海南红岭灌区工程是我国172个重大节水供水水利工程之一，是红岭水利枢纽工程的配套工程，承担着向琼东北地区工农业生产和城乡居民生活供水的任务。其中，湾岭渡槽是红岭灌区工程的控制性工程和施工难点，拱形渡槽更为重中之重，直接关系到输水工程的长期供水运行安全，必须严格控制各工序的施工质量。因此，拱形渡槽施工前，必须保证拱下支撑体系的施工质量。拱肋混凝土施工过程中，应严格执行科学分段、对称浇筑等施工顺序和施工工艺，确保拱肋结构的施工安全。

1工程概况

海南红岭灌区工程湾岭渡槽全长2153.6m，根据地形共布置39跨拱渡槽+11跨简支梁渡槽。槽体半径3m，壁厚30cm，设计过水流量45m3/s。其中，39跨拱渡槽连拱布置，每隔3~4跨拱圈设置一个单向推力墩，共12个，推力墩之间各拱圈的拱脚高度不变。拱形渡槽共布置三种双肋变截面悬链线无铰拱式：第一种是矢跨L=40m，矢高f=10m拱圈，共20跨；第二种是矢跨L=49m，矢高f=12.25m拱圈，共15跨；第三种是矢跨L=65m，矢高f=16.25m拱圈，共4跨。三个拱圈中距6.5m，拱轴系数m=1.347，拱厚变化系数N=0.5。

2连拱拱圈施工技术

2.1拱圈支撑体系布置。为了减少临时工程投资，支架的搭建和拆除方便快捷，保证了施工过程中支撑体系的稳定性和现浇混凝土结构的质量，本工程采用碗扣式满堂红钢管支撑体系。支架结构由支架基础(不小于50cm厚石渣，20cm厚C20混凝土面层)、底部方木和可调底座、48×3.5mm钢管立杆、横杆、扫地杆、剪刀支撑、可调支撑和方木组成。矢跨40m，49m拱圈支架宽9.6m，矢跨65m拱圈支架宽10.2m。支架立杆纵向间距为60cm，横向间距为60cm，步距为1.2m。支架底部按横向60cm间距铺设10cm×10cm方木，可调底座放置在底部方木上。立杆顶部采用可调支撑调节拱形，以满足拱弧变化和卸拱的需要。可调支撑上横向设置10cm×15cm方木，拱肋底模直接铺设在方木上。为了增强模板支架周围立面从底部到顶部连续设置竖向剪刀支撑，中间纵向和横向从底部到顶部连续设置竖向剪刀支撑。剪刀支撑间距不大于4.5m。剪刀支撑的斜杆与地面的水平夹角为45~60°，斜杆与立杆的交叉点用旋转扣紧固。

2.2预拱度的计算和选择。在拱肋施工过程中，模板支架在施工荷载作用下发生的非弹性变形，如果不严格控制弹性变形和地基沉降，会直接影响拱肋混凝土的施工质量。渡槽通水运行后，拱肋混凝土甚至可能出现裂缝。为了使拱轴在不同工况下的荷载作用下满足设计要求，拱肋施工时应预留与变形方向相反的抵消量。支架的非弹性变形和地基沉降通过支架预压消除，支架的弹性变形量计算。预拱度主要是支撑系统的弹性变形值和拱肋结构的挠度，通常取δ=L2/6000f~L2/4000f。经计算试验，失跨40m、49m、65m的拱肋预拱度分别为0~10.09mm、0~12.264mm、0~32.500mm。在安装拱肋底模之前，失跨40m、49m、65m的拱肋通过支撑顶托调整的拱顶预拱度分别为10.09mm、12.264mm、32.500mm、0mm，拱肋预拱度与拱链方程曲线相对应调整。

2.3支架预压和预拱度复测。为了检验支架的稳定性，消除支撑系统的非弹性变形和基础沉降，测量支架的弹性变形与理论计算值进行比较分析，为后续支架搭设提供准确可靠的经验数据，底模铺设后应进行支架预压。支架预压荷载是拱肋钢筋混凝土和模板重量之和的1.2倍，预压材料是砂袋。

(1)监测点的布置。在模板支架预压之前，对支架进行沉降监测点布置，双拱肋沿拱轴线每隔1/8矢跨度布置一个监测断面，每个监测断面对称布置两个监测点。

(2)加载。支架纵向加载时，拱肋跨中支点对称加载，横向加载时，拱肋中心线对称加载至两侧。加载完成并预压72小时后，观察各监测点。

(3)卸载。预压完成并满足要求后，卸载预压砂袋。预压砂袋按后压先卸、先压后卸的顺序卸载，卸载时对称、均衡、同步卸载。卸载6小时后，监测各监测点的标高，计算各监测点的弹性变形和非弹性变形。卸载后，基础无明显沉降，支架最大沉降量为20mm，支架的弹性变形与理论计算值基本一致。测量人员根据预拱度值最后一次校正拱肋底模各点标高控制线，用顶托将底模调整到控制标高线并加固。2.4模板结构形式与安装。由于拱肋是变截面结构，为了保证混凝土的外观质量，拱圈模板采用定型钢模板，由底模、侧模、盖模和系梁模板组成，根据跨度和弧长分段制作，每个模板都有固定的编号，便于安装。拱肋模板安装包括底模控制点设置、模板安装、拱轴复核等步骤。

(1)设置底模控制点。以拱脚中心点为坐标原点，拱跨为X轴，拱高为Y轴，以拱肋下缘全跨48点坐标为控制点。

(2)模板安装。根据模板编号顺序，依次铺设底模，并在支架上连接成拱。为了防止拱肋模板在浇筑过程中向上反拱，下拉加固底模。安装侧模时，应考虑拱肋预留间隔槽，侧模应一次到位。在拱轴线陡段的拱段，在盖模上间隔设置下料窗，混凝土从窗口下料振捣，在混凝土浇筑边上升时安装窗盖。为了消除模板制造误差和模板安装偏差，造成模板安装和拆模困难，在模板设计中，拱顶底模、侧模和盖模对称两侧预留2厘米的间隙，模板安装时间隙用木板等软性材料填充。

(3)拱轴线复核。底模、侧模和盖模安装完毕后，对拱轴线校验点进行复核测量，以减少误差。

2.5拱肋混凝土浇筑。

(1)混凝土配合比的选择。本工程采用自建搅拌楼搅拌混凝土，混凝土泵车送料入仓的施工方法。拱肋混凝土采用C35二级泵送混凝土，坍落度160~180mm，加入缓凝高效减水剂和粉煤灰。

(2)拱肋混凝土浇筑。为了避免拱肋混凝土因拱架下沉而开裂，降低混凝土的收缩应力，拱肋沿拱跨方向对称浇筑，各段接缝面应垂直于拱轴线，各段之间应预留间隔槽(后浇带)，间隔槽宽度为1.2m，宽度满足钢筋接头的需要。分段位置遵循支架受力对称、均匀变形小的原则，间隔槽位置避开横梁和拱上排架柱。为防止拱肋分段混凝土浇筑时，底模起拱，避免拱轴变陡造成整体偏差和拱肋模板失稳，按设计规定的顺序浇筑，即先拱脚，再拱顶，最后拱中浇筑顺序进行。由于拱肋混凝土结构要求较高，各分段混凝土应连续浇筑一次，浇筑完成后应及时覆盖洒水保湿养护。混凝土由搅拌楼集中搅拌，8m3混凝土搅拌车运至施工部位，采用混凝土泵车同时浇筑两段，各分段拱肋横向联系梁与浇筑拱肋同时施工，混凝土入仓速度与入仓方量基本一致。拱肋分段浇筑时，混凝土重量主要通过底模传递给下支撑排架，最终传递到支架基础上。拱肋施工时，应加强对边拱座和中拱座的水平位移监测，发现异常，采取加固支架等对策。

(3)拱肋封拱温度控制。根据设计技术要求，间隔槽混凝土在拱肋分段混凝土强度达到设计强度的85%后进行，封拱合龙温度在15~23℃之间进行。由于项目所在地属于岛屿热带季风气候区，拱肋封拱安排在阴天或夜间施工，必要时采取混合用水和冰块，提前进入水泥，在骨料仓内设置遮阳棚等混凝土温度控制措施，降低混凝土出口温度。间隔槽钢筋接头按规范要求错开，采用电弧焊焊接，一期混凝土表面全部凿毛清理干净，间隔槽混凝土通过对称浇筑封拱。间隔槽混凝土采用比拱肋高一级C40混凝土。为防止混凝土收缩裂缝，混凝土掺入8~10%膨胀剂，混凝土坍落度10~12厘米。封拱完成后，及时覆盖洒水保湿。

2.6拱形支架的卸载。为了使拱架承受的荷载逐渐平稳地传递给拱圈，防止单拱卸载和不对称卸载对拱座推力的影响造成连拱坍塌事故或不利裂缝，采用三(或四)连拱同时卸载支架的施工技术。拱肋混凝土强度达到设计强度的100%后，才能允许拱架卸载。卸载前，在拱架上画出每次卸载的标记，按照事先拟定的卸载程序卸载拱架，分几个循环卸载。卸载量应开始较小，然后逐渐增加，分三次卸载，并使用口哨和对讲机配合指挥信号。单跨拱卸载人数分为两组，每次按照三(或四)跨度从拱顶到拱脚同步、对称、匀速的顺序进行。在此期间，观察拱圈挠度和拱座位移。一旦出现异常，暂停卸载，进行全面检查。第一次:松动拱支架顶部支撑约2.5mm；第二次:第一次卸载后一天进行，第二次卸载约5mm；第三次:第二次卸载后，观察拱圈受力情况，无异常后第三次卸载，拱架完全脱离拱圈，形成裸拱主拱圈的完全受力。

3结语

拱形渡槽施工采用落地式满堂红钢管支架现浇连拱施工技术。通过改变拱肋混凝土的浇筑顺序，可以适应和调整拱架的变形顺序。采用不分期、不分肋段多工作面对称浇筑法，在一定程度上突破了无绞拱常规一次浇筑成型施工方法，有效保证了工程质量和施工安全，加快了施工进度，为后续类似工程施工积累了宝贵经验，具有一定的参考价值。

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