长距离输水箱涵建筑物施工技术研究

长距离输水箱涵建筑物施工技术研究

摘 要：南水北调中线一期工程天津干线保定市2段输水箱涵是国家重点工程南水北调组成部分，工程建设要求高、建设工期紧。通过长距离输水箱涵建筑物施工技术研究，提高箱涵模板周转频次，抑制混凝土碱骨料反应，将箱涵混凝土配合比与垂直入仓手段相结合；工程施工中控制混凝土原材料成本、提高输水箱涵实体质量，加快了施工进度。

关键词：南水北调工程；碱骨料反应；加厚组合钢模板；混凝土垂直入仓

Abstract: the middle route of South-to-North Water Transfer Project of Baoding section of Tianjin Trunk 2 water box culvert is the national key project of South to North Water Transfer Project components, high requirements, construction time is tight. Through long distance water box culvert construction technology research, improve the box culvert template turnover frequency, inhibiting alkali aggregate reaction of concrete, the box culvert concrete mixture ratio and the vertical placing means for combining; construction control of concrete raw material costs, improve water box culvert entity quality, quicken the construction progress.

Key words: South to North Water Diversion Project; alkali aggregate reaction; thickening combined steel formwork; concrete vertical warehousing

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一、前言

1.1工程概况

南水北调中线一期工程天津干线保定市2段输水箱涵途经河北省雄县、高碑店，全长15.085km，采用有压箱涵输水型式。该工程段内除箱涵外，共有各类建筑物26座，其中河渠交叉建筑物4座，公路交叉建筑物14座，通气孔7座，分水口1座。有压箱涵段总长13.807km，倒虹吸段总长0.438km，公路涵段总长0.720km，通气孔段总长0.105km，分水口段总长0.015km。本工程段输水规模为：设计流量50m3/s，加大流量60m3/s；属I等工程。

有压输水箱涵全部采用一联3孔4.4m×4.4m现浇普通钢筋混凝土结构。箱涵建基面主要座落于alQ42壤土层中，局部座落于软粘土层（1+hQ42淤泥质粘土）的顶部和中部。

1.2 工程区域地形情况概述

保定市2段位于广阔的河北冲积平原，地面高程由12m降至10m左右，平均坡降0.13‰。本工程区分布的地层均为第四系全新统松散堆积物。箱涵建基面主要座落于alQ42壤土层中，局部座落于软粘土层（1+ hQ42淤泥质粘土）的顶部和中部。季节性冻土的冻胀等级为Ⅱ级，冻胀性类别为弱冻胀。

输水线路总体呈东西向展布，地下水流向较复杂，总体趋势是近南北向，与输水线路近直交。桩号XW60+842～XW62+447地段的地下水位高于箱涵底板，其它地段地下水位于箱涵底板以下。除白玛村地下水对普通硅酸盐水泥具有碳酸盐分解类弱腐蚀性外，其它地段地下水对混凝土不具腐蚀性。

二、技术方案研究

1. 抑制输水箱涵混凝土碱骨料反应

天津干线保定市2段输水箱涵混凝土碱骨料反应抑制技术措施主要采用掺加一定比例的粉煤灰；混凝土抗硫酸盐腐蚀的技术措施主要采用掺加一定比例的粉煤灰和磨细矿渣。

⑴ 混凝土拌和用水采用饮用地下水；

⑵ 结合地质特性，地面以下的主体结构混凝土除在津保公路白玛段必须采用双掺粉煤灰和磨细矿渣外，其他各段均采用单掺粉煤灰；

⑶ 单掺混凝土以抑制碱活性骨料反应为主，掺入粉煤灰为胶凝材料重量的25%，粉煤灰级别不低于Ⅱ级；

⑷ 双掺混凝土以抗地下水SO42-腐蚀及抑制碱活性骨料反应为主。粉煤灰不低于Ⅱ级，掺量为胶凝材料重量的20%；掺磨细矿渣S95级，但其比表面积不低于400m2/kg，掺量为胶凝材料重量的30%。

⑸ 水泥采用低碱水泥，碱含量应＜0.6%，品种为PⅡ42.5或PO42.5硅酸盐水泥；外加剂采用高效低碱产品，并控制混凝土总碱含量不超过2.5kg/m3。

⑹ 双掺混凝土的拌和时间要求比常规混凝土拌合时间延长40s，拌和程序和时间均通过试验确定。

单掺或双掺混凝土中各种材料的配合比应通过室内试验确定。

混凝土设计指标及技术要求

1.强度保证率：95%； 2.凝结时间：初凝≥6h ／ 终凝≤24h

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