□ 向光榮(葛洲壩集團第二工程有限公司)
南水北調中線一期引江濟漢進口段渠道工程位于漢江平原西北部、荊州市李埠鎮(zhèn)龍洲垸的長江左岸,地質條件為第四系全新統(tǒng)下部沖積層(Q1al4):按巖性分為三大層,由粉質粘土、粉質壤土、粉細砂組成。進口渠道混凝土排水箱涵作為渠道防滲排水系統(tǒng)的重要組成,主要將粉細砂層地下水通過軟式透水管排入混凝土排水箱涵,再由排水箱涵匯集流入泵站節(jié)制閘內部集水井,從而保證渠道襯砌的正常運行。
混凝土排水箱涵布置于渠道樁號1+010~2+350,箱涵軸線位于渠道中心線左側6.07m,全長1340m,共134節(jié),每節(jié)長10m,結構縫寬2cm。箱涵采用C25鋼筋混凝土結構,外寬1.80m、外高2.70m;內空凈寬1.20m、凈高2.10m,下部為矩形,上部為拱形,壁厚均為30cm;內壁設15cm×15cm倒角。箱涵底澆筑一層8cm厚、2m寬C10混凝土墊層。詳細結構見圖1。
圖1 混凝土排水箱涵結構圖
混凝土排水箱涵主要施工流程見圖2。
圖2 混凝土排水箱涵主要施工流程框圖
3.1.1 測量放樣
基礎開挖之前,按照施工圖紙所示坐標及尺寸,測放出箱涵中心線及基礎開挖邊線,并設臨時水準點,作為箱涵施工過程高程控制點,箱涵中心線兩端設置標志樁,以便隨時進行中心線檢查。測量放線成果經(jīng)監(jiān)理工程師復核無誤后進行下一步施工。
3.1.2 基坑降水
排水箱涵基礎施工時降水方式為深井降水,降水井群布置在31.00m馬道附近和渠道上下游,總數(shù)100個,井間距約20~50m。井底高程約-4.00m。通過深井降水,地下水位基本控制在高程19.80m以下,確保施工在干地進行。
本箱涵基礎土方采用2臺1.20m3反鏟開挖,根據(jù)現(xiàn)場實際情況采取退挖法,自卸汽車運輸。根據(jù)施工圖紙基槽兩側設1:1.50邊坡,反鏟在開挖過程中,采用測量儀器隨時進行觀測控制。為不擾動基底及邊坡砂土,反鏟在開挖時,應預留厚20cm以上的砂土采取人工修整成型。為防止雨天基底浸泡變形,在基槽內一側坡底附近設置排水溝,并按一定的距離設置集水井,如自然下滲過慢則采取潛水泵抽排,抽排采取反濾措施,確?;影踩?。
基坑挖至設計標高后,向監(jiān)理工程師報驗,由監(jiān)理組織業(yè)主、設計單位等聯(lián)合驗收確認地質情況,并進行地質素描和編錄。對開挖出的地質出露與設計不符時,及時通知監(jiān)理、設計、業(yè)主單位,四方共同協(xié)商處理方法。
反濾料施工前進行原材料試驗檢測,滿足設計要求后,用于施工。
反濾層鋪筑由自卸汽車運至作業(yè)面附近,采用反鏟分層鋪筑成型,每層攤鋪后按生產(chǎn)性試驗確定的施工參數(shù)進行壓實,壓實后進行相對密度檢測,合格后進行后續(xù)工序施工。
底部碎(卵)石層檢驗合格后,先由測量人員精確放樣,再進行箱涵底部C10素混凝土墊層施工,墊層厚度為8cm,寬度為2m,模板采用P3015光面模板,模板拼裝牢固,嚴格按設計尺寸安裝,精度滿足規(guī)范要求。模板安裝完成后經(jīng)監(jiān)理檢驗合格后進行混凝土澆筑,混凝土采用混凝土攪拌車或小型自卸汽車從混凝土拌合站運至澆筑地點,采用人工手推車或反鏟鏟斗轉運入倉澆筑,澆筑時采用插入式振搗棒振搗密實。混凝土澆筑完成后要求進行養(yǎng)生,滿足強度要求后進行下道工序施工。
3.5.1 施工段設置
本箱涵每10m設置一道變形縫,每個施工段按沉變形縫設置,底板和涵身一次性支模成型,底板施工前把混凝土墊層表面清理干凈,后綁扎底板、涵身鋼筋,經(jīng)監(jiān)理檢查驗收后支設模板。
3.5.2 鋼筋制作及安裝
箱涵鋼筋制作前完成原材料各項試驗檢驗。符合要求后根據(jù)下料單進行加工制作。
箱涵鋼筋制作在施工生產(chǎn)營地鋼筋加工廠統(tǒng)一進行,采用平板貨車運輸至部位安裝,鋼筋連接采用綁扎連接和焊接。焊接連接前進行焊接試驗。箱涵鋼筋安裝嚴格按照施工圖紙進行,安裝質量滿足質量驗收規(guī)范,監(jiān)理驗收合格后方進行下道工序施工。
3.5.3 模板安裝
涵身外模板采用2m×3m和2m×1m兩種規(guī)格多卡模板,為拆卸方便內膜采用P3015和P3010兩種規(guī)格小模板,底板內部倒角采用Q235定制鋼模。
模板采用鋼管及螺栓支撐連接,機械調運,人工拼裝,拼裝時應牢固可靠,安裝精度滿足設計及相關規(guī)范要求。
3.5.4 混凝土澆筑
在混凝土澆筑前,清理模板內雜物及垃圾,并沖洗干凈。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查驗收后澆筑混凝土。
混凝土采用攪拌運輸車運至現(xiàn)場,吊罐入模。涵身混凝土應分層澆筑,分層振搗,每層厚度≤30cm,每段涵身和底板應連續(xù)澆筑,中途不得間斷形成施工冷縫?;炷猎跐仓^程中應派專人對模板及支撐情況進行觀察,若發(fā)現(xiàn)松動變形及時進行加固處理。澆筑混凝土的同時留置同樣試塊以確定箱涵拆模及涵背回填時間。
涵身混凝土澆筑時按照施工圖紙要求,每隔20m預埋直徑為16cm的排水軟管預留孔。待回填反壓到此高程后進行排水軟管安裝,排水軟管安裝時外周圍采用M5水泥砂漿封閉。
箱涵頂板為外徑0.90m內徑0.60m的半圓環(huán)形結構,模板采用定做的鋼模板,采用角鋼支撐定位,支架模板前先用膨脹螺栓將角鋼固定在達到足夠強度的涵身兩側,再安裝內側模板,模板拼縫采用夾雙面膠帶或涂抹玻璃膠的方法進行封堵,以防漏漿。頂板內模模板經(jīng)監(jiān)理檢查驗收后按設計圖紙安裝頂板鋼筋,再進行外模板安裝。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查驗收后,從模板頂端預留位置進行混凝土澆筑,插入式振動棒振搗密實。澆筑完成后將模板預留的澆注口混凝土抹平,拱頂混凝土強度達到設計強度85%后可拆除支架。固定螺栓孔采用1:2水泥砂漿封堵。
待混凝土強度達到設計值70%后進行沉降縫處理。箱涵涵身每隔10m設置一道伸縮沉降縫,箱涵沉降縫采用2cm厚的瀝青杉板貼縫,外周采用瀝青麻布騎縫粘貼。
瀝青麻布的制法是將干燥的麻布浸在熱的瀝青漆中,約2-3min后取出制成卷材。在瀝青杉板貼縫處騎縫粘貼,粘貼寬度按設計要求執(zhí)行。
涵身兩側混凝土強度達到設計強度85%后可回填。涵頂壤土回填應在混凝土強度達到100%后方可進行。
箱涵基礎及兩側墻身高度范圍內,須按設計和規(guī)范要求,分別采用級配良好的碎(卵)石、中粗砂及壤土進行分層對稱回填。
涵頂壤土回填前需進行復合土工膜的鋪設,土工膜鋪設與混凝土排水箱涵貼緊,在兩側預留10cm褶皺。首層壤土回填時在涵身上彈線進行控制,為保證涵身施工安全采用小型夯機逐層夯實,壓實度滿足設計壓實指標要求,同時保證箱涵壤土回填厚度滿足設計要求。
引江濟漢進口渠道工程混凝土排水箱涵施工自開工至2013年5月完工,共驗收300個單元工程,合格率100%,其中優(yōu)良單元工程280個,優(yōu)良率93.30%。安全生產(chǎn)在可控制和許可的范圍內,沒有發(fā)生人員死亡事故,施工進度計劃滿足合同要求,得到了業(yè)主單位的高度評價。