9.3、结构形式和构造9.3、1,渡槽结构形式的选择主要是选定槽跨段各组成部分.槽身.支承结构及基础等.的结构形式,材料和跨度.梁式，拱式及桁架式渡槽是较常用的渡槽形式，斜拉式渡槽是以墩台,塔架为支承、用高强缆索将梁以弹性支承形式吊挂在塔架上的输水结构、斜拉结构较早地用于桥梁、20世纪80年代在渡槽中引入了这一结构形式。20世纪80年代末在渡槽工程建设中应用了拱梁组合式这一新型结构形式。拱梁组合式是用槽身作为桁架拱的上弦杆.和竖杆，排架。下弦杆、拱 组成整体、联合作用。共同受力、π形拱渡槽是最简单的拱梁组合式渡槽.即用两根斜杆代替竖杆和下弦杆。与槽身组成联合受力的π形刚架.对于大型，特大型渡槽、其荷载特别大 纵向支承以梁式为主.地形、地质条件对渡槽结构形式选择起重要作用,如地形平坦，槽高不大，宜采用梁式渡槽、对窄深的山谷地形.如两岸地质条件较好、宜建大跨度拱式渡槽。又如对跨越河流的渡槽，如河道水深流急。槽底距河床高度大。而滩地部分的槽底距地面高度不大。则可在河槽部分采用拱式或其他形式的大跨度渡槽、在滩地则采用梁式，桁架式或中、小跨度拱式渡槽等,建筑材料有时对确定渡槽类型起重要作用，应贯彻就地取材和因材设计的原则。施工方法还应根据渡槽规模，可使用的经费。施工场地和交通运输条件。施工进度要求等,综合分析比较后选定 9、3 2.目前，在大,中型渡槽工程中，越来越多地采用了预应力钢筋混凝土结构,该结构可以显著地提高渡槽的承载力及抗拉能力以减少裂缝.减轻自重 加大跨度.根据槽身在使用阶段的受力状态、可在槽身纵向，或纵.横两向。或纵，横，竖三向施加预应力.施加预应力方法有先张法和后张法 渡槽工程多用后张法。但采用预应力需增加机具设备、施工方法也较复杂，相应地也增加了投资.应针对每一工程的具体情况经技术经济比较论证后选定.9，3，3、中,小型渡槽槽身横断面采用的是单槽的矩形或U形断面形式,当跨度及槽身荷载较大时。为减小槽壁厚度可于槽身横向加肋或槽底设置纵梁，多厢互联式矩形槽是近年来为适应如南水北调这样一些过水流量大的特大型渡槽的需要而发展起来的一种形式.其特点是。在槽中加设纵向隔墙.将输水结构与承重结构相结合。承载力大大增加.并可提高渡槽的纵向跨越能力，减少下部支承结构的工程量。但分槽不宜过多。U形渡槽若采用多槽互联.仅在直壁段互联 节省材料有限，但施工复杂、故采用多个单槽形式更合适，对于跨宽比大于或等于4的梁式U形槽身.槽底弧形段常加厚是用以加大槽身纵向刚度并便于布置纵向钢筋 但对于跨宽比小于4的U形槽身 计算研究表明。横向应力是控制条件 底部若加厚,反而使横向应力状态恶化、9 3，4,梁式渡槽纵向结构形式除简支梁式。双悬臂梁式外，还有单悬臂及连续梁式。单悬臂梁式一般只在双悬臂梁式向简支梁式过渡或与进。出口建筑物连接时采用。连续梁式槽身虽较简支梁式槽身受力条件好,但各支点较难保证连续梁式的支承要求，因而对地基要求高。故采用较少 规范中给出简支梁式和双悬臂梁式的常用跨度及每节长度范围仅是统计的一般情况，大型渡槽采用预应力结构后，其跨越能力大大提高 采用较大的跨度较为经济.而且外形协调 美观，在同样槽身断面尺寸条件下、如何结合支承方式 进行经济跨度的选择是需要研究解决的问题。9，3。5，跨度，矢高、拱宽及拱脚高程是主拱圈,也是拱式渡槽 的基本尺寸，一经选定，主拱圈的应力及稳定便基本定局.矢跨比的选定将影响到拱圈的力学特性。拱圈的变形 稳定及施工难易等一系列问题，过大或过小均不利.规范中给出的矢跨比的选用范围是根据实践经验得出的。可供参考。宽跨比对主拱圈的横向稳定性影响很大。为了满足横向稳定、一般要求宽跨比大于1，20。但该值并不能确切表明主拱圈的横向稳定性 我国一些大跨度渡槽。宽跨比虽小于1。20.但拱在横向仍是稳定的，反之，如果拱结构的刚度和整体性差 宽跨比虽大于1、20，拱在横向仍可能是不稳定的,为了有效地增强这类大跨度、小宽跨比渡槽的侧向稳定性。近些年。我国先后修建了一批拱体变宽，造型新颖.布局轻巧的板拱及肋拱。其跨径在80m.100m以上 最小宽跨比达1.50,1，40、取得了良好效果.合理选择主拱圈拱轴线形式是减小拱圈内最大压应力、减小甚至避免出现拉应力的重要措施,一般小跨度拱式渡槽的主拱圈可采用圆弧拱 跨度较大的实腹式和横墙腹拱式拱上结构下面的主拱圈宜采用悬链线拱 跨度较大的排架式拱上结构下面的主拱圈常采用二次抛物线拱或高次抛物线拱 9、3。6.梁式桁架是指在铅直荷载作用下.支承点只产生竖向反力的桁架。其作用与梁同、称梁式桁架，有简支和双悬臂两种形式,桁架梁式渡槽与梁式桁架不同的是 以矩形截面槽身的侧墙和1 2槽底板 呈L形，取代梁式桁架的下弦杆或上弦杆而成,取代下弦杆的称下承梁式桁架渡槽,取代上弦杆的称上承梁式桁架渡槽 拱式桁架渡槽由于兼备桁架和拱结构的有利因素，故能充分发挥材料的受力性能、其主要缺点是杆件较纤细,制作较复杂、对混凝土浇筑和施工吊运要求较高,但由于其优点较多,如果在承受拉力的弦杆 如下承拱式桁架的下弦杆.再结合施加预应力。则其优点更为突出,故在一些流量较大的渡槽中采用较多。目前、南水北调工程中的一些特大型渡槽在方案比较中也采用了桁架拱渡槽,9、3.7.混合式墩架不仅用于跨越河流的渡槽.当槽高较大，用加大立柱截面尺寸以满足稳定要求不经济时 或位于两岸山坡上的排架 为了防止排架立柱因承受土压力而断裂时,均宜采用下部为重力墩，上部为排架的混合式墩架。这时 重力墩以上的排架高度由柱的稳定.纵向弯曲,计算决定，桩柱式槽架的桩柱在横槽向可以是单根，双根或多根、在柱顶浇筑盖梁,其上搁置槽身。槽架高度大于6m时 两柱间应设置横梁。对于两种跨度不等的不对称槽墩 应采取措施来改善墩体及其地基受力条件,满足稳定和强度要求 一般采取的措施是,跨度大的一侧宜采用较大的矢跨比和较轻的拱上结构并降低拱脚高程。跨度小的一侧则采用较小的矢跨比和较重的拱上结构并抬高拱脚高程 在实际工程中 多跨拱式渡槽每隔3跨 5跨应设加强墩.有的小型多跨连拱渡槽。甚至连续十余跨才设一个，常用的加强墩有重力式 柱墩式和桁架式等结构形式