南水北调大型渡槽设计施工关键技术
预应力混凝土渡槽施工控制措施
预应力混凝土渡槽施工控制措施摘要:南水北调总干渠南阳段的草墩河渡槽为大型三向预应力渡槽，槽体施工中承重支架采用贝雷架，采用架立钢筋和u形筋卡精确的进行预应力筋的定位和加固；混凝土采用水平分段分层浇筑，并采用二次复振的方法保证了槽体混凝土质量。
制定了科学合理的预应力张拉程序和张拉工艺，并用摩阻试验测试槽预应力体系的孔道预应力损失，并采取综合措施降低预应力损失值，保证了预应力施工质量。
本文对槽体混凝土和预应力的施工施工工艺和质量控制措施进行了总结，以供类似工程参考。
关键词:三向预应力渡槽贝雷支架预应力张拉中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：一、工程概况草墩河渡槽位于南水北调总干渠桩号181+693～182+024，主要建筑物从进口至出口依次为：进口渐变段、进口节制闸、进口连接段、槽身段、出口过渡段、出口检修闸、出口渐变段。
渡槽采用单跨双幅布置，受力体系为简支渡槽。
跨径组成为5×30m，槽体长29.94m，渡槽重2029吨，设计水深6.26m，加大水深6.96m，上部为三向预应力矩形槽，下部为空心薄壁墩，桩基础。
单槽净宽13m，槽净高7.28m，槽端底板厚1.15m，宽15.5m，腹板底宽1.07m，顶宽0.9m，槽体高8.93m；跨中底板厚0.7m，宽15.5m，腹板底宽1.07m，顶宽0.7m，槽体高8.48m，双幅槽体间距2.5m。
二、槽体混凝土施工1.施工顺序槽体混凝土浇筑先从3#墩间第三跨施工，后分别向下游进行第四跨、第五跨逐跨施工；向上游进行第二跨、第一跨逐跨施工；每一跨作为一节施工段，槽体混凝土浇筑按槽体混凝土底面向上3.2m 高度分层浇注施工，分缝处采用预留齿槽与防水板共用方式止水，先浇筑底板和部分腹板，后浇注腹板和顶板。
每跨槽体左幅先行施工，右幅槽体晚于左幅15天左右开始施工，左幅腹板混凝土强度达到2.5mpa后，腹板模板拆除进行右幅槽体腹板混凝土施工。
2.槽体承重排架搭设及模板安装渡槽槽身采用贝雷梁支架现浇，现浇支架按两跨双幅连续梁布置，支架基础为钻孔桩扩大基础，整个支架由下至上依次为钢管支架、工钢横梁、贝雷梁、分配梁、模板等。
“南水北调东线大型贯流泵站工程关键技术及应用”
“南水北调东线大型贯流泵站工程关键技术及应用”项目成果简介低扬程、大流量泵站在我国防洪、排涝、调水等水利工程中应用广泛。
贯流泵具有流道顺直、水力损失小、装置效率高等突出优点，是最合适的泵型。
南水北调工程是我国一项重大水利工程，南水北调东线工程的快速推进对大型泵站的关键技术提出了更高的要求，而现有的理论方法、技术体系与之不相适应。
本项目自2000年起，结合国家“十一五”科技支撑项目、国家自然科学基金、水利部“948”项目等对此进行了持续研究，研究成果使我国能够拥有自主知识产权的大型贯流泵设计及生产制造技术，为大型贯流泵机组设备国产化奠定了基础。
1、主要技术内容：在综合分析国内外技术发展动态的基础上，首次系统开展了贯流泵水力模型及装置研发、泵机组结构关键技术、泵站结构优化设计及抗振安全度评价、泵站选型评价体系及优化运行理论等四个方面的研究。
（1）高性能贯流泵水力模型及装置研发。
提出了基于叶轮非线性环量分布的轴（贯）流泵设计理论、方法和技术，提出水泵叶轮非线性环量设计理论、数学模型、高性能轴（贯）流泵设计原则及方法。
提出贯流泵装置整体优化设计理论及面向对象的贯流泵水力模型与进、出水流道的优化组合技术。
研制开发了具有国际先进水平的高性能贯流泵装置3套，有关研究成果已在工程建设中应用。
（2）泵机组结构关键技术研究。
系统地对机组的总体结构型式及其对水力性能的影响、机组加工工艺等方面进行了研究，得到了实用新型的贯流泵机组结构型式；开发了环保型组合式调节系统，创新地提出了贯流泵机组传动方式选用原则和方法、机组工况调节方式定量选择方法。
（3）泵站结构优化设计及抗振安全度评价研究。
开发了基于有限元内力法的大型泵站结构分析软件，提出了大型泵站施工期温控防裂技术。
开发了考虑大型贯流泵站流体诱发振动的有限元分析软件，提出了定性与定量相结合的泵站振动响应联合预测方法，建构了大型贯流泵站抗振安全评价体系。
提出了泵装置水力设计、泵机组结构型式选择及泵站系统振动分析等相互反馈的优化设计方法。
渡槽知识
大型多纵梁式钢筋混凝土渡槽结构受力试验研究一、渡槽原型概况南水北调中线工程河南段双洎河渡槽为南水北调工程总干渠跨越河南省新郑市境内双洎河的交叉建筑物，担负着双洎河以北地区南水北调的输水供水任务。
其中有郑州、新乡、安阳、邯郸、石家庄、北京、天津等大中城市的生活、工业用水以及沿干渠两侧河南、河北的农业用水，控制灌溉耕地面积3142万亩，负担分水口门61处，年平均输水100多亿立方米。
该工程全长895m，槽身总长600m，设计流量490m3/s，加大流量540m3/s，其规模仅次于穿黄工程。
由于其地质呈岩性不均且多层分布的状况，渡槽槽身为单跨简支结构。
钢筋混凝土多纵梁结构是在总结借鉴我国钢筋混凝土矩形断面渡槽建设经验基础上［1］，结合双洎河渡槽工程特点进行改进设计，通过综合技术经济比较后选取的设计方案之一。
由于渡槽结构规模的显著增大，使得渡槽纵横向各承载构件之间受力的复杂性增加，需要重新研究认识其中的作用规律，以充分发挥结构的整体受力特性。
因此，在原型设计的基础上，进行了仿真模型试验研究。
渡槽原型如图1所示，其单跨跨度为20.0m，宽度为23.4m，高度为10.8m；过水断面宽度为19.0m，设计水深为6.77m，校核水深为7.27m。
沿纵向设宽度1.0m、高3.0m（含槽底板厚0.5m)的8根主梁，沿横向设宽度1.0m、高2.5m（含槽底板厚0.5m)的6根次梁，与横梁相应设6条竖肋与侧墙板形成竖向梁板结构。
根据设计要求，混凝土强度等级为C30，以二级配骨料配制；受力主筋采用II级热轧钢筋，分布钢筋采用I级热轧钢筋。
图1渡槽原型外观及纵横断面立体图二、渡槽模型设计与制作模型试验的任务是：（1）研究纵向主梁的受力性能，确定在不同受力阶段各梁的承载作用及各支座反力的分布规律；（2）研究横梁的受力性能及其对纵向主梁受力性能的影响；（3）研究渡槽结构整体受力极限状态及超载安全系数；（4）确定渡槽结构抗裂设计的控制截面及裂缝发生发展规律。
南水北调中线工程沼河渡槽槽身混凝土防裂措施
（ １ ）选 用 ＧＫ 一 ３ ０ ０ ０高性能减水剂和 ＧＫ一 ９ Ａ引气剂 ，
工 程 概 况
文献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６ － ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）０ ６ — ０ ２ ７ ４ — ０ ２ 混 凝土配 合中掺入 了不小 于 １ ． ０ ｋ ｇ ／ ｍ。 的 ＵＦ ５ ０ ０超纤维 素纤维 。
２ ． 施 工 时 采 取 的 温控 措 施
一
、
沼河 渡槽 是南水北调 中线工程总干渠上 的一座大 型河渠 交叉建筑物 ，位于河北省永年县城西邓底村与 台 口村 之间的
沼河 上 。本 标 段 起 点 桩 号 ７ ６ ＋ ６ ０ ７，终 点 桩 号 ７ ７ ＋ ５ ３ ７ ，全 长９ ３ ０ ｍ ，共 布 置 大 型 渠道 渡槽 １ 座 ，长 ８ ２ ９ ｍ ，进 出 口连 接渠 道长 １ ０ｌ ｍ 。槽 身为 三 槽 一 联 矩 形 预 应 力 钢 筋 混 凝 土 结 构 ，单 跨 长 ４ ０ ｍ ，共 １ ６跨 ，单槽 净宽 ７ ｍ ，槽 净 高 ６ ． ８ ｍ，
为 了 降低 砂 石 骨 料 温 度 ，在 砂 石 骨 料 仓 上 方安 置 冷水 喷 雾 装
边墙 厚 ０ ． ６ ｍ， 中墙厚 ０ ． ７ ｍ， 底板厚 ０ ． ４ ｍ， 底横梁 高 ０ ． ７ ｍ，
宽０ ． ４ ｍ， 间距 ２ ． ５ ｍ； 混 凝 土 设 计 强 度 等 级 为 Ｃ５ ０ Ｗ８ Ｆ ２ ０ ０ 。 单 跨 槽 身 砼 总 方量 为 １ ， ７ ４ ｌ ｍ。 。 二 、 混凝 土温 度 控 制标 准
仓面面积较大 ，用台阶法进行浇筑 ，严格按照设计要求控制
混 凝 土 浇 筑 温 度 ，仓 面 混 凝 土 浇 筑暴 露 时 间控 制 在 ４ — ５ ｈ 以 内 ，只 要 对 混 凝 土 浇筑 仓 面 铺 以 必 要 的保 冷 措 施 ，就 能 降低 混 凝 土 浇 筑 仓 面 内混 凝 土 温 度 回 升 。
渡槽设计
第25卷第2期人民黄河Vol.25,No.2 2003年2月YELLOW RIVER Feb.,2003=水利水电工程>南水北调中线穿黄工程渡槽设计研究吴长征,张治平,阎红梅(黄河水利委员会勘测规划设计研究院,河南郑州450003)摘要:根据南水北调中线穿黄河段的地形地质条件、黄河的洪水泥沙特性和穿黄工程规模大、技术复杂的特点,进行了多种方案的研究比较,推荐采用三向预应力矩形薄腹梁渡槽,下部结构为柱式墩、混凝土灌注桩基础。
经过较全面的计算分析研究,渡槽能够满足各种可能条件下的施工和安全运行要求。
关键词:设计;渡槽;穿黄工程;南水北调中线工程中图分类号:TV672文献标识码:B文章编号:1000-1379(2003)02-0042-021工程概况南水北调中线工程从丹江口水库陶岔渠首引水,横跨长江、淮河、黄河、海河四大流域,终点到北京团城湖,线路总长1267km。
渠首引水流量500~630m3/s,年调水量120亿~140亿m3。
主要供京、津、冀、豫4省(市)京广铁路沿线地区城市生活、工业和环境用水。
中线穿黄渡槽是中线调水线路中规模最大、技术最复杂的交叉建筑物。
该工程位于郑州黄河京广铁桥以西30k m处的孤柏嘴河段,南岸在孤柏嘴上游约2km,北岸位于河南温县陈家沟村西。
渡槽设计流量440m3/s,加大设计流量500m3/s。
渡槽工程自南岸起点至北岸终点全长19.3km,涉及的主要建筑物有跨黄河渡槽,进口节制闸、退水闸,出口检修闸,南、北岸连接渠道,新、老蟒河交叉建筑物等。
跨黄河渡槽长度为3.5km,靠南岸山湾布置。
目前穿黄渡槽的初步设计工作已基本完成,除设计报告外,还提出了近30个专题科研报告。
先后组织了多次有水利、交通、科研院所和高校等专家学者参加的技术咨询会和座谈会,对渡槽设计中的关键技术问题进行研究咨询。
本文重点介绍穿黄渡槽方案的设计研究情况。
2穿黄渡槽设计2.1设计标准和依据中线工程属特大型跨流域调水工程,工程等级为大(Ñ)型。
大型输水渡槽高标号砼温控施工技术研究
（ 葛洲坝集团公司 ， 湖北 宜 昌 ４ ４ ３ ０ ０ ２ ）
摘 要 ： 文章 结合 南水 北调 中线 干线 河渡槽 工程 建设 实例 ， 介绍 大 型渡槽 工程 施 工 中大体 积 高标 号 混凝 土 的温 控 防裂
措施， 指 导 类似 渡 槽 工程 砼 温控 施 工 ， 同 时给 工 业 与 民用 建 筑 、 公路 、 铁路 、 桥 梁等 混 凝 土工 程 施 工提供 一些 借 鉴和 技 术 参考。 关键词 ： 大型 输 水渡 槽 ； 高标 号 混 凝 土 ； 温 控技 术措 施 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｖ ６ ２ ７ ． ３ 文 献 标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ８ ９ ３ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ３ ９ — ０ ３
县解村 ， 建筑物全长全长 ４ ５ ８ ｍ， 包括进 口段 槽 身段 、 出 口段及退水排冰闸 ； 其中进 口段包括渐变段 、 检修 闸和连 接段 单跨 长 ３ ０ １ １ １ ， 总长 ２ ７ ０ Ｉ ｎ ； 出 口段包 括连接段 、 检 修 闸和出 口渐变段 ， 总长 １ ０ ８ ｍ； 退水闸 、 排 冰闸位于渡槽进 口段 右侧 ， 并列 布置 ， 闸轴线与渡槽 中心线 的夹角为 ２ ０ 。。 渡槽槽身为三槽 一联带拉杆三 向预应力钢筋混凝 土 梁式矩形槽 ， 混凝土设计标号为 Ｃ ５ ０ Ｗ８ Ｆ １ ５ ０ ， 槽身横断面 底宽 ２ ４ － ３ １ Ｔ Ｉ ， 上部翼缘外侧宽度 ２ ５ ． ５ ｍ， 边墙厚 ０ ． ６ Ｉ ｎ ， 顶 部设 ２ ． ７ Ｈ Ｉ 宽人行 道板 ； 中墙厚 ０ ． ７ ｎ ｌ ， 顶部设 ３ ． ０ ｔ Ｔ Ｉ 宽的 人行道板 ， 后浇带设 置在各跨槽 身两端 ， 宽０ ． ５ ７ ５ ｉ ｎ 。 槽内 设计水深 ５ ． ５ ８ ｍ， 加 大水深 ５ ． ９ ８ ｉ ｎ ， 设计 流量 ２ ２ ０ ｍ ／ ｓ ， 加
论渡槽三向预应力张拉施工控制
论渡槽三向预应力张拉施工控制摘要：南水北调中线工程某渡槽设计流量为235m3/s，加大流量为265m3/s，为水工ⅰ级大型渡槽，采用三向预应力技术施工，因此在张拉施工中对预应力的控制是一项重要工作。
张拉施工中张拉钢筋束的次序、张拉力的大小、张拉机具的选择等都会对张拉产生影响，因此施工中通过对影响张拉力各个因素的改进，从而达到设计要求张拉力，以此提高渡槽槽身混凝土的抗裂性能。
关键字：张拉控制预应力1 工程概括渡槽槽身纵向为4跨简支梁结构，槽身为预应力混凝土结构，单跨长30m。
槽身横断面为3槽一联矩形槽，净宽7m×3槽，渡槽总宽25.5m。
槽身纵梁总高8.6m，中纵梁腹板厚0.7m，顶缘板宽3.0m，厚度由0.5m变化为0.6m，底托梁部分尺寸为1.4×1.5m，与腹板联系部位设置0.5×0.35m肋角；边纵梁腹板厚0.6m，顶缘板宽2.7m，厚度由0.5m变化为0.6m，外悬0.95m，底托梁部分尺寸为1.3×1.5m，与腹板联系部位设置0.5×0.35m肋角；边、中纵梁在支座部位加高至9.1m。
渡槽底板厚0.40m，二期混凝土部分悬臂板加厚至0.6m。
底板下设横梁，断面为0.7×0.45m，间距2.5m。
墙顶每2.5m设0.5×0.3m（高×宽）拉杆。
2 预应力筋布置槽身每跨由边纵梁、中纵梁各2根，其中边纵梁由16束钢绞线束组成，每束由7根预应力钢绞线组成，共计32束；中纵梁由15束钢绞线束组成，其中每束由12根预应力钢绞线组成的有12束，另外3束由7根预应力钢绞线组成，共计30束。
每跨有横梁12道，每道横梁有6束钢绞线，每束由7根预应力钢绞线组成，共计72束。
纵向槽身底板有扁锚预应力钢绞线组成，共3道，每道有10束，共30束。
槽身竖向预应力束采用psb785mpa级фps32螺纹钢筋，共计832根。
详见以下预应力筋编号图。
南水北调中线河(渠)渠交叉工程主要类型及渡槽类总体布置原则
南水北调中线河(渠)渠交叉工程主要类型及渡槽类总体布置原则陈卫国【摘要】南水北调中线工程是一项跨流域、跨省市的特大型水利工程.总干渠线路长、调水规模巨大,地形条件复杂,因此布置采用的渠道建筑物类型多而全面.该文简要介绍了渠道建筑物的分类,重点总结了各类河渠交叉建筑物的适用条件,综合记述了技术难度较大的各类渡槽建筑物的总体设计原则.对调水工程设计具有一定的参考价值.【期刊名称】《水科学与工程技术》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】4页(P64-67)【关键词】河渠交叉工程;渠渡槽;排水渡槽;灌渠渡槽;总体设计【作者】陈卫国【作者单位】河北省水利水电勘测设计研究院,天津,300250【正文语种】中文【中图分类】TV6631 南水北调中线工程概况南水北调中线工程是一项跨流域、跨省市的特大型水利工程，是优化我国水资源配置、关系实现全面建设小康社会宏伟目标的重大基础性战略工程，对国民经济全局和中华民族的长远发展具有重大而深远的意义。
南水北调中线工程南起湖北省丹江口水库、北至北京市颐和园的团城湖，输水总干渠全长1275km，其中河北省渠段由冀豫交界处的漳河北始至冀京边界处的北拒马河中支南止，全长464.037km。
南水北调中线一期工程年均调水规模为95亿m3。
该工程不仅有效缓解京津和华北地区的缺水状况，而且改善了区域生态环境，支撑受水区国民经济和社会可持续发展，惠及子孙后代。
2 渠道建筑物主要类型为保障总干渠安全输水，防止水质污染，提高供水保证率，便于运行管理，总干渠与沿途河流、灌渠、铁路、公路的交叉工程全部采用立交布置。
因此，渠道需布置和采用的建筑物包括：控制工程、河渠交叉大型工程、隧洞工程、左岸排水工程、渠渠交叉工程、公路交叉工程和铁路交叉工程7种类型。
2.1 控制工程控制工程是指控制渠道运行的建筑物，包括节制闸、退水闸和分水口门。
2.2 河渠交叉工程交叉断面以上流域面积大于等于20km2的天然河道与总干渠的交叉建筑物为河渠交叉大型工程（简称河渠交叉工程）。
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5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 渡槽跨度（m）
渡槽跨度与临界应力关系
二（3） 渡槽温度应力研究
运行期复杂温度边界条件
1 NODAL SOLUTION
STEP=1
南水北调中线全长1432km，工程南起河南省淅川县 陶岔，途径河南、河北，北至北京、天津，渠首设 计流量350m3/s，加大流量420m3/s。沿线有几十座 大型输水渡槽，输水流量一般＞150m3/s。
沙河渡槽（鲁山县境内）设计流量320m3/s，加大 输水流量380m3/s，全长9050m，包括2166m的U形预 应力30m跨梁式渡槽、5354m矩形钢筋混凝土箱基渡 槽、1530m矩形落地槽。
SMX =.206E+08
Y X
Z
多种结构计算方法分析表明，槽身内 壁全部处于受压状态，外壁拉应力小于 混凝土轴心抗拉强度设计值的0.9倍。
MX MN
-.200E+07
-.111E+07
-222222
-.156E+07
-666667
222222
Stress of Aqueduct
666667
.156E+07
双洎河渡槽（新郑市境内）设计流量305m3/s，加大 输水流量365m3/s，全长810m，槽身为矩形三向预应 力混凝土简支结构，双线4槽、单跨30m。
湍河渡槽（邓州市境内）设计流量350m3/s，加大 输水流量420m3/s，总长1030m，槽身为U形双向预 应力混凝土简支结构，3线3槽，单跨40m。
大型渡槽 建设面临 的技术挑战
机械化施工、装备、质量控制
一、大型渡槽结构选型选跨
输水渡槽功能及性能要求
大流量且水头小
输水大断面
影响因素及解决途径
水荷载、自重荷载巨大
采用横向、竖向预应力提高 断面承载能力
运行期温度应力大
U形、矩形相对于箱形封闭结构 利于减小温度应力
采用预应力结构抵抗温度应力
大跨度
SUB =1
TIME=1
S1
(AVG)
DMX =.002044
SMN =-.292E+08
SMX =.201
1 NODAL SOLUTION
STEP=1
SUB =1
TIME=1
SZ
(AVG)
RSYS=0
DMX =.009121
SMN =-.252E+07
SMX =.190E+07
-62083
429253
920590
.141E+07 .190E+07
夏季温度应力
-.200E+07
-.111E+07
-222222
-.156E+07
-666667
222222
Stress of Aqueduct
666667
.156E+07
.111E+07
.200E+07
冬季温度应力
温度边界条件及温度应力
优化设计的目标函数，造价 F X CCVC CsW CpWp s
以渡槽的几何尺寸、结构形状、钢筋、预应力钢 束作为变量， 以工程造价为目标函数，以结构强度、应力、挠度为约束条件， 优化结构尺寸和配筋。沙河U形渡槽断面优化后壁厚采用35cm。
二（2） 结构受压稳定性分析研究
U形薄壳渡槽稳定性
局部稳定性 整体稳定性
南水北调沙河渡槽
南水北调沙河渡槽
南水北调双洎河渡槽
六、创新应用
中央电视台1套与英国BBC联合
摄制的纪录片 《改变地球的一代人》
中央电视台13套报道
中央电视台10套《走近 科学栏目》—中国跨度
沙河渡槽
人民日报专栏“世界第 一渡槽”首考过关
新华网报道
中央电视台1套与美国 探索频道联合报道
六、创新应用
中小型渡槽设计中， 一般不考虑运行期温差， 对大型渡槽研究表明运 行期温度应力是不可忽 视的因素。研究提出大 型渡槽采用稳态温度场 计算的同时，宜采用瞬 态温度场计算进行复核 分析。
1 NODAL SOLUTION
SUB =1
TIME=1
S1
(AVG)
DMX =.002685
SMN =-.292E+08
创建超大型渡槽机械化现浇施工工法，研制世界上首台套1600吨U形造槽机、世界上首台 套2500吨矩形断面双槽造槽机。
1600吨U形造槽机
2500吨双孔矩形造槽机
造槽机
U形 双槽矩形
施工跨度
40 30
施工适应 纵坡
±5‰ ±5‰
渡槽 自重（t）
1600 2500
关键技术研究
大型渡槽施工工法研究结论
直径8m
原型止水试验
试验方案
1 压板式止水 2 粘结+压板式止水
关键技术研究
压板式止水
螺栓密集
粘接加压板止水结 构
采用角钢压板以增加压板刚度
四 大型渡槽 预制架设施工技术
发明预制渡槽、架槽机施工的提、运、架施工国家级工法
研发了世界上首台套1200吨U形大型渡槽提槽、运槽、架槽成套装 备，突破预制架设关键技术难题。
沙河U形渡槽 单跨单槽
1200 吨 并排4槽，单槽8m×7.8m
单跨30m
湍河U形渡槽 单跨单槽
1600吨
并排3槽，单槽9m×7.23m 单跨40m
双洎河矩形渡槽 单跨双槽
2500吨
矩形4槽，单槽尺寸7m×7.9m 单跨30m
构建了复杂空间预应力体系
纵向直线形、环向U形 预应力筋的空间预应力体系
纵向曲线形+直线形、横向曲线形、 竖向直线形预应力筋的空间预应力体系
.111E+07
.200E+07
夏季温升+静力荷载+预应力
-.300E+07
-.167E+07
-333333
-.233E+07
-.100E+07
Stress of Aqueduct
333333
.100E+07
.233E+07
.167E+07
.300E+07
冬季温降+静力荷载+预应力
三 大断面预制渡槽止水新技术
高抗裂性 能及应力 控制标准
采用单槽、或多槽型式
U形采用并行分离多槽 矩形采用连体或分离多槽
充分利用输水断面几何特性， 加大断面深宽比，提高纵向刚度
纵向采用预应力结构
采用预应力结构 对梁式、拱式等型式分析不同纵向承载结构型式的优缺点、适应性
提出了大跨度大断面薄壁预应力结构
经济跨度宜为30~40m，预应力结构简支梁式结构，槽数2~4槽，U形或矩形断面，单槽尺寸6~9m
沙河U形渡槽高厚比约25，壁厚仅35cm。 整体失稳是由于在横向荷载作用下发生侧弯和扭转而失去平衡； 局部失稳是指槽身压应力过大，局部结构失稳而丧失承载力。
提出渡槽薄壁受压稳定性计算方法。
局部稳定性分析—柱壳有限元法
薄壁受力平衡方程：
(KE
K *) P
G
整体稳定性分析—变形能量理论
渡槽侧扭屈曲的总势能：
1、对于大型渡槽长度较短(300～500m及其以下)、净空不大、地基条件较好时可选择支架法施工； 2 对渡槽较长、净空较大、地基条件较差的渡槽，可考虑造槽机方案；
架槽机方案设备投入较大，只有渡槽较长(一般800m以上)时才具有综合优势。 3、造槽机、架槽机机械化施工：施工不受地形地质条件、河道水流制约，效率高；标准化、流程化 作业，模板为整体模板，利于质量控制。 4、三种施工方法各有其优缺点及其适应性，在施工方案选择时还应结合具体渡槽的建设环境条件以 及主体工程的方案比选，从结构造型、地形、地质条件、行洪条件、投资分析、工期控制等方面综合 分析确定。
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平衡方程 失稳应力 临界弯矩
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湖北省孟楼矩形渡槽 预制架设
陕西省漆水河U形渡槽 造槽机现浇
湖北省普溪河矩形渡槽 造槽机现浇
河南小浪底北岸灌区矩形渡槽 造槽机现浇
谢 谢！
提槽机吊运槽
运槽车槽上运槽
架槽机架槽
构建超大型预应力混凝土渡槽整体预制新工艺。
整体外模
整体内模
整体钢筋笼吊装
内模开窗振捣 槽身蒸养温控仿真 整跨温控蒸养 预应力筋张拉
五 大型渡槽 原位现浇造槽机施工技术
创建预应力混凝土U形渡槽墩顶机械化现浇施工工法。
创建预应力混凝土矩形渡槽墩顶机械化现浇施工工法。
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关键技术研究
影响渡槽局部稳定的主要因素有渡槽 上缘宽度、壁厚、高宽比和高厚比等， 影响最大的因素是渡槽高厚比。
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运营工况 施工工况
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