□高建新 □王龍欣(河南省陸渾水庫管理局)
□王珊珊(河南省水利勘測設計研究有限公司)
南水北調大型渡槽施工質量控制
□高建新 □王龍欣(河南省陸渾水庫管理局)
□王珊珊(河南省水利勘測設計研究有限公司)
南水北調賈河渡槽槽體施工完成后,按照設計標準和規(guī)范要求進行了充水試驗,槽體未出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象,各項檢測數(shù)據(jù)符合規(guī)范標準,質量得到南水北調各級領導及技術人員的肯定,并被初步認證為南水北調中線工程質量最好的渡槽之一。文章根據(jù)賈河渡槽現(xiàn)場施工過程,總結了大型渡槽槽體施工質量控制的主要內容,分析論證了影響槽體施工質量的主要因素,提出了保證槽體施工質量的控制措施,對大型水利工程施工質量控制具有一定的指導意義。
南水北調;大型渡槽;施工;質量控制
賈河渡槽位于河南省方城縣獨樹鎮(zhèn)大韓莊與蔡莊之間的賈河上,為南水北調中線工程總干渠穿越賈河的大型交叉建筑物,是亞洲目前跨度最大的渡槽之一,單跨重量3450t,跨徑布置為5m×40m,全長480m,采用雙線雙槽布置形式,中線距18m。槽身結構形式為雙幅三向預應力開口箱梁矩形槽(槽身上口設鋼筋混凝土拉梁),單槽頂部全寬15m,底部全寬15.50m,最大槽身8.93m,兩槽之間加蓋人行道板。雙線渡槽全寬頂寬33m,底寬33.50m。渡槽過水設計流量330m3/s,加大流量400m3/s;縱向坡度1/10000。工程安全等級一級。
槽身段混凝土混凝土標號C50,抗?jié)B標號W6,抗凍等級F150。單體槽身混凝土體積1200m3。
賈河渡槽槽體模板安裝采取滿堂支架法施工,單片槽體分兩次澆筑,第一次澆筑底板和底板頂面以上1.75m部分腹板,第二次澆筑兩側剩下腹板(高6.03m)。具體施工流程如下:地基及基礎處理→支架平臺搭設(含底模鋪設,事先完成支座安裝)→支架堆載預壓→卸載→支架調整加固→底板部分扎鋼筋(穿預應力鋼筋)、立模、澆筑成型→槽身上部扎鋼筋(穿預應力鋼筋)、立模、澆筑成型(含水平拉梁)→拆側模、端?!A應力張拉、灌漿→封錨→伸縮縫(止水)安裝→槽身修補及面層處理→拆除底模及支架→走道板及護欄安裝。
3.1.1 優(yōu)化混凝土配合比
本工程槽身混凝土為C50W6F150。在滿足設計強度、工作性、耐久性及現(xiàn)場施工要求的前提下,對混凝土配合比進行優(yōu)化:一是采用低熱低堿P.O52.50普通硅酸鹽水泥;二是選用經(jīng)考察并試配試用質量穩(wěn)定、性能優(yōu)異的HJSX-A緩凝型高性能減水劑,降低并延緩混凝土水化熱峰值、預防施工冷縫的出現(xiàn);三是摻加15%一級粉煤灰,以減少單位體積水泥用量,以降低單位體積混凝土的水化熱;四是施工時每倉混凝土開倉前需對計量系統(tǒng)進行校定,加強原材料質量控制和砂石料含水量測定工作,確?;炷僚浜媳扔嬃康臏蚀_性。
3.1.2 降低混凝土入倉溫度
砂石材料堆場搭設了輕鋼結構大棚,防止陽光暴曬,以降低骨料溫度;高溫季節(jié)澆筑混凝土,采取地下水并通過加冰塊的辦法,降低拌和水水溫,保證混凝土入模溫度<28℃。
3.1.3 分層進行混凝土澆筑,加強混凝土的振搗
該槽身跨長體寬,一次澆筑方量過大,對裂縫控制不利。施工中對槽身進行分層澆筑,每層厚度控制在50cm以內。鋼筋及鋼絞線密集區(qū)、槽體預應力錨固區(qū)的混凝土澆筑,為了保證混凝土密實,使用外部振搗器加強振搗。為避免預應力孔道變形、漏漿,不允許振搗器觸及波紋管,施工中隨時檢查預留孔道,確保孔道暢通。
3.1.4嚴格執(zhí)行混凝土養(yǎng)護制度
采用氈棉覆蓋及灑水保濕的養(yǎng)護方式,確保養(yǎng)護時間和潮濕保水度。加強混凝土溫度測定,及時采取溫控措施;并保證混凝土內外溫差不超過25℃。
3.1.5 使用鋼筋網(wǎng)片防裂及施工縫處理
施工縫采取設置止水片,上下各埋入混凝土15cm,槽身內側立面掛規(guī)格為40×40φ5鋼筋網(wǎng)片。所有新老混凝土結合面的混凝土面鑿毛,并保證有≥6mm的粗糙結合面,沖洗干凈,澆筑前灑水濕潤,但無積水。
3.1.6 盡量減少對模板對拉螺桿的擾動
模板對拉螺桿中間設止水環(huán),兩端設外表帶螺紋的錐形套,澆搗過程中振搗棒避開模板、對拉螺桿,減少擾動,同時對螺桿穿眼部位按要求處理。
槽身縱向預應力為40m單向張拉的低松弛預應力鋼絞線,單向張拉會造成較大的預應力損失,必須采取有效的控制措施。
3.2.1 對波紋管定位筋加密處理
波紋管固定采用“井”字形定位筋,定位筋為φ10,“井”架曲線處間距≤30cm,直線段間距≤50cm。
3.2.2 加強預應力筋安裝位置偏差控制
控制標準如下:橫向位置偏差:豎直向±5mm,順槽向±8mm。豎向位置偏差:橫槽向±5mm,順槽向±8mm??v向位置偏差:垂直鋼絞線方向±10mm。
3.2.3 減少混凝土流變量,以降低預應力損失
預應力張拉一定要待槽身混凝土強度達到規(guī)定值后才能進行,盡量減少混凝土流變量。張拉機具使用前按規(guī)范標定并分別編號,每臺千斤頂配兩塊油壓表,張拉前檢查千斤頂與油壓表是否配套。
3.2.4 張拉前對代表性孔道進行摩阻試驗
確定孔道磨阻系數(shù),根據(jù)實測的摩阻系數(shù)和孔道偏差系數(shù)進行理論伸長量計算,張拉控制應力1302MPa,伸長量按±6%控制,張拉加載速率宜為100MPa/min,卸荷速率宜為200 MPa/min。采取分級張拉,預緊應力為0.10σcon,單根預緊張拉不得少于2次循環(huán),直到各根預應力筋相臨兩次預緊伸長值差不超過3mm,加強對現(xiàn)場操作人員交底培訓工作,減小人為操作誤差、量測誤差。
3.2.5 預應力張拉采取雙控,以張拉控制應力為主
用伸長值進行校核,實測伸長值應在理論伸長值±6%以內,張拉時按設計進行分序分級張拉,對預應力損失較大的孔道要進行分析原因并按規(guī)范和設計要求進行處理。調整限位板槽口深度,保證回縮量≤5mm,降低預應力損失。
經(jīng)處理后的地基承載力要達到300kPa以上,并對槽身支架進行逐跨預壓,以取得槽身施工預拱度,提前將地基沉降到位以消除地基沉降對槽身施工的影響。
主要控制兩模板間拼接縫隙≤2mm,相臨模板面高差≤2mm,槽體模板表面平整度每2m應控制在2mm以內。
鋼絞線下料應采用砂輪切割機切割,鋼絞線切割前先在切口處兩側用鐵絲綁扎,再行切斷。為防止一束鋼絞線中一根或幾根絞扭在一起,造成其伸長量不均,槽身縱向鋼絞線應進行編束??v向鋼絞線穿束前將先穿進去的一端用套件箍住或裹以膠布。
終張拉完畢后,必須在2d內對預應力管道進行壓漿作業(yè),否則必須對鋼絞線采取防銹措施,灌漿后水泥漿強度達到其設計強度80%之前,槽體上不得放置設備或施加其它荷載。
渡槽槽身部分工程質量目標為優(yōu)良。為實現(xiàn)擬定的質量目標,將責任分解到項目各部門,將控制指標分解到各部位、各工序,以便于過程落實、檢查,事后總結、獎罰。
健全質量管理體系,明確責任分工,配套完善獎優(yōu)罰劣的激勵機制。優(yōu)質工程的創(chuàng)建,有賴于建立健全的質量保證體系,并在質量保證體系實施過程中對每一個環(huán)節(jié)嚴格把關。認真執(zhí)行“三檢制”,把好原材料半、成品試驗、檢測關,對影響工程質量的重點部位和關鍵工序實施有效監(jiān)管。
健全以項目總工為首的技術管理體系,建立完善的技術崗位責任制,對關鍵和特殊工序實行技術人員專業(yè)分工負責制,明確責任,確保各項技術管理工作的落實。切實做好設計文件審核、技術交底、工前培訓、開工報告、技術復核、隱蔽工程檢查簽證及技術資料歸檔工作,確保施工生產全過程始終在合同規(guī)定的技術標準和要求的控制下。
設置質量控制點,明確質量控制重點部位、關鍵工序,并針對性地采取相應措施。槽身施工質量控制的重點部位及關鍵工序有:混凝土配合比、支座安裝、模板支架及地基處理、模板安裝、波紋管安裝、鋼絞線下料與穿束、鋼筋及鋼絞線密集區(qū)的混凝土澆筑、施工工作縫處理、預應力張拉、孔道壓漿。
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1673-8853(2014)07-0040-02
高建新(1972-),男,工程師,主要從事水利工程建設與管理。
2014-03-01
劉長垠)