摘 要:閘壩混凝土施工質(zhì)量的好壞,既影響建筑物的安全,也影響建筑物的造價,因此在施工中我們必須對混凝土的施工質(zhì)量有高度的重視。本文結(jié)合工程施工實踐,對某水利樞紐閘壩混凝土的澆筑施工作淺述。
關(guān)鍵詞:閘壩 混凝土 澆筑施工
中圖分類號:TV6 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)08(a)-0083-02
某閘壩工程砼量約4.08萬m3,廠房砼量約8.2萬m3,廠房圍堰砼量1.6萬m3,土壩砼量約0.35萬m3,合計砼總量約14.26萬m3,高峰月澆筑量為23700m3,日平均高峰澆筑強度812m3,(砼標號主要為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40,級配為一級配、二級配、三級配)�；炷劣�1#、2#拌和樓聯(lián)合供應(yīng),鋼筋和模板分別在鋼筋加工廠、模板加工廠加工制作。
1 混凝土的制備
為保證混凝土質(zhì)量,全部混凝土在混凝土拌和樓集中拌制,為改善混凝土的和易性、提高其抗?jié)B能力等,混凝土一般加摻粉煤灰。
生產(chǎn)混凝土的原材料:(1)水:直接采用自來水,自來水可滿足砼拌和要求。(2)水泥:采用散裝水泥,并備用一部分袋裝水泥。每座拌和樓設(shè)2個300t水泥罐。(3)砂:由采砂船抽采,在砂場右岸篩洗場經(jīng)篩洗系統(tǒng)處理后,汽車運到拌和系統(tǒng)料場儲存。(4)骨料:砼骨料按0.5cm～8cm三級配供應(yīng)。(5)摻和料:采用粉煤灰。每座拌和樓設(shè)1個150t煤灰罐。(6)外加劑:采用FDN―440緩凝型減水劑、FDN―1000早強型減水劑和UEA膨脹劑等。
在生產(chǎn)區(qū)設(shè)兩座全自動砼拌和站,每座拌和站的生產(chǎn)率為60m3/h,實際月生產(chǎn)能力約30000m3。每座拌和站由2臺1.5m3砼攪拌機組成,各設(shè)2個300t散裝水泥儲罐和1個150噸粉煤灰罐,兩座拌和站共用一座外加劑庫。拌和站固體料由電子秤稱量、外加劑和水由流量計計量,出料稱量精度為±1%。各主要配料口出料口由閉路電視監(jiān)控。另設(shè)1個6000m2砂石料堆場(儲料7000m3～10000m3)。滿足7d～10d砼生產(chǎn)備料需要。拌和樓可生產(chǎn)一至三級配C10～C50標號砼。
2 砼運輸方案
閘壩閘室�16.2m以下砼、上游鋪蓋砼以2臺低架門機掛3m3臥罐進倉為主,閘壩消力池等門機控制范圍外部位、以及閘室16.2m以上砼采用50t履帶吊機掛3m3臥罐進倉或砼泵輸送入倉澆筑。圍堰底板砼采用50t履帶吊機掛3m3臥罐進倉,墻體砼采用砼泵輸送入倉澆筑。廠房砼由進出水口2臺高架門機掛3m3臥罐進倉為主,安裝間等局部門機控制范圍外由50t履帶吊機掛3m3臥罐進倉或砼泵輸送入倉澆筑。
3 砼澆筑
3.1 混凝土分塊分層
砼縫主要有結(jié)構(gòu)縫和施工縫。施工縫包括水平縫、垂直縫兩種;結(jié)構(gòu)縫按設(shè)計分縫。
攔河閘壩上游混凝土鋪蓋、下游消力池混凝土因厚度較小,則只須按其設(shè)計伸縮縫進行縱向和橫向分塊施工。廠房垂直施工縫主要考慮砼澆筑能力及結(jié)構(gòu)特征進行分塊,在砼先澆側(cè)按設(shè)計或規(guī)范要求預(yù)埋連接鋼筋,并預(yù)留鍵槽,以利砼結(jié)合良好。水平分層以澆筑能力、砼溫控要求確定。廠房根據(jù)設(shè)計分縫共分安裝間段和主廠房段,主廠房2臺機組中間不設(shè)置橫縫,從施工條件及合理性考慮,進水口底板在壩橫處設(shè)一道施工縫,底板以上墩不分縫。主廠房在壩、壩縱設(shè)一道施工縫,以減少砼分塊面積。施工縫面設(shè)鍵槽、插筋并打毛處理,滿足結(jié)構(gòu)整體性要求和溫控要求,改善施工條件。主廠房施工從上游到下游依次是進水口段、流道中段、尾水流道段。廠房出水口底板在壩橫處設(shè)一道施工縫,底板以上墩不分縫。廠房底板分層以1.0m～1.5m控制,廠房進水口閘墩以3.0m為一分層高度,流道墩體分層高度2.0m～2.5m,流道頂板第一次砼控制在0.8m～1.2m,上部結(jié)構(gòu)2.5m～3.0m。
3.2 平倉振搗
(1)在進行混凝土澆筑前先進行施工縫的鑿毛清理工作,澆水濕潤后,鋪筑一層與混凝土同標號的水泥砂漿,厚度3cm,然后才澆筑混凝土。
(2)混凝土優(yōu)先采用平鋪法薄層澆筑方式,鋪料層厚度最大不超過400mm,大倉面砼采用臺階法,臺階寬度大于1m,坡度不大于1∶2。進入倉面的混凝土盡量均衡平整,避免混凝土過分堆積,減少平倉工作量。對于混凝土局部堆積的部位,借助插入式振搗器的振動作用攤平;在靠近模板和鋼筋較密集部位,人工平倉,以使石子分布均勻;在各種預(yù)埋件周圍,用人工平倉,以防止位移和損壞;在水平止水片底部,人工送料填滿,嚴禁料罐直接下料,以防止止水片卷曲和底部混凝土架空。對于粗骨料堆積的部位,即人工鏟平散開,不得用砂漿覆蓋。
(3)平倉后,根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)和部位、鋪料層厚度,選取不同的振搗器按一定的次序和間距逐點振搗。大體積混凝土如閘墩混凝土、閘室底板混凝土等,采用高頻插入式振搗器;薄壁結(jié)構(gòu)如梁、板、柱等部位,采用小型插入式振搗器或軟軸式振搗器;在門槽等二期混凝土斷面很小的部位,則采用軟軸式振搗器或人工插釬。振搗時振搗器垂直插入下層混凝土5cm以上,每點振搗時間以混凝土不再出現(xiàn)氣泡,不再顯著下沉,并開始泛漿為止。在鋼筋密集、模板邊、預(yù)埋件附近等不能用振搗器的部位,則人工搗實。澆入倉面的砼應(yīng)隨澆隨平倉,不得堆積,倉內(nèi)若有粗骨料堆疊時,須均勻地分布于砂漿較多處,但不得用水泥砂漿覆蓋,以免造成內(nèi)部蜂窩。砼澆筑期間,如表面泌水較多,須及時研究減少泌水的措施,倉內(nèi)的泌水必須及時排除,嚴禁在模板上開孔趕水,帶走灰漿。砼入倉后,要及時用振搗器均勻振搗,振搗時間要適當,上下層砼結(jié)合要密實,避免漏振或過振。
砼施工過程,由工地試驗室人員定期測定砼的入倉溫度、和易性、坍落度,并按規(guī)定取樣試驗,對以上各項及氣候變化、澆筑情況逐一做好施工日志。
3.3 混凝土養(yǎng)護
混凝土澆筑完成并終凝后,即由專人進行養(yǎng)護。一般采用人工灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間按規(guī)范要求執(zhí)行,必要時可采取噴涂或抹混凝土保水保溫劑養(yǎng)護。
3.4 施工縫處理
一般施工縫的處理采用人工鑿毛、清洗,新混凝土澆筑前鋪上一層薄水泥砂漿以利于新老混凝土結(jié)合即可。當倉面停置時間超過一個月時,采用重新鑿毛、清洗倉面的處理辦法。
3.5 砼溫控措施
工程區(qū)屬于熱帶季風(fēng)氣候,季風(fēng)影響很大,高溫多雨濕潤,多年平均氣溫23.6℃。閘室、消力室等底板砼結(jié)構(gòu)尺寸大,且為全年施工,溫控要求嚴格,故采取下列有效的溫控措施。
(1)降低砼水化熱溫升:在滿足砼設(shè)計要求的前提下,采用低水化熱水泥并優(yōu)化配合比設(shè)計,摻用粉煤灰和減水劑,采用3級配砼,骨料最大粒徑8cm,以減少水泥用量,降低水泥水化熱溫升。
(2)降低骨料溫度及砼入倉溫度:提高骨料堆放高度,并在料倉和砼運輸車輛上搭設(shè)防陽棚。
(3)合理分層分塊:在澆筑面積較大的倉面,采用薄層澆筑,基礎(chǔ)塊澆筑層厚度控制在1.0m～1.5m,降低砼內(nèi)部溫升。
(4)在施工過程中精心安排砼施工時間,在高溫季節(jié)施工時,砼澆筑時間盡量安排在16時至翌日上午10時前進行,以減少砼溫度回升。氣溫高于30℃時盡量少澆或停澆筑砼。新舊砼澆筑間隔時間為5d～7d,相鄰澆筑壩塊高差控制在8m以內(nèi)。
3.6 結(jié)構(gòu)縫止水施工
工程結(jié)構(gòu)縫施工據(jù)設(shè)計圖共有A、B、C、D、E型五種大樣,具體各部位用類型要根據(jù)施工圖確定。
(1)橡膠止水伸縮縫施工(A、B、C、D型):止水橡膠的一半固定在先澆端砼的鋼筋上,并預(yù)埋在先澆端砼里;在進行后澆塊砼施工前,用膠水把聚乙烯嵌縫板粘貼在先澆端砼面上。填塞聚硫密封膠位置處也用相應(yīng)大小的聚乙烯嵌縫板粘貼在先澆端砼面上,待后澆端砼強度達到要求后用鑿子鑿除該段嵌縫板,再填塞聚硫密封膏即可。橡膠止水帶的連接宜采用硫化熱粘合。橡膠止水帶應(yīng)準確就位,橡膠止水帶中心線與設(shè)計線偏差不得超過5mm,橡膠止水帶平面須平行于先澆砼塊平面,且翼緣端部上下不得超過10mm。
(2)普通伸縮縫施工(E型):先澆砼塊達到一定強度時,在分縫處貼兩氈三油的油毛氈,用小木條壓好,并用鋼釘釘牢靠以防脫落。油毛氈的連接采用搭接,搭接長度不小于20cm。
4 砼預(yù)制構(gòu)件施工及吊裝
4.1 預(yù)制構(gòu)件工藝流程
測量放樣→底模內(nèi)模安裝→鋼筋綁扎→埋件預(yù)埋→側(cè)模安裝→測量模檢→預(yù)應(yīng)力張拉→砼澆筑→拆模→移至堆放場→運輸?shù)跹b。
4.2 預(yù)應(yīng)力砼施工方法
(1)模板施工:底模直接找平地面后,用12cm×12cm方木搭設(shè)平臺,平臺上鋪鋼模板,并按要求預(yù)拱,空心板側(cè)模采用定型鋼模拼裝,內(nèi)模采用定做氣嚷充氣的膠袋鋼模組合模板進行施工。
(2)鋼筋制安:鋼筋制安應(yīng)嚴格按圖紙及有關(guān)規(guī)范進行,骨架主筋采用綁條電弧焊接或閃光對焊。
(3)砼澆筑:砼由汽車運輸至工作面,人工鐵鏟入倉,插入式軟軸振搗器振搗密實。砼終凝后覆蓋濕麻袋灑水養(yǎng)護至少14d。
(4)預(yù)應(yīng)力張拉:預(yù)應(yīng)力砼空心板采用先張法施工,每根鋼筋張拉力為19.79t,拉伸值為0.35cm。預(yù)應(yīng)力張拉前先要準備好墩式臺座,各種符合設(shè)計要求的錨具、夾具和連接器及其數(shù)量。
先張法墩式臺座結(jié)構(gòu)應(yīng)符合以下規(guī)定:(1)承力臺座具有足夠強度和剛度,其抗傾覆安全系數(shù)應(yīng)不小于1.5,抗滑移系數(shù)應(yīng)不小于1.3;(2)橫梁須有足夠強度和剛度,受力后撓度不大于2mm;(3)在臺座上鋪放預(yù)應(yīng)力筋時,應(yīng)采取措施防止沾污預(yù)應(yīng)力筋;(4)張拉前,應(yīng)對臺座、橫梁及各種張拉設(shè)備進行詳細檢查,符合要求后方可進行操作。
張拉時應(yīng)遵守以下要求:(1)同時張拉多根預(yù)應(yīng)力筋時,應(yīng)調(diào)整其初應(yīng)力,使相互之間的應(yīng)力一致;張拉過程中,應(yīng)使活動橫梁與固定橫梁始終保持平行,并抽查力筋的預(yù)應(yīng)力值,其偏差的絕對值不得超過按一個構(gòu)件全部力筋預(yù)應(yīng)力總值的5%;(2)預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后,與設(shè)計位置的偏差不大于5mm,同時不得大于構(gòu)件最短邊長的確4%;(3)預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。
預(yù)應(yīng)力筋放張應(yīng)符合以下規(guī)定:(1)預(yù)應(yīng)力筋放張時的砼強度須符合設(shè)計規(guī)定,設(shè)計未規(guī)定時,不得低于設(shè)計的砼強度的75%;(2)預(yù)應(yīng)力筋放張的放張順序應(yīng)符合設(shè)計要求,設(shè)計未規(guī)定時,應(yīng)分階段、對稱、相互交錯地放張。在力筋放張之前,應(yīng)將限制位移的側(cè)模、翼緣模板和內(nèi)模拆除;(3)多根整批預(yù)應(yīng)力筋放張,可采用砂箱法或千斤頂法。用砂箱放張時,放砂速度應(yīng)均勻一致。用千斤頂放張時,放張宜分數(shù)次完成;(4)鋼筋放張后,可用乙炔―氧氣切割,但應(yīng)采取措施防止燒壞鋼筋端部。
4.3 預(yù)制構(gòu)件吊裝
預(yù)制構(gòu)件須達到設(shè)計強度后,方可進行吊裝。吊裝前須校核支承結(jié)構(gòu)和預(yù)埋件標高和平面位置,并在支承結(jié)構(gòu)和預(yù)制構(gòu)件上相應(yīng)標出中心線,以保證正確按設(shè)計位置安裝。預(yù)制構(gòu)件吊點位置嚴格按設(shè)計預(yù)留孔(洞)或埋設(shè)吊釣鉤。采用30t汽車吊起吊,20t載重平板車運至工作面,再用門機或50t履帶吊機吊裝就位。
5 結(jié)語
閘壩混凝土的澆筑施工,施工過程中嚴格按照工程設(shè)計方案和施工規(guī)范進行,提高技術(shù)人員的施工水平,不斷吸取新的經(jīng)驗,并認真施工,施工的質(zhì)量才能得到較好的控制和保證。
