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”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。

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。

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。

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）。

南水北调技术要闯几道关?“南水北调工程所涉及的许多软科学与硬技术是世界级的”。

随着南水北调通水目标的日益临近，人们更关心——引南水入北方，就是将梦想搬进现实。

滚滚流水，要征服的不仅是遥远的陌生旅途，同样还要历经不同气温的变换。

南水北调，这一迄今为止规模最大的调水工程，已于2002年12月27日付诸实施。

2008年奥运会前中线一期京石段工程要具备年向北京应急供水4亿立方米的能力。

随着通水目标日益临近，沿线百姓都很关心，南水北调工程面临的技术难题如何解决，如何确保一江清水向北流。

“与传统水利工程不同，南水北调工程所涉及的许多软科学与硬技术是世界级的，是水利学科与多个边缘学科联合研究的前沿领域。

”国务院南水北调办副主任宁远如是说。

难关之一：长江水如何穿越黄河河底隧道采取双洞方案，同时方便维护抢修“穿黄工程是南水北调中线的‘咽喉工程’，是南水北调技术难度最大的工程之一。

”国务院南水北调工程建委会专家委员会秘书长汪易森说，穿黄方案只有两种选择：要么在黄河下面打隧洞，要么在黄河之上建渡槽。

与渡槽方案相比，隧洞方案对河势影响相对较小，给该河段的治理开发留有较大余地，可免受温度、冰冻、大风等不利因素影响。

因此，经过多次科学论证，最终选择了隧洞方案。

据介绍，穿黄工程位于河南省郑州市以西约30公里处，两条隧洞是工程最重要的建筑物，每条隧洞长3.45公里，隧洞内径7米，深达黄河河床底部35—50米处的沙层中，技术含量高，施工难度大。

中线穿黄工程项目部总工程师王江涛介绍，由于盾构机十分庞大，长达数十米，在隧洞开掘前必须为其修好施工通道，也就是施工竖井。

据悉，黄河北岸的施工竖井内径均为18米，外径22米，开挖深度约77米。

施工通道建成后，盾构机的各个部分将被依次放进去，并在下面进行组装。

组装完毕后的盾构机就像一个体格庞大的怪兽，能不断向前开挖隧洞，并将大量泥沙通过竖井输送出来。

与公路、铁路等隧洞不同，穿黄隧洞为输水洞，既要考虑隧洞外部的黄河水和土层压力，还必须考虑洞内水流的压力，因此隧洞实行的是双层衬砌结构，内外两层衬砌管片厚度分别为45厘米和40厘米。

NSBD-ZGJ-1-36南水北调中线一期工程总干渠填方渠道施工技术规定NSBD-ZGJ-1-36 南水北调中线一期工程总干渠填方渠道施工技术规定南水北调中线一期工程总干渠专用技术标准南水北调中线一期工程总干渠填方渠道施工技术规定（试行）2011-3-14公布2011-3-14实施南水北调中线干线工程建设治理局公布前言南水北调中线干线一期工程输水总干渠(含天津干渠)全长约1432km，其中明渠总长约1.086km，要紧由全填、半挖半填和全挖土质渠道组成，少部分为石方渠道和土岩结合渠道，其中全填方渠道长66.30km，半挖半填渠道长553.96km，全挖方渠道长465.74km。

南水北调中线总干渠有穿渠建筑物498座，跨渠建筑物1515座。

为进一步规范总干渠填方渠道施工，统一施工工艺、填筑标准、施工技术要求、施工质量操纵要点，确保施工质量和工程安全，南水北调中线干线工程建设治理局组织长江勘测规划设计研究有限责任公司、河南省水利勘测设计研究有限公司、河北省水利水电第二勘测设计研究院等单位从设计、施工等方面对填方渠段提出了意见和建议。

在此基础上编制了《南水北调中线一期工程总干渠填方渠道施工技术规定》。

本技术规定要紧内容包括:填方渠段的施工测量、基础处理、填筑材料、填筑标准、填筑与压实作业、复合土工膜施工、排水及反滤料施工、与建筑物相接处渠道填筑施工、施工期安全监测等方面的技术要求。

填方渠段的保温板、逆止阀、混凝土面板衬砌等施工技术要求按有关技术规定、规程和规范执行。

本技术规定在实施过程中，各现场建管和施工单位应及时总结体会，提出修改或补充意见，供今后修编时参考。

本技术规定公布部门:南水北调中线干线工程建设治理局本技术规定审查部门:国务院南水北调工程建设委员会办公室本技术规定要紧审核人:曹为民程德虎刘瑞源吴德绪庞敏李静本技术规定要紧起草人:姚雄温世亿李静程德虎庞敏朱太山曹会彬张文峰檀书琨付明军赵峰冷星火孙卫军杨成宏苏霞左丽宁青李乔目录1 总则12 施工测量23 基础处理34 填筑材料及填筑标准45 填筑与压实45.1 填筑作业45.2 压实作业66 复合土工膜施工77 排水及反滤料施工88 与建筑物相接处渠道填筑施工99 施工期安全监测101 总则1.0.1 为明确南水北调中线一期工程总干渠填方渠道施工技术要求，确保施工质量，特制定本技术规定。

盾构利用“克泥效+同步双液注浆”技术下穿南水北调干渠施工工法盾构利用“克泥效+同步双液注浆”技术下穿南水北调干渠施工工法一、前言南水北调工程是我国一项重大的水利工程，为实现水资源优化配置起到了重要作用。

为了穿越南水北调干渠，盾构利用“克泥效+同步双液注浆”技术被广泛应用，该工法具有工艺先进、施工效率高、质量可控等特点。

二、工法特点盾构利用“克泥效+同步双液注浆”技术是在传统盾构施工工法的基础上进行改进与创新的一种工法。

其特点主要表现在以下几个方面：1. 工艺先进：采用了克泥效技术，有效减少泥水泥浆对环境的影响；同时，同步双液注浆技术使注浆效果更好，提高了整体施工质量。

2. 施工效率高：通过优化施工工艺流程，缩短了施工周期，加快了工程进度；同时采用了自动化控制系统，提高了施工的准确性和效率。

3. 质量可控：工程实施过程中，通过先进的监测设备和技术手段对施工进行实时监控和调整，确保了施工质量达到设计要求，从而提高工程的可靠性和稳定性。

三、适应范围盾构利用“克泥效+同步双液注浆”技术适用于穿越南水北调干渠等大型水工程、地下交通建设以及城市地下管线等工程。

其适应范围广泛，可以为各类实际工程提供参考和指导。

四、工艺原理采用盾构利用“克泥效+同步双液注浆”技术的施工工法主要包括以下几个环节：1. 前期准备：包括施工现场的准备和组织人员的培训等工作。

2. 盾构机调试：调试盾构机的各项设备，确保其正常运行和施工所需的各项参数调整。

3. 克泥效施工：在盾构刀盘前部，加装克泥效装置，通过克泥效和层层过泥的方式，减少泥水泥浆对土层的液化和泡塑，提高施工效率。

4. 双液注浆施工：在克泥效前部进行双液注浆，利用注浆剂充填土层中的空隙，加固周围土体，增强施工的稳定性和安全性。

5. 尾水处理：对盾构机的尾水进行处理，减少对环境的影响。

五、施工工艺盾构利用“克泥效+同步双液注浆”技术的施工过程包括以下几个主要阶段：1. 准备工作：包括地质勘察、工程设计、施工班组组建等前期准备工作。

论温控对大型渡槽混凝土强度的影响摘要：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，对混凝土强度要求较高，因此在施工中加强对槽身温度的控制是一项重要工作。

施工中主要从原材、水温、槽身防护、槽身内部冷却水管、混凝土后期养护等方面对浇筑前期，浇筑过程的中期，浇筑完成的后期进行施工监控，达到提高槽身混凝土的抗裂目的。

关键字：温控防裂;水化热;冷却水;热工计算abstract: the south-to-north water transfer project is an aqueduct design flow for 235 m3 / s, increase the flow for 265 m3 / s, hydraulic ⅰ level for large aqueduct, the use of three prestressed technique to construction, strength of concrete the demand is higher, so in construction, strengthen the body temperature control of groove is an important work. construction of main from raw material, water temperature, tank body protection, tank body internal cooling pipes, concrete later the maintenance of casting, the middle of the construction process and casting of the late completed construction supervision, to enhance the slot of concrete crack and purpose.keyword: control in the anchorage;hydration heat; cooling water;thermal calculation中图分类号：tu37文献标识码：a 文章编号：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。