【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利工程中的一种渡槽槽身的新型结构设计和施工方法，特别是一种免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法。
技术介绍
1、渡槽是一种交叉架空输水结构，常架设于山谷、洼地、河流、道路之上，用于调水、灌溉、排水、供水，大型渡槽还可用于水运通航。
2、早期的渡槽由木竹结构、砖石砌体结构、金属结构等材料建造而成，当代渡槽均为钢筋及预应力混凝土结构。
3、按支承结构形式分有梁式、拱式、斜拉式、悬索式及组合式等。其中梁式和拱式是最基本也是应用最广泛的渡槽型式。当槽身置于拱架上，荷载主要由拱架承受时，称为拱式渡槽。拱式渡槽适用于拱座地质条件好的山谷或河谷地段，设计和施工技术复杂，建造成本高。当槽身置于槽墩或排架上，其受力特点与梁相似，称为梁式渡槽。梁式渡槽将输水结构与承重结构合二为一，有机结合，槽跨结构既是输水结构，同时还是跨越承重结构，具有受力合理、易于建造、经济高效等特点。梁式渡槽常采用简支梁式、连续梁式、连续刚构式等结构体系。
4、渡槽按槽身断面形状可分为矩形、梯形、圆形、半椭圆形、抛物线形、u型等数种，其中应用最广泛的是矩形和u型渡槽，u型渡槽适用于中小型渡槽，矩形梁式渡槽又可分为多纵梁式、多侧墙式、箱式等类型。
5、多纵梁式渡槽在底板下部设置纵向梁体辅助承重，提高底板纵向刚度。该形式渡槽断面内无阻水构件，适用于大流量宽浅式渡槽。
6、多侧墙式渡槽设置多片侧墙将槽身断面分成多个独立槽体，便于设闸控制水流，便于检修；其多片侧墙兼做纵向受弯梁体，整个槽身纵向刚度较大，但中部墙体阻
7、箱式渡槽槽身四周封闭，仅在顶部设置通气孔，槽身整体抗弯刚度很大，但同时混凝土用量也较多，自重较大，建造难度较大，而且在运行期不利于观测槽体内部状况及检修。
8、当代国内外渡槽槽身的建造方式主要包括：整体现浇、整体预制、预制装配等三种方式。
9、槽身整体现浇是一种原位浇筑法，最常见的是搭设满堂支架。满堂支架法是使用大量钢管搭设而成的脚手架作为渡槽槽身施工的支撑体系，在脚手架上部支护模板，架设钢筋，浇筑槽身混凝土。优点是脚手架搭设灵活，无需预制场地，安装及拆除方便；多能适应建筑物平面、立面的变化，周转次数；对设备要求低，无需大型起吊及运输设备；结构整体性好，抗震性、抗渗漏性及抗风稳定性好。缺点是搭设、拆除施工脚手架和安装、拆除模板工作量大；施工周期长；为防止不均匀沉降导致槽身模板变形，在搭设满堂支架处需要建设临时基础，并做地基处理；适用于槽身下净空较低的渡槽结构；在水中、河滩软基、地势高低起伏等地理环境中难以施工。
10、槽身整体现浇还可采用造槽机法。造槽机法又叫移动模架法，是借鉴桥梁建设中使用的移动模架造桥机的经验，设计出的一种自带模板、自动纵向移位的渡槽槽身原位现浇专用模架设备。其在槽墩上安装支撑及模板，在其上完成混凝土浇筑及预应力张拉等作业。优点是可以节省大量的落地支架和临时基础及地基处理的费用；提高机械化程度；可在汛期施工；具有结构简便、安全可靠、不受下部基础条件及过流影响等优点。缺点是采用造槽机施工一次性投入巨大；在设备台数有限的情况下很难多跨同时施工，无法发挥流水施工优势；整机设备安装拆除周期长，影响工期；内腔施工作业空间狭窄，不利人工施工作业；作为定制槽身尺寸而专一设计使用的特种设备，设备周转重复利用率低。
11、槽身整体预制是将单跨槽身作为一个整体，在预制工厂或施工现场的地面预先制作槽身，待槽身混凝土达到一定强度后，通过运输车辆、吊装设备或架槽机完成槽身架设。优点是在地面施工可以降低施工难度；在预制工厂建造可以发挥工厂批量生产的规模化效应，提高质量，且不占用工期；施工作业不受河滩软弱地基、涉水及地形影响。缺点是采用大型起吊及运输设备将槽身运至现场进行安装，对运输及吊装设备要求高，受设备吊装能力限制，只能吊装中小型槽身。如采用大吨位架槽机，设计建造经验较少、难度较大；占用临时施工场地较大；运槽车及架槽机等施工机械成本高，经济性差。
12、槽身预制装配是将槽身化整为零，将纵梁、横梁、底板、侧墙等结构构件在预制工厂或施工现场的地面预先制备好，然后通过吊装设备吊装就位，通过螺栓、预应力或粘接剂等进行组合装配形成整体槽身结构体系。优点是结构构件在预制工厂或施工现场的地面预制，不占用工期，降低了施工难度；不用搭设、拆除大量脚手架支撑和安装、拆除模板；无需大型吊装设备。缺点是需要的吊装设备数量多，槽身建成后整体性差，抗震性能差，易渗漏，抗风稳定性较差。
13、对于建造中小流量、中小型断面、小跨度、低净空的常规渡槽来说，采用上述建造方法各有利弊。不过，随着我国水利事业的不断发展，特别是跨流域调水工程的不断推进，渡槽的跨度已从跨越一般河渠、溪谷、洼地和道路等中小跨度规模发展为跨越深山峡谷、河流水库、村寨房屋与人群密集区以及高等级公路、铁路的大跨度甚至特大跨度规模。由于输水工程所处地形的多样性与地质条件的复杂性，当在湍急河流、较深山谷或起伏坡地等复杂多样的地形地质条件下建造大跨径、大断面、大流量、高净空的巨型渡槽时，施工难度极大，甚至难以完成。
14、如果采用整体现浇的方法，在水中、河滩软基、高净空、地势高低起伏等不利条件决定了其难以采用搭设满堂支架的方式进行建造；而采用造槽机则需要专门定制，且大型造槽机在此条件下也极难吊装，不具可行性；如果采用整体预制的方法，施工现场的吊装能力往往难以将大断面尺寸的槽身吊装到距地面很高的槽墩顶部；如果采用预制装配的方法，建成的槽身结构的整体性、抗震性、抗风稳定性和防渗漏性等均难以满足要求。因此，在上述高空或困难条件下建造巨型渡槽，成为一大难题。
15、综上所述，在水中、河滩软基、高净空、地势高低起伏等复杂多样的地形地质状况和不利施工条件下，难以搭设支撑或使用造槽机、架槽机，无法采用整体现浇、整体预制吊装及预制装配等传统方法建造渡槽槽身，亟需专利技术一种无需设置支撑既可以完成巨型梁式渡槽槽身建造的方法。
技术实现思路
1、为解决上述问题，专利技术了一种免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法。
2、本专利技术技术方案如下：所述渡槽槽身结构采用半预制半现浇的方式建造，无需设置支撑既能完成施工，渡槽槽身结构主要由一期槽身混凝土、二期槽身混凝土、三期槽身混凝土、一期槽身预应力束、二期槽身预应力束、三期槽身预应力束等六部分组成。
3、所述一期槽身混凝土位于整个槽身结构的最下部，对应于槽身结构中的底部纵梁、横梁及部分底板，其下部两端搭载在槽墩上，其上部为二期槽身混凝土。
4、所述一期槽身混凝土为预制构件，在预制工厂批量生产制作完成后，运输到施工现场，吊装就位后拼装组成梁板结构，为二期槽身混凝土的现浇施工提供初始施工平台，二期槽身混凝土及其后的三期混凝土无需搭设支撑，即可在其上支护模板，完成施工建造。
5、所述一期槽身混凝土纵向构件对应的部分是槽身底部各纵梁、下半部分底板，所述一期槽身混凝土横向构件对应的部分是槽身底本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法，其特征在于，采用半预制半现浇的方式建造，无需设置支撑既能完成施工，主要由一期槽身混凝土、二期槽身混凝土、三期槽身混凝土、一期槽身预应力束、二期槽身预应力束、三期槽身预应力束等六部分组成。
2.根据权利要求1所述的免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法，其特征在于，将渡槽槽身混凝土分为多期建造，一期槽身混凝土在工厂预制建造，并运往工程现场吊装拼接为梁板跨越结构，二期槽身混凝土以该梁板跨越结构为施工平台，无需搭设支撑即可进行现浇建造，三期槽身混凝土以一期、二期槽身混凝土形成的组合结构为施工平台，无需搭设支撑即可进行现浇建造，从而实现整个渡槽槽身免设支撑建造。
3.根据权利要求1所述的免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法，其特征在于，从预制工厂预制构件期到工程现场施工现浇期，将槽身预应力束分多期、分多部位穿设和张拉，随着施工期槽身截面尺寸和作用荷载的不断增大，有针对性的分期施加预应力，能使不同阶段槽身所承受的荷载效应均能被相应阶段施加的预应力效应所抵消，使应力与变形满足要求，又可避免同期集中张拉预应力束使槽身产生过大反拱变形和顶部裂缝。
4.根据权利要求1所述的免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法，其特征在于，一期槽身混凝土建造在稳定基础平台上，采用预弯梁型，一期槽身混凝土由芯梁和强化梁组成，先对芯梁施加预应力，后在其上浇筑强化梁，再对整体施加预应力。这部分预应力储备和反向变形不仅使一期槽身混凝土能够承受建造初期各项荷载作用，从而实现现场施工现浇槽身不需设置支撑的目标；其在整个槽身底部所建立的压应力和变形储备，还对槽身整体在运营期受力和变形产生积极作用。
5.根据权利要求1所述的免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法，其特征在于，一期、二期、三期槽身混凝土截面均增加了翼缘，既增加了各施工阶段槽身构件及运营期槽身整体的截面刚度，又为搭接梁板组合结构提供梁托，同时还为搭设模板、现浇混凝土等施工作业提供操作平台。
...【技术特征摘要】
1.一种免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法，其特征在于，采用半预制半现浇的方式建造，无需设置支撑既能完成施工，主要由一期槽身混凝土、二期槽身混凝土、三期槽身混凝土、一期槽身预应力束、二期槽身预应力束、三期槽身预应力束等六部分组成。
2.根据权利要求1所述的免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法，其特征在于，将渡槽槽身混凝土分为多期建造，一期槽身混凝土在工厂预制建造，并运往工程现场吊装拼接为梁板跨越结构，二期槽身混凝土以该梁板跨越结构为施工平台，无需搭设支撑即可进行现浇建造，三期槽身混凝土以一期、二期槽身混凝土形成的组合结构为施工平台，无需搭设支撑即可进行现浇建造，从而实现整个渡槽槽身免设支撑建造。
3.根据权利要求1所述的免设支撑的梁式渡槽槽身建造方法，其特征在于，从预制工厂预制构件期到工程现场施工现浇期，将槽身预应力束分多期、分多部位穿设和张拉，随着施工期槽身截面尺寸和作用荷载的不断增大，有针对性的分期施加预应力，能使...
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