一套加快施工进度并减少后浇带数量的预应力渡槽结构的制作方法

本实用新型属于预应力渡槽领域，特别涉及一套加快施工进度并减少后浇带数量的预应力渡槽结构。

背景技术：

预应力渡槽一般有两种结构及张拉布置方式，一种是单向递进张拉，不设后浇带；另一种是槽身上下游两端设后浇带，可采用双向或单向张拉。

单向递进张拉，即从上、下游一端向另一侧递推张拉或从多跨的中间向两侧递推张拉。该方式的优点是不同槽跨之间邻接不设后浇带，避免了后浇带收缩开裂及与主体结构邻接的防渗薄弱环节；缺点是需待一跨张拉并封锚完成后，再连接止水进行下一跨施工，最多只有两个工作面，无法适应工期紧张渡槽跨数较多时的建设需要。

每跨都设后浇带，理论上可实现每跨一个工作面，但多槽跨施工时，其工作面的多少主要跟施工单位投入的模板数量有关，一般不会一跨一模，投入太大，且相邻跨张拉时也会相互影响；每跨都设置后浇带虽然加快了施工进度，但没有完全发挥工作面多的优势，还会增加后浇带与渡槽主体结构邻接的薄弱环节，因此除非必须采取双向张拉时，不建议在每跨槽身上均布设后浇带。

从南水北调中线现浇渡槽结构来看，一般干线上的大型渡槽工程，由于纵梁尺寸较大，纵向均设置了弯起角度较大的预应力钢束，为减少预应力损失，采用了双向张拉，每个槽跨均设置了后浇带；左岸排水渡槽工程一般采用的单向张拉。两种张拉和结构布置形式均有一定的局限性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要提供一套加快施工进度并减少后浇带数量的预应力渡槽结构。

本实用新型采用如下技术方案：

一套可加快施工进度并减少后浇带数量的预应力渡槽综合措施，将所有渡槽槽跨均设计成单向张拉型式，通过采用单向递进张拉和槽跨相向对拉的方式进行渡槽预应力张拉施工，增加预应力张拉施工作业面，提高施工进度，且仅在对拉合拢部位需要进行后浇带浇筑，减少后浇带数量。

进一步的，根据渡槽预应力张拉工作空间需要，在对拉合拢部位两跨槽身均留后浇带，两组后浇带的组合宽度满足预应力张拉工作空间的需要。

进一步的，渡槽槽跨为简支梁结构，为保证渡槽受力对称，张拉合拢跨端部设置后浇带后，端部底肋外侧渡槽底板的宽度应符合锚具螺旋筋布置不与端部底肋主筋冲突的要求。不设后浇带侧的端部结构，考虑t型梁的有效翼缘宽度的同时适当将端底肋靠外侧布置，以满足预应力封锚及螺旋筋布置间距并有助于减小相邻槽跨支座间距，进而减小下部墩帽尺寸。一端设置后浇带合拢的，另一端为确保纵梁受力的对称性，也应与合拢端对称布置底肋、边底肋等。

进一步的，单向递进及合拢跨布置，涉及到三种槽跨相邻方式，即单向递进邻接、张拉合拢跨衔接及单向递进与合拢跨衔接。

进一步的，槽身纵梁端部的支座中心一般应布置在纵梁与端部底肋交叉的中心位置，对于不同槽跨衔接方式对应采用不同支座及墩帽结构型式。其中单向递进与合拢跨衔接需注意，受端部底肋布置的影响，渡槽结构缝并不与下部结构中心对齐，只需确保两个槽跨的支座中心对称于下部结构轴线即可。

单向递进跨邻接采用结构形式相对于合拢跨的墩帽较小的墩帽及相应支座给予下部支持；单向递进与合拢跨衔接采用墩帽轴线与渡槽结构缝不相齐形式的墩帽给予下部支持，两个支座的中心对称于墩帽轴线；张拉合拢跨衔接采用结构形式较大的墩帽及相应支座给予下部支持。

进一步的，墩帽尺寸型号是推进跨最小，推进合拢衔接是中号，合拢跨最大。

进一步的，具体包括a个单向张拉跨渡槽，包括以下步骤：

（1）确定工作面个数b；

（2）根据确定的工作面个数b，确定合拢单元个数c；

（3）各个合拢单元需设置背向对拉槽跨组衔接，对拉槽跨组的个数为c-1；背向对拉槽跨组以支座布置形式为其提供下部支持，同样的选用墩帽予以配合。

进一步的，所述单向张拉跨渡槽a的个数不少8个；所述工作面个数b不少于4个。

进一步的，一个所述合拢单元包括d个张拉方向为右的张拉推进跨、一个张拉方向为右的张拉合拢跨以及e个张拉方向为左的张拉推进跨、一个拉方向为左的张拉合拢跨；一个所述合拢单元提供两个张拉工作面同时张拉施工，即b=2×c，c≥2；单个合拢单元内，包含槽跨个数为d+e+2个，即a=c×（d+e+2），d≥1，e≥1。

（1）槽跨布置：将所有渡槽槽跨均设计成单向张拉型式，从上下游两端向中间张拉施工；通过设置背向对拉槽跨组，对张拉方向进行固定，由此位置分别向上下游背向张拉施工；仅在对拉合拢部位需要进行后浇带浇筑。

（2）增加工作面：根据施工人员和机械设备的配置、脚手架及模板数量、工期要求等，通过增加对拉槽跨组数，增加预应力张拉施工作业面，提高施工进度。

（3）合拢部位槽跨：根据渡槽预应力张拉工作空间需要，在对拉合拢部位两跨槽身均留后浇带，应用两组后浇带的组合宽度以满足张拉工作空间的需要。

（4）合拢跨槽身布置：由于渡槽纵向为简支梁结构，故需保证渡槽受力对称。在合拢槽跨需设置后浇带的一端，为保证端部底肋外侧渡槽底板的宽度满足锚具螺旋筋布置不与端部底肋主筋冲突，后浇带至端部底肋间渡槽底板需预留一定长度。①为保证渡槽纵向受力对称，②考虑t型梁的有效翼缘宽度，③满足预应力封锚及螺旋筋布置间距，④尽可能将端部底肋靠外布置以减少相邻槽跨支座间距，综合以上因素，即使一端设置后浇带合拢的，另一端为确保纵梁受力的对称性，也应与合拢端对称布置底肋、边底肋等。

（5）支座布置型式：本实用新型中涉及到三种槽跨相邻方式，即单向递进邻接、张拉合拢跨邻接及单向递进与合拢跨邻接，涉及三种支座布置型式。

单向递进邻接及张拉合拢槽跨间的支座中心一般应布置在纵梁与端部底肋交叉的中心位置。单向递进与合拢跨邻接槽跨的支座，受端部底肋布置的影响，渡槽结构缝并不与下部结构中心对齐，但两个槽跨的支座中心对称与下部结构轴线。

(6)墩帽结构形式：本实用新型中涉及三种槽跨相邻方式，由于不同槽跨端部布置不同，导致支座与槽跨端部距离不同，故需设置三种墩帽结构形式，以满足结构安全性以及经济性。

本实用新型的有益效果：

本实用新型将所有渡槽槽跨均设计成单向张拉型式，通过采用单向递进张拉和槽跨相向对拉的方式进行渡槽预应力张拉施工，增加预应力张拉施工作业面，提高施工进度，且仅在对拉合拢部位需要进行后浇带浇筑，减少后浇带数量。本实用新型在对拉合拢部位两跨槽身均留后浇带，两组后浇带的组合宽度满足预应力张拉工作空间的需要。本实用新型与传统预应力渡槽相比，可大幅减少槽身后浇带数量，避免薄弱环节的安全隐患，且施工灵活性高，可根据工程要求设置工作面个数，从而达到加快工程建设的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例一渡槽张拉工艺布置图；

图2为本实用新型实施例一渡槽槽身结构及槽跨邻接图；

图3为本实用新型实施例二渡槽张拉工艺布置图；

图4为本实用新型实施例二渡槽槽身结构及槽跨邻接图；

图5为传统渡槽槽身结构及槽跨邻接图；

图中：1.张拉推进跨2.张拉合拢跨3.张拉方向→4.张拉方向←5.背向对拉槽跨组6.单向递进槽跨组7.单向递进与合拢槽跨组8.张拉合拢槽跨组9.后浇带10.1#端部底肋11.2#端部底肋12.1#端部底板13.2#端部底板14.1#支座布置形式15.2#支座布置形式16.3#支座布置形式17.1#墩帽18.2#墩帽19.3#墩帽。

具体实施方式

本实用新型的结构适用于多个单向张拉跨a渡槽，为更好的阐述本实用新型，以单向张拉跨a渡槽为例，a≥8。首先，根据施工人员和机械设备的配置、脚手架及模板数量、工期要求，确定工作面个数b，b≥4。

根据确定的工作面个数b，可确定合拢单元个数c。单个合拢单元由d个张拉方向为→3的张拉推进跨1、一个张拉方向为→3张拉合拢跨2以及e个张拉方向为←4的张拉推进跨1、一个拉方向为←4张拉合拢跨2共同组成。一个合拢单元提供两个张拉工作面同时张拉施工,即b=2×c，c≥2。单个合拢单元内，包含槽跨个数为（d+e+2），即a=c×（d+e+2），d≥1，e≥1。

各个合拢单元需设置背向对拉槽跨组5衔接，对拉槽跨组5的个数为（c-1）。背向对拉槽跨组5以1#支座布置形式14为其提供下部支持，同样的选用1#墩帽17予以配合。

以单个合拢单元为例来叙述本实用新型，假定张拉方向为→3的张拉推进跨1个数d为2，张拉方向为←4的张拉推进跨1个数e为3，即单个合拢单元的布置为①→、②→、③合→、←合④、←⑤、←⑥、←⑦。其中，槽跨①、②，⑤、⑥，⑥、⑦衔接为单向递进槽跨组6，应用1#支座布置形式14为其提供下部支持，同样的选用1#墩帽17予以配合。槽跨②、③，④、⑤衔接为单向递进与合拢槽跨组7,应用2#支座布置形式15为其提供下部支持，同样的选用2#墩帽18予以配合。槽跨③、④衔接为张拉合拢槽跨组8，应用3#支座布置形式16为其提供下部支持，同样的选用3#墩帽19予以配合。

各个合拢单元内，槽跨个数可根据工程布置不尽相同。墩帽尺寸型号是推进跨最小，然后推进合拢衔接是中号，合拢跨最大。

实施例1

结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

需要说明的是，一套加快施工进度并减少后浇带数量的预应力渡槽结构，其中包括预应力渡槽的张拉工艺、槽跨结构布置及槽跨衔接布置。以下仅以十八跨渡槽为例来具体说明本实用新型的渡槽结构及张拉工艺所具有的特征、特点及优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。

图1给出了本实用新型的渡槽张拉工艺布置，并且通过图2示出了渡槽槽身结构及槽跨衔接的三种结构布置及不同槽跨衔接所需不同的支座及墩帽结构布置型式。

首先，本实用新型图1示出两种槽跨布置即张拉推进跨1、张拉合拢跨2，及预应力槽跨张拉方向布置，渡槽槽跨均设计为单向张拉型式，张拉方向仅为→3或←4。

进一步的选取两槽跨为背向对拉槽组，即图1中⑨、⑩号槽跨，固定张拉方向，有效的将十八跨渡槽分为两个工作面，可同时进行渡槽预应力张拉施工。需说明的是，设置相向对拉槽跨组后，前后两工作面渡槽结构及张拉布置完全相同，仅以①~⑨槽跨继续叙述本实用新型。

进一步的将⑤、⑥号槽跨设置为张拉合拢跨2，即①、②、③、④、⑦、⑧、⑨号槽跨形式均为张拉推进跨1。①、②、③、④、⑤号槽跨张拉方向为→3；⑥、⑦、⑧、⑨号槽跨张拉方向为←4。

进一步的通过一组背向对拉槽组5及二组张拉合拢槽跨组8布置，共计十八槽跨的渡槽可布置为四个工作面同时进行施工作业，且仅在对拉合拢处8需要设置后浇带9。相比通常每跨槽身均设置后浇带的布置，大幅减少了后浇带的数量。

进一步的也可根据施工人员和机械设备配置、脚手架及模板数量、工期要求等，通过增加对拉槽跨及张拉合拢槽跨组数，增加预应力张拉施工作业面，提高施工进度。

进一步的，图1所示张拉布置，涉及到三种槽跨邻接形式，即单向递进槽跨组6衔接、单向递进与合拢槽跨组7衔接、张拉合拢槽跨组8衔接。

进一步的，为满足预应力张拉工作空间的需要，在张拉合拢跨2一端预留后浇带9。为使锚具螺旋筋布置不与端底肋主筋冲突，端部底肋11外侧需要设置渡槽底板12。

进一步的，在张拉合拢跨2未设置后浇带一端布置端部底板13，目的是保证t型梁的有效翼缘宽度的同时适当将端底肋靠外侧布置，以满足预应力封锚及螺旋筋布置间距且尽可能的减小相邻槽跨端部底肋间距，端部底板13长度为端部底板12长度与后浇带9长度之和。

进一步的，设置三种支座布置形式即14、15、16，以满足三种槽跨邻接方式6、7及8。槽身纵梁端部的支座中心一般应布置在纵梁与端部底肋交叉的中心位置。支座布置形式14，为两个支座对称布置于端部底肋10之下，槽跨邻接处6中心与墩帽17轴心对齐。支座布置形式15，为一个支座布置于端部底肋10之下，另一支座布置于端部底肋11之下，槽跨邻接处7中心与墩帽18轴心不对齐，只需确保两槽跨的支座中心与下部墩帽18轴线对齐即可。支座布置形式16，为两个支座对称布置于端部底肋11之下，槽跨邻接处8中心与墩帽19轴心对齐。

进一步的④和⑤号槽跨之间支座布置形式为15,⑤和⑥号槽跨之间支座布置形式为16，其余均为14。

进一步的，为满足三种支座布置形式，设置三种不同结构的墩帽即17、18、19。1#墩帽17应用于单向递进槽跨组衔接6；2#墩帽18应用于单向递进与合拢槽跨组衔接7；3#墩帽应用于张拉合拢槽跨组衔接8。

实施例2

需要说明的是，一套加快施工进度并减少后浇带数量的预应力渡槽结构，其中包括预应力渡槽的张拉工艺、槽跨结构布置及槽跨衔接布置。以下仅以八跨渡槽为例来具体说明本实用新型的渡槽结构及张拉工艺所具有的特征、特点及优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。

如图3-4所示，以本实用新型最小跨数a=8，且b=4为例来叙述本实用新型。基本布置如下：①→，②合→，←合③，←④，⑤→，⑥合→，←合⑦，←⑧。此组合形式构成本实用新型最小合拢单元即①→，②合→，←合③，←④（⑥合→，←合⑦，←⑧）。①、④、⑤、⑧为张拉推进跨1，②、③、⑥、⑦为张拉合拢跨2。其中④、⑤两跨组成本例唯一一组背向对拉槽跨组5，背向对拉槽跨组5应用1#支座布置形式14为其提供下部支持，同样的选用1#墩帽17予以配合。①、②两（③、④，⑤、⑥，⑦、⑧）槽跨衔接方式为单向递进与合拢槽跨组7，应用2#支座布置形式15为其提供下部支持，同样的选用2#墩帽18予以配合。②、③，⑥、⑦两组槽跨设置为张拉合拢槽跨组8，仅需在合拢位置设置4条后浇带，10，张拉合拢槽跨组8应用3#支座布置形式16为其提供下部支持，同样的选用3#墩帽19予以配合。

需要说明的是，本实用新型应用于大数目槽跨渡槽设计及施工时，根据施工方对工作面的需求，可以更好的发挥其灵活性高的特点。

本实用新型附图5为传统单向预应力渡槽布置工艺，如图所示，传统渡槽每跨都设后浇带，理论上可实现每跨一个工作面，但多槽跨施工时，受施工人员和机械设备的配置、脚手架及模板数量、工期要求等因素限制，一般不会一跨一模，投入太大，且相邻跨张拉时也会相互影响；每跨都设置后浇带虽然加快了施工进度，但没有完全发挥工作面多的优势，还会增加后浇带与渡槽主体结构邻接的薄弱环节。

应用本实用新型结构，可大幅度的减少后浇带数量，减少薄弱环节对渡槽整体的影响。同时，也可更加灵活的布置渡槽张拉顺序，可大幅减少槽身后浇带数量，减少薄弱环节对渡槽整体的影响。且施工灵活性高，可根据工程要求设置工作面个数，从而达到加快工程建设的目的。同时应用不同的墩帽结构型式，减少墩帽工程量。