摘 要:闸坝混凝土施工质量的好坏,既影响建筑物的安全,也影响建筑物的造价,因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有高度的重视。本文结合工程施工实践,对某水利枢纽闸坝混凝土的浇筑施工作浅述。
关键词:闸坝 混凝土 浇筑施工
中图分类号:TV6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)08(a)-0083-02
某闸坝工程砼量约4.08万m3,厂房砼量约8.2万m3,厂房围堰砼量1.6万m3,土坝砼量约0.35万m3,合计砼总量约14.26万m3,高峰月浇筑量为23700m3,日平均高峰浇筑强度812m3,(砼标号主要为C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40,级配为一级配、二级配、三级配)。混凝土由1#、2#拌和楼联合供应,钢筋和模板分别在钢筋加工厂、模板加工厂加工制作。
1 混凝土的制备
为保证混凝土质量,全部混凝土在混凝土拌和楼集中拌制,为改善混凝土的和易性、提高其抗渗能力等,混凝土一般加掺粉煤灰。
生产混凝土的原材料:(1)水:直接采用自来水,自来水可满足砼拌和要求。(2)水泥:采用散装水泥,并备用一部分袋装水泥。每座拌和楼设2个300t水泥罐。(3)砂:由采砂船抽采,在砂场右岸筛洗场经筛洗系统处理后,汽车运到拌和系统料场储存。(4)骨料:砼骨料按0.5cm～8cm三级配供应。(5)掺和料:采用粉煤灰。每座拌和楼设1个150t煤灰罐。(6)外加剂:采用FDN―440缓凝型减水剂、FDN―1000早强型减水剂和UEA膨胀剂等。
在生产区设两座全自动砼拌和站,每座拌和站的生产率为60m3/h,实际月生产能力约30000m3。每座拌和站由2台1.5m3砼搅拌机组成,各设2个300t散装水泥储罐和1个150吨粉煤灰罐,两座拌和站共用一座外加剂库。拌和站固体料由电子秤称量、外加剂和水由流量计计量,出料称量精度为±1%。各主要配料口出料口由闭路电视监控。另设1个6000m2砂石料堆场(储料7000m3～10000m3)。满足7d～10d砼生产备料需要。拌和楼可生产一至三级配C10～C50标号砼。
2 砼运输方案
闸坝闸室�16.2m以下砼、上游铺盖砼以2台低架门机挂3m3卧罐进仓为主,闸坝消力池等门机控制范围外部位、以及闸室16.2m以上砼采用50t履带吊机挂3m3卧罐进仓或砼泵输送入仓浇筑。围堰底板砼采用50t履带吊机挂3m3卧罐进仓,墙体砼采用砼泵输送入仓浇筑。厂房砼由进出水口2台高架门机挂3m3卧罐进仓为主,安装间等局部门机控制范围外由50t履带吊机挂3m3卧罐进仓或砼泵输送入仓浇筑。
3 砼浇筑
3.1 混凝土分块分层
砼缝主要有结构缝和施工缝。施工缝包括水平缝、垂直缝两种;结构缝按设计分缝。
拦河闸坝上游混凝土铺盖、下游消力池混凝土因厚度较小,则只须按其设计伸缩缝进行纵向和横向分块施工。厂房垂直施工缝主要考虑砼浇筑能力及结构特征进行分块,在砼先浇侧按设计或规范要求预埋连接钢筋,并预留键槽,以利砼结合良好。水平分层以浇筑能力、砼温控要求确定。厂房根据设计分缝共分安装间段和主厂房段,主厂房2台机组中间不设置横缝,从施工条件及合理性考虑,进水口底板在坝横处设一道施工缝,底板以上墩不分缝。主厂房在坝、坝纵设一道施工缝,以减少砼分块面积。施工缝面设键槽、插筋并打毛处理,满足结构整体性要求和温控要求,改善施工条件。主厂房施工从上游到下游依次是进水口段、流道中段、尾水流道段。厂房出水口底板在坝横处设一道施工缝,底板以上墩不分缝。厂房底板分层以1.0m～1.5m控制,厂房进水口闸墩以3.0m为一分层高度,流道墩体分层高度2.0m～2.5m,流道顶板第一次砼控制在0.8m～1.2m,上部结构2.5m～3.0m。
3.2 平仓振捣
(1)在进行混凝土浇筑前先进行施工缝的凿毛清理工作,浇水湿润后,铺筑一层与混凝土同标号的水泥砂浆,厚度3cm,然后才浇筑混凝土。
(2)混凝土优先采用平铺法薄层浇筑方式,铺料层厚度最大不超过400mm,大仓面砼采用台阶法,台阶宽度大于1m,坡度不大于1∶2。进入仓面的混凝土尽量均衡平整,避免混凝土过分堆积,减少平仓工作量。对于混凝土局部堆积的部位,借助插入式振捣器的振动作用摊平;在靠近模板和钢筋较密集部位,人工平仓,以使石子分布均匀;在各种预埋件周围,用人工平仓,以防止位移和损坏;在水平止水片底部,人工送料填满,严禁料罐直接下料,以防止止水片卷曲和底部混凝土架空。对于粗骨料堆积的部位,即人工铲平散开,不得用砂浆覆盖。
(3)平仓后,根据不同的结构和部位、铺料层厚度,选取不同的振捣器按一定的次序和间距逐点振捣。大体积混凝土如闸墩混凝土、闸室底板混凝土等,采用高频插入式振捣器;薄壁结构如梁、板、柱等部位,采用小型插入式振捣器或软轴式振捣器;在门槽等二期混凝土断面很小的部位,则采用软轴式振捣器或人工插钎。振捣时振捣器垂直插入下层混凝土5cm以上,每点振捣时间以混凝土不再出现气泡,不再显著下沉,并开始泛浆为止。在钢筋密集、模板边、预埋件附近等不能用振捣器的部位,则人工捣实。浇入仓面的砼应随浇随平仓,不得堆积,仓内若有粗骨料堆叠时,须均匀地分布于砂浆较多处,但不得用水泥砂浆覆盖,以免造成内部蜂窝。砼浇筑期间,如表面泌水较多,须及时研究减少泌水的措施,仓内的泌水必须及时排除,严禁在模板上开孔赶水,带走灰浆。砼入仓后,要及时用振捣器均匀振捣,振捣时间要适当,上下层砼结合要密实,避免漏振或过振。
砼施工过程,由工地试验室人员定期测定砼的入仓温度、和易性、坍落度,并按规定取样试验,对以上各项及气候变化、浇筑情况逐一做好施工日志。
3.3 混凝土养护
混凝土浇筑完成并终凝后,即由专人进行养护。一般采用人工洒水养护,养护时间按规范要求执行,必要时可采取喷涂或抹混凝土保水保温剂养护。
3.4 施工缝处理
一般施工缝的处理采用人工凿毛、清洗,新混凝土浇筑前铺上一层薄水泥砂浆以利于新老混凝土结合即可。当仓面停置时间超过一个月时,采用重新凿毛、清洗仓面的处理办法。
3.5 砼温控措施
工程区属于热带季风气候,季风影响很大,高温多雨湿润,多年平均气温23.6℃。闸室、消力室等底板砼结构尺寸大,且为全年施工,温控要求严格,故采取下列有效的温控措施。
(1)降低砼水化热温升:在满足砼设计要求的前提下,采用低水化热水泥并优化配合比设计,掺用粉煤灰和减水剂,采用3级配砼,骨料最大粒径8cm,以减少水泥用量,降低水泥水化热温升。
(2)降低骨料温度及砼入仓温度:提高骨料堆放高度,并在料仓和砼运输车辆上搭设防阳棚。
(3)合理分层分块:在浇筑面积较大的仓面,采用薄层浇筑,基础块浇筑层厚度控制在1.0m～1.5m,降低砼内部温升。
(4)在施工过程中精心安排砼施工时间,在高温季节施工时,砼浇筑时间尽量安排在16时至翌日上午10时前进行,以减少砼温度回升。气温高于30℃时尽量少浇或停浇筑砼。新旧砼浇筑间隔时间为5d～7d,相邻浇筑坝块高差控制在8m以内。
3.6 结构缝止水施工
工程结构缝施工据设计图共有A、B、C、D、E型五种大样,具体各部位用类型要根据施工图确定。
(1)橡胶止水伸缩缝施工(A、B、C、D型):止水橡胶的一半固定在先浇端砼的钢筋上,并预埋在先浇端砼里;在进行后浇块砼施工前,用胶水把聚乙烯嵌缝板粘贴在先浇端砼面上。填塞聚硫密封胶位置处也用相应大小的聚乙烯嵌缝板粘贴在先浇端砼面上,待后浇端砼强度达到要求后用凿子凿除该段嵌缝板,再填塞聚硫密封膏即可。橡胶止水带的连接宜采用硫化热粘合。橡胶止水带应准确就位,橡胶止水带中心线与设计线偏差不得超过5mm,橡胶止水带平面须平行于先浇砼块平面,且翼缘端部上下不得超过10mm。
(2)普通伸缩缝施工(E型):先浇砼块达到一定强度时,在分缝处贴两毡三油的油毛毡,用小木条压好,并用钢钉钉牢靠以防脱落。油毛毡的连接采用搭接,搭接长度不小于20cm。
4 砼预制构件施工及吊装
4.1 预制构件工艺流程
测量放样→底模内模安装→钢筋绑扎→埋件预埋→侧模安装→测量模检→预应力张拉→砼浇筑→拆模→移至堆放场→运输吊装。
4.2 预应力砼施工方法
(1)模板施工:底模直接找平地面后,用12cm×12cm方木搭设平台,平台上铺钢模板,并按要求预拱,空心板侧模采用定型钢模拼装,内模采用定做气嚷充气的胶袋钢模组合模板进行施工。
(2)钢筋制安:钢筋制安应严格按图纸及有关规范进行,骨架主筋采用绑条电弧焊接或闪光对焊。
(3)砼浇筑:砼由汽车运输至工作面,人工铁铲入仓,插入式软轴振捣器振捣密实。砼终凝后覆盖湿麻袋洒水养护至少14d。
(4)预应力张拉:预应力砼空心板采用先张法施工,每根钢筋张拉力为19.79t,拉伸值为0.35cm。预应力张拉前先要准备好墩式台座,各种符合设计要求的锚具、夹具和连接器及其数量。
先张法墩式台座结构应符合以下规定:(1)承力台座具有足够强度和刚度,其抗倾覆安全系数应不小于1.5,抗滑移系数应不小于1.3;(2)横梁须有足够强度和刚度,受力后挠度不大于2mm;(3)在台座上铺放预应力筋时,应采取措施防止沾污预应力筋;(4)张拉前,应对台座、横梁及各种张拉设备进行详细检查,符合要求后方可进行操作。
张拉时应遵守以下要求:(1)同时张拉多根预应力筋时,应调整其初应力,使相互之间的应力一致;张拉过程中,应使活动横梁与固定横梁始终保持平行,并抽查力筋的预应力值,其偏差的绝对值不得超过按一个构件全部力筋预应力总值的5%;(2)预应力筋张拉完毕后,与设计位置的偏差不大于5mm,同时不得大于构件最短边长的确4%;(3)预应力筋张拉应符合设计及规范要求。
预应力筋放张应符合以下规定:(1)预应力筋放张时的砼强度须符合设计规定,设计未规定时,不得低于设计的砼强度的75%;(2)预应力筋放张的放张顺序应符合设计要求,设计未规定时,应分阶段、对称、相互交错地放张。在力筋放张之前,应将限制位移的侧模、翼缘模板和内模拆除;(3)多根整批预应力筋放张,可采用砂箱法或千斤顶法。用砂箱放张时,放砂速度应均匀一致。用千斤顶放张时,放张宜分数次完成;(4)钢筋放张后,可用乙炔―氧气切割,但应采取措施防止烧坏钢筋端部。
4.3 预制构件吊装
预制构件须达到设计强度后,方可进行吊装。吊装前须校核支承结构和预埋件标高和平面位置,并在支承结构和预制构件上相应标出中心线,以保证正确按设计位置安装。预制构件吊点位置严格按设计预留孔(洞)或埋设吊钓钩。采用30t汽车吊起吊,20t载重平板车运至工作面,再用门机或50t履带吊机吊装就位。
5 结语
闸坝混凝土的浇筑施工,施工过程中严格按照工程设计方案和施工规范进行,提高技术人员的施工水平,不断吸取新的经验,并认真施工,施工的质量才能得到较好的控制和保证。
