将若干直杆的杆端用铰相互连接而成的几何不变体
1540m,单座渡槽长度最长为 720m,最短为 60m,槽系,其杆件制作较为复杂困难,若采用混凝土弦杆,杆
跨采用 30m和 40m两种跨径。渡槽工程区覆盖层多端铰接处受力复杂,容易开裂;若采用钢弦杆则造价较
为砂卵石,厚度 4~10m,下伏基岩埋深大,且抗压强高,并且后期难以维护。工字梁组合渡槽为简支预应
度较低。针对渡槽工程区地质情况,为避免不均匀沉力工字梁承重的梁槽组合结构,该结构受力体系明晰,
降,经经济技术综合比较,渡槽采用双线单槽布置形工字梁可在工厂预制,工程质量也有保证,但工程量和
式。本工程段渡槽最大设计流量为 ,具有投资相对较大。另外,因工字梁高度较大,占槽下净空
过水流量大、断面尺寸大、技术要求高的特点,渡槽的大,且因系拼装体系,预留后浇带较多,水密性较差。
规模和跨度均为南水北调中线工程之首,设计和施工梁式渡槽整体受力性较好,受力结构简单,裂缝容易控
难度大,技术要求较复杂。本文以澧河渡槽为例,对南制,水密性好,且施工方便,造价较为低廉,可作为重点
水北调中线工程大型矩形渡槽的设计与施工方案进行研究槽型。
探讨。在受力体系上,梁式渡槽又可分为简支渡槽和连
续渡槽两种。考虑到南水北调中线工程各输水渡槽槽
1 渡槽总体结构型式比选
体结构断面尺寸大、荷载大、沉降变形影响因素较为复
渡槽上部槽身结构设计可供选择的型式很多,有杂,从减少不均匀沉降对槽体结构应力影响,减少施工
梁式渡槽、拱式渡槽、桁架式渡槽、斜拉式渡槽、工字梁难度,简化结构受力条件的角度出发,简支结构较为有
组合渡槽等[1]。拱式渡槽和斜拉式渡槽适于跨越深利;尽管简支结构跨中弯矩较连续结构大(同跨度而
谷河流地区,由于南水北调中线工程渠线所经地段地言),但由于截面中性轴靠近底部,较大弯矩在渡槽底
形较为平缓,且要求渡槽槽底至原地面之间高度大多板产生的拉应力增量不多,由此增加的预应力束有限,
控制在