李重民
(山西省張峰水庫建設(shè)管理局,山西 太原 030002)
張峰水庫輸水總干林村河渡槽工程位于沁水縣端氏鎮(zhèn),總長282m,渡槽設(shè)計(jì)流量2.49m3/s,渡槽由進(jìn)口漸變段、槽身段、出口漸變段三部分組成。槽身分簡支梁式和肋拱式兩種,兩岸坡為單排架結(jié)構(gòu),河谷中部為肋拱結(jié)構(gòu)、拱上設(shè)排架,均采用U型薄殼斷面,槽頂設(shè)蓋板、兩側(cè)加欄桿,均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。林村河渡槽是張峰水庫工程中跨度最大、高度最高的一座渡槽,簡支梁式渡槽跨度12m,肋拱式拱跨度42m,渡槽跨度6m,槽身最高45m。
林村河渡槽混凝土施工先進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)施工,包括基礎(chǔ)混凝土、墩帽混凝土、拱圈混凝土、排架混凝土等,然后進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工,包括槽身混凝土、拉桿混凝土等。
基礎(chǔ)混凝土采用組合鋼模板,混凝土采用1.5t自卸車配小推車運(yùn)輸,溜槽溜料入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實(shí)。
墩帽混凝土利用腳手架支承配合組合鋼模板進(jìn)行澆筑,混凝土采用10t自卸車配小推車運(yùn)輸,3t卷揚(yáng)機(jī)輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實(shí)。
拱圈混凝土利用“滿堂紅”腳手架支承配合組合鋼模板分段進(jìn)行進(jìn)行澆筑,混凝土采用1.5t自卸車配小推車運(yùn)輸,3t卷揚(yáng)機(jī)輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實(shí)。
排架混凝土利用腳手架配合組合鋼模板支承,分層進(jìn)行澆筑,混凝土采用1.5t自卸車配小推車運(yùn)輸,3t卷揚(yáng)機(jī)輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實(shí)。
渡槽上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆混凝土,采用混凝土排架配“滿堂紅”鋼管架支撐。先支立槽底板120°范圍內(nèi)模板,澆筑完成后,再邊立邊澆剩余部分,最后澆筑拉桿混凝土。槽身段與段之間采用跳倉法施工。組合鋼模板采用“滿堂紅”支承和固定?;炷敛捎?.5t自卸車配小推車運(yùn)輸,3t卷揚(yáng)機(jī)輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實(shí)。
施工縫包括工作縫和伸縮縫,對工作縫進(jìn)行人工鋼釬和榔頭鑿毛,然后用水沖洗干凈,露出毛面,并檢查是否需要補(bǔ)毛,對伸縮縫嚴(yán)格按圖紙施工。
在放線、整平、夯實(shí)的基礎(chǔ)上,先支立組合模板綁扎鋼筋并預(yù)留鋼筋苗子,再鋪5cm厚的砂漿作底膜,然后進(jìn)行混凝土澆筑。模板采用組合鋼模板,根據(jù)設(shè)計(jì)體型,現(xiàn)場架立?;炷劣删徒?.5m3強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制,5t自卸車配手推車運(yùn)到現(xiàn)場后卸入溜槽,再由溜槽溜料入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實(shí)。
墩帽混凝土在放點(diǎn)掛線的基礎(chǔ)上進(jìn)行鋼筋綁扎和模板架立。模板采用組合鋼模板,根據(jù)設(shè)計(jì)體型,現(xiàn)場架立。混凝土從拌和站拌制后,由5t自卸車配手推車運(yùn)到現(xiàn)場,3t卷揚(yáng)機(jī)輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實(shí)。
渡槽肋拱拱圈為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。因該渡槽跨度較大、高度較高,故采用“滿堂紅”式腳手架。襯砌模板采用組合鋼模板。林村河渡槽共有5跨,每跨平行有兩個(gè)拱圈,為避免施工時(shí)相互干擾,澆筑時(shí)隔跨進(jìn)行,每個(gè)拱圈澆筑順序如圖1所示:A→B→C→D→E,通過計(jì)算將拱圈分九段,每段長約5.1m,按先澆筑拱腳后澆筑拱頂對稱的順序澆筑。拱圈聯(lián)系梁和拱圈上排架基礎(chǔ)隨拱圈同時(shí)澆筑,并要注意每跨的兩個(gè)拱圈應(yīng)同時(shí)對稱、均衡地澆筑?;炷劣删徒膹?qiáng)制式拌和機(jī)拌制,10t自卸車配手推車水平運(yùn)輸,3t卷揚(yáng)機(jī)輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實(shí)。
圖1 拱圈混凝土澆筑順序圖
施工前,根據(jù)渡槽設(shè)計(jì)荷載、拱圈自重以及溫度變化等因素,計(jì)算合理的預(yù)留拱度,并在澆筑時(shí)隨時(shí)觀測和控制拱圈的形變,確保卸架后下沉的拱圈軸線符合設(shè)計(jì)要求。
渡槽排架為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),排架采用分段法施工,每段以30cm逐一分層段澆筑,分段搭設(shè)鋼管架施工平臺,模板和鋼筋在加工廠加工制造,運(yùn)至現(xiàn)場人工架立、綁扎。混凝土拌制、運(yùn)輸、入倉、振搗工序與“拱圈混凝土澆筑”工序相同。當(dāng)排架澆筑到頂部最后兩個(gè)分層段時(shí),對排架墩帽進(jìn)行測量放線,控制排架頂部高程,待澆筑結(jié)束后在槽身與排架之間的支點(diǎn)處設(shè)置10mm厚的支座鋼板。
渡槽槽身為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。腳手架的底端用方木墊平,架立完成后要進(jìn)行預(yù)壓,使其變形穩(wěn)定后再進(jìn)行下一步施工。
槽身模板為異性模板,根據(jù)體形進(jìn)行專門設(shè)計(jì),以型鋼和木材為主,木模在加工成型后在與混凝土接觸的一側(cè)緊貼模板釘一層白鐵皮,以使混凝土澆筑后表面光滑。模板在加工廠根據(jù)渡槽尺寸分段加工后運(yùn)至施工現(xiàn)場,用3t卷揚(yáng)機(jī)輔助以定滑輪垂直提升拼裝。模板安裝順序?yàn)?外模安裝→鋼筋綁扎→內(nèi)模安裝。內(nèi)模安裝時(shí),先安裝槽底半圓部分,澆筑完槽底120°范圍的混凝土后,其余的內(nèi)模隨澆隨立。拉桿混凝土隨槽身同時(shí)澆筑。
混凝土澆筑采用端進(jìn)法施工,即從渡槽的端部開始向中間合攏,對稱澆筑,均衡上升,每層澆筑厚度控制在30~50cm內(nèi)。
該渡槽混凝土量少,施工周期長,為保證混凝土澆筑的連續(xù)性,防止施工時(shí)產(chǎn)生冷縫,在混凝土拌制時(shí),適當(dāng)摻加木質(zhì)素黃酸鈣等緩凝劑,以延長混凝土的初凝時(shí)間。在混凝土澆筑完成24h后開始流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期按設(shè)計(jì)要求或監(jiān)理工程師的要求執(zhí)行?;炷恋膹?qiáng)度達(dá)到100%時(shí)拆除腳手架和底模。
混凝土澆筑完成并拆除內(nèi)模后,按設(shè)計(jì)要求安裝止水。
按照設(shè)計(jì)尺寸在預(yù)制現(xiàn)場使用專門設(shè)計(jì)的無蓋混凝土組合矩形鋼模盒,進(jìn)行混凝土蓋板的制作,制作方法是將拌和好的混凝土放入矩形鋼模盒內(nèi),邊放邊使用ZX-30型軟軸插入式振搗器或附著式振搗器振搗,專人用小榔頭在鋼模盒外側(cè)輕輕敲打,將振搗器不能觸及到地方的氣泡敲出。
在槽身及拉桿混凝土的強(qiáng)度到達(dá)100%時(shí),將混凝土蓋板從預(yù)制場用10t自卸車運(yùn)到現(xiàn)場。
按照質(zhì)量控制目標(biāo),渡槽混凝土澆筑從混凝土的原材料、拌合工藝、支模、運(yùn)輸、入倉、振搗、養(yǎng)護(hù)等各環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制,并建立完善、有效的質(zhì)量保證體系,嚴(yán)格過程控制,落實(shí)質(zhì)量三檢制及質(zhì)量責(zé)任制。
林村河渡槽工程已全部完成,混凝土質(zhì)量檢測全部合格,滿足設(shè)計(jì)要求,槽身內(nèi)壁未出現(xiàn)裂縫,該分部工程質(zhì)量評定為優(yōu)良。經(jīng)過兩年試通水運(yùn)行,渡槽運(yùn)行正常,無滲漏現(xiàn)象,針對高度高、跨度大、混凝土量少的渡槽,該施工方法經(jīng)濟(jì)合理可行。