陳茂 中鐵二十局集團(tuán)第五工程有限公司

渭河楊凌示范區(qū)河道水面及灘面整治植綠工程變更工程是楊凌示范區(qū)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，同時(shí)也是全省渭河整治工程的重要一環(huán)，項(xiàng)目建成后，庫容約281.2萬m3，水域面積2524畝，回水長(zhǎng)度3750m，景觀帶延伸至8公里，對(duì)汛期泄洪度汛，實(shí)現(xiàn)渭河“水清、洪暢、岸綠、景美”具有重要意義。

渭河楊凌示范區(qū)河道水面及灘面整治植綠工程變更項(xiàng)目施工河段位于陜西省楊凌示范區(qū)渭河中游干流，壩址距楊凌渭河大橋上游約4.152km，項(xiàng)目主要任務(wù)是枯水期立壩蓄水形成水面景觀，汛期塌壩泄洪度汛，是城市景觀工程。工程屬Ⅳ等?。á瘢┬?；主要建筑物4級(jí)，次要建筑物均為5級(jí)。工程為5孔氣動(dòng)盾型閘型式，單孔閘壩過流寬度90m，5孔合計(jì)寬度450m，縱向分4個(gè)功能段，分別為：引渠段、閘室段、消力池段及海漫段。

1.氣盾壩錨固體系研究

氣盾壩錨固體系采用在壩體底板混凝土內(nèi)預(yù)埋螺栓形式。安裝時(shí)通過獨(dú)立支撐體系將下墊板按照標(biāo)高要求固定于壩底板墊層上，與壩體底板鋼筋交叉施工但又互相分離。將預(yù)埋螺栓使用螺母固定于下墊板之上，然后澆筑混凝土。

2.氣盾壩前期延用錨固體系

2.1 施工工藝流程

基坑開挖及處理→混凝土墊層澆筑→底板鋼筋施工→預(yù)埋螺栓支撐施工→下墊板安裝→預(yù)埋螺栓安裝及防護(hù)→模板安裝→混凝土澆筑→氣囊盾板安裝。以往氣盾壩結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

2.2 施工方法

閘室底板基坑開挖及處理、混凝土墊層澆筑等前期工作完成后進(jìn)行底板鋼筋安裝施工。

鋼筋施工時(shí)可同時(shí)進(jìn)行預(yù)埋螺栓支撐體系施工。

支撐采用鋼筋作為骨架支撐，配合角鋼形成支撐及安裝平臺(tái)，在角鋼頂面固定下墊板。

將預(yù)埋螺栓使用螺母定位，固定于下墊板上，底部采用Φ20型員工調(diào)直固定。

使用塑料膜包裹預(yù)埋螺栓絲口后進(jìn)行模板安裝及混凝土澆筑施工。

底板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值后進(jìn)行氣囊、盾板安裝，安裝時(shí)先按照測(cè)量后準(zhǔn)確位置將氣囊置于下層，然后進(jìn)行盾板安裝，最后使用上壓板配合螺母錨固。

2.3 優(yōu)劣分析

以往施工中，氣盾壩預(yù)埋螺栓錨固體系一直沿用單螺栓錨固形式，即通過壩體底板混凝土內(nèi)預(yù)埋螺栓，作為后期安裝氣囊及盾板的依托。將氣囊及盾板軟連接通過專業(yè)打孔設(shè)備打孔后安裝在預(yù)埋螺栓上。施工過程中首先要將氣囊安裝于錨固螺栓，再進(jìn)行盾板安裝，安裝時(shí)需要交叉施工，較為影響工期，安裝難度較大，且單錨固形式錨固螺栓長(zhǎng)期受力較大，開始運(yùn)行后如氣囊、盾板出現(xiàn)故障又需兩部分同時(shí)拆除，維修較為困難費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

3.氣盾壩錨固體系變更

在本工程施工中，為改進(jìn)氣盾壩錨固體系中的缺點(diǎn)，將以往固有單錨固螺栓安裝形式，改為預(yù)埋雙錨固螺栓形式，將氣囊與盾板錨固體系分離開來，通過對(duì)氣盾壩氣囊、盾板錨固體系的優(yōu)化，使氣盾壩氣囊、盾板安裝施工及運(yùn)行階段更換維護(hù)變得簡(jiǎn)單方便，實(shí)現(xiàn)壩體蓄水條件下更換氣囊而不用塌壩截流。

3.1 施工工藝流程

圖1 氣盾壩結(jié)構(gòu)圖

圖2 單錨固體系預(yù)埋件安裝示意

基坑開挖及處理→混凝土墊層澆筑→底板鋼筋施工→預(yù)埋螺栓支撐施工→下墊板安裝→預(yù)埋螺栓安裝及防護(hù)→模板安裝→混凝土澆筑→氣囊盾板安裝。

雙錨固體系預(yù)埋件部位見圖3：

3.2 關(guān)鍵技術(shù)及施工方法

3.2.1 下墊板安裝

（1）鋼筋籠施工完成或施工中，可同步進(jìn)行錨固螺栓等安裝，安裝前使用全站儀精確測(cè)量錨固螺栓安裝位置，并在軸線位置做固定標(biāo)識(shí)，以便安裝過程中隨時(shí)檢驗(yàn)安裝位置是否精確。

（2）墊板采用鑄鋼構(gòu)件，表面經(jīng)過熱鍍鋅，外層加銀色封閉漆防腐；

（3）下墊板安裝時(shí)，為了使定位螺栓穩(wěn)定且不因后期澆筑混凝土干擾而產(chǎn)生位移偏差，下墊板支撐預(yù)埋件與閘室底板鋼筋籠必須處于分離狀態(tài)，進(jìn)行獨(dú)立支撐。這樣才能使預(yù)埋螺栓在安裝過程及安裝完成后保持穩(wěn)定，減小了因?yàn)殇摻罨\的微小晃動(dòng)而發(fā)生的偏差。

（4）下墊板支撐體系施工完成后進(jìn)行下墊板安裝，采用焊機(jī)點(diǎn)焊將下墊板與支撐部位連接，每組下墊板之間要求兩兩點(diǎn)焊連接為一個(gè)整體。焊接前現(xiàn)進(jìn)行測(cè)量，精確控制標(biāo)高位置，允許偏差：2mm，使下墊板盡可能處于水平位置。

3.2.2 錨固螺栓安裝

（1）氣囊及盾板固定預(yù)埋螺栓采用鍍鋅螺栓。螺栓長(zhǎng)度容許偏差：±3mm，螺栓安裝中軸線允許偏差：±2mm。

（2）安裝錨固螺栓需在下墊板安裝完成檢測(cè)合格后進(jìn)行，安裝時(shí)在錨固螺栓上將下螺母安裝，然后將螺栓置于下墊板螺孔內(nèi)，調(diào)整螺桿位置到設(shè)計(jì)位置，安裝上螺母。通過上下螺母將錨固螺栓固定于下墊板之上。使用Φ20圓鋼固定螺栓底部，調(diào)直螺栓位置。

（3）預(yù)埋螺栓安裝好后，由專人使用包裝工具將螺栓絲口位置包扎，用以保護(hù)螺栓部會(huì)在施工及澆筑過程中被傷損破壞。包扎采用塑料薄膜包裹后用透明膠帶粘連。

圖3 錨固螺栓安裝示意

3.2.3 混凝土澆筑

預(yù)埋件、鋼筋、模板工序施工完成并驗(yàn)收合格后進(jìn)行混凝土澆筑施工。本工程澆注混凝土采用商混站集中拌和，混凝土罐車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，汽車泵泵送的方法進(jìn)行澆注。在澆注砼時(shí)要嚴(yán)格控制振搗，振搗采用振搗棒振搗，對(duì)每一個(gè)振動(dòng)部位都要振搗至不再冒出氣泡，表面不下沉呈現(xiàn)平坦、泛漿為止。表面采用刮杠刮平，后進(jìn)行人工收面，以保證表面平整度。

3.2.4 氣囊、盾板安裝施工

（1）混凝土澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度要求后進(jìn)行氣囊安裝，安裝前將混凝土表面清除干凈，測(cè)量壩底板的總長(zhǎng)度，參照設(shè)計(jì)圖紙，畫出壩底板的中心線，然后以中心線為基準(zhǔn)依次畫出各個(gè)氣囊、盾板就位區(qū)域的兩側(cè)邊線及其區(qū)域垂直平分線。用墨線精確標(biāo)出每一組氣囊和盾板的塌壩線及每組就位區(qū)域的兩側(cè)邊線及垂直平分線。

（2）使用汽車吊將氣囊及盾板分別吊裝，安放到壩底板標(biāo)明位置。

（3）使用鋼尺在氣囊及盾板軟連接上精確測(cè)量出螺孔相對(duì)位置，使用記號(hào)筆標(biāo)記清除。

（4）使用人工打孔設(shè)備將氣囊錨固部位鉆孔，進(jìn)行安裝錨固。由技術(shù)員指導(dǎo)在已標(biāo)記的螺栓孔位置，用飛機(jī)鉆鉆孔。按從一邊向另一邊的順序?qū)饽壹败涍B接進(jìn)行打孔，打孔位置要精確對(duì)準(zhǔn)預(yù)埋螺栓，避免出現(xiàn)偏差損傷氣囊及盾板軟連接。

（5）安裝過程中不可損傷預(yù)埋螺栓絲口。

（6）使用上壓板將氣囊及盾板軟連接在預(yù)埋螺栓上固定，完成安裝。

（7）施工完成后氣囊與盾板分別錨固于兩個(gè)錨固件，安裝過程比單錨固體系簡(jiǎn)化，加快了安裝進(jìn)度。安裝完成后檢修及后期維修可以分開進(jìn)行。為后期維護(hù)提供便利，實(shí)現(xiàn)壩體蓄水條件下更換氣囊而不用塌壩截流，為氣盾壩發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

4.施工總結(jié)

本工程氣盾壩施工采用了氣囊、盾板雙錨固體系，通過對(duì)錨固體系的優(yōu)化，使安裝過程變得簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)壩體蓄水條件下更換氣囊而不用塌壩截流，解決了后期維護(hù)困難的問題。從而大大降低施工及后期運(yùn)行維護(hù)成本，為后續(xù)類似工程的設(shè)計(jì)及施工提供借鑒。