汪志琳
(中國(guó)水利水電第八工程局有限公司 長(zhǎng)沙市 410004)
壩基深槽EL.1 185.0 m~EL.1 200.5 m 范圍內(nèi)進(jìn)行深槽承載板(拱橋)混凝土澆筑。深槽承載板(拱橋)寬15.5 m、最大跨度40 m,混凝土澆筑量7.65 萬(wàn)m3,安裝7 000 多t 鋼筋、槽鋼等。深槽承載板(拱橋)混凝土采用C2830W8F100 混凝土,外摻1%MgO(控制MgO 含量不超過(guò)水泥重量的5.2%)。承載板(拱橋)混凝土澆筑前基礎(chǔ)砂礫石覆蓋層應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)處理,處理后的地基承載力不小于0.25 MPa;地模表面鋪筑(7~8)cmM10 水泥砂漿,水泥砂漿表面鋪設(shè)雙層彩條布。第一層混凝土須摻入適量的緩凝劑以保證EL.1 191.0 m 高程以下混凝土在初凝之前完成澆筑。承載板(拱橋)混凝土分塊界面設(shè)置球形鍵槽,形式與大壩分倉(cāng)縫鍵槽同,先澆塊在澆筑分塊界面預(yù)埋Φ28:L=3.0@1.0 m×1.0 m,梅花形布置,外露1.5 m。
深槽工程施工工程項(xiàng)目多(排架施工、澆筑混凝土、錨筋樁及錨桿等),工序復(fù)雜,施工面狹窄,各施工項(xiàng)目間干擾大,難以協(xié)調(diào)同步施工,只能盡量創(chuàng)造施工條件,合理調(diào)配資源,保證施工進(jìn)度?;靥罨炷链蟛糠植捎帽盟?,泵送混凝土施工排架量大,澆筑過(guò)程中排架預(yù)埋進(jìn)混凝土的量很大,且深槽不規(guī)則,工期緊,任務(wù)重。施工排架為高空作業(yè),安全問(wèn)題突出,需加強(qiáng)安全意識(shí),并配置安全員經(jīng)常巡視,確保安全文明施工。
由于地模的施工、鋼筋施工以及后期混凝土的澆筑設(shè)備、材料無(wú)法直接到達(dá)倉(cāng)面,為此設(shè)備、材料均由纜機(jī)吊入倉(cāng)面,再經(jīng)人工兩次轉(zhuǎn)運(yùn)至施工面。
4.1 承載板(拱橋)配合比(表1、表2)
4.2 施工程序
①人工鑿除建基面巖石后,人工再利用高壓風(fēng)或高壓水清理深槽兩邊建基面的松散石渣等。②測(cè)量人員對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行測(cè)量放樣;③人工輔助碾壓機(jī)、挖機(jī)形成地膜;④抹砂漿,鋪設(shè)雙層彩條布;⑤溜槽施工排架、安全通道、鋼筋平臺(tái)等搭設(shè);⑥兩側(cè)邊坡錨桿、錨筋樁支護(hù)施工;⑦按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混凝土模板、鋼筋與預(yù)埋件安裝。⑧按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行冷卻水管的安裝。⑨混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)。
表1 深槽混凝土地模采用摻1%的水泥級(jí)配碎石配合比
表2 承載板(拱橋)混凝土主要施工配合比
4.3 清基施工
清基采用逐段清基法,先清EL. 1 185.0~EL.1 191.0 的建基面,再依次根據(jù)混凝土分層清理下一塊,每次清理出混凝土高程以上(1.0~1.5)m。人工對(duì)該區(qū)域上松動(dòng)巖塊、石渣、軟弱夾層及斷層等進(jìn)行鑿除清理,然后采用高壓風(fēng)管或水管清洗建基面,確保建基面內(nèi)無(wú)松動(dòng)巖塊、積渣、積水等。
4.4 測(cè)量放樣
采用全站儀等按設(shè)計(jì)施工圖對(duì)施工孔位及結(jié)構(gòu)邊線進(jìn)行放樣,并用油漆等進(jìn)行標(biāo)志。
4.5 地模施工
深槽挖至EL.1 184.0 高程,深槽外摻1%水泥的級(jí)配碎石采用碾壓機(jī)按30 m 一層進(jìn)行回填碾壓,確保地模承載能力不小于0.25 MPa,碾壓至EL. 1 187.2 高程后,采用人工輔助挖機(jī)進(jìn)行地膜鍵槽的修正。同時(shí)確保深槽地模形成后,防止?jié)B水進(jìn)入倉(cāng)面,在深槽中間布置透水體(滲水經(jīng)透水體排至壩后),透水體尺寸為1 m×2 m(深×寬),透水體采用石渣進(jìn)行回填。
4.6 抹砂漿、鋪彩條布施工
地抹施工完成經(jīng)驗(yàn)收合格后,在地模表面鋪筑(7~8)cmM10 水泥砂漿,水泥砂漿在拌和樓拌好,采用自卸汽車(chē)從C2 標(biāo)拌和樓運(yùn)至右岸纜機(jī)供料平臺(tái),再經(jīng)纜機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至倉(cāng)面,水泥砂漿人工進(jìn)行鋪筑,再人工采用刮平器進(jìn)行抹面,采取高處多磨、低處補(bǔ)原漿的方法進(jìn)行,邊抹光邊找平。水泥砂漿鋪筑完成,砂漿達(dá)到強(qiáng)度后,人工進(jìn)行雙層彩條布的鋪筑。
4.7 排架、通道、平臺(tái)搭設(shè)
為滿足深槽承載板(拱橋)混凝土的澆筑強(qiáng)度,在9#壩段與10#壩段分縫的位置設(shè)置溜槽。在下游靠12#壩段側(cè)安裝一永久標(biāo)準(zhǔn)踏步爬梯上至12#壩段EL.1 202 平臺(tái),再沿12#壩段靠深槽側(cè)各個(gè)施工塊內(nèi)安裝一臨時(shí)性雙扣件式腳手架爬梯下至深槽各施工塊,臨時(shí)爬梯隨深槽混凝土澆筑上升埋入混凝土內(nèi)。深槽2#塊因場(chǎng)地狹小,在深槽1#塊與3#塊澆筑混凝土后,無(wú)產(chǎn)地?cái)[放鋼筋,為不影響2#塊的施工進(jìn)度,在深槽設(shè)置1 個(gè)鋼筋堆放排架,以利于現(xiàn)場(chǎng)施工。溜槽排架、爬梯安全通道、鋼筋堆放平臺(tái)搭設(shè)的所有材料均由纜機(jī)吊運(yùn)至倉(cāng)面,人工兩次轉(zhuǎn)運(yùn)至施工面人工安裝,或者直接纜機(jī)吊運(yùn)材料同時(shí)人工輔助纜機(jī)安裝。
4.8 鋼筋制安
深槽承載板(拱橋)第一層混凝土有5 層鋼筋網(wǎng)第二層混凝土有兩層鋼筋,頂部混凝土有了兩層鋼筋,鋼筋網(wǎng)必須由下面的支撐鋼筋支撐,67 號(hào)鋼筋為斜筋,必須做樣架,才能確保鋼筋在混凝土下料時(shí)不移位。深槽混凝土蓋板的Φ28 分布鋼筋為綁扎搭接(搭接長(zhǎng)度為40 d),其余所有鋼筋連接均采用套筒連接(現(xiàn)場(chǎng)連接時(shí)采用管鉗扳手?jǐn)Q緊)。工字鋼位于鋼筋網(wǎng)中,因工字鋼單重較大,需搭設(shè)支撐架,現(xiàn)場(chǎng)采用∠50×5×5 角鋼和Φ28 鋼筋作為支撐架支撐工字鋼,使工字鋼順利焊接,滿足受力要求。由于深槽鋼筋量大、品種多,鋼筋制安完畢后,必須掛牌出廠。
4.9 立 模
深槽混凝土蓋板上下游模板均采用組合鋼模板。模板安裝施工工序?yàn)椋簻y(cè)量放線—→根據(jù)點(diǎn)線立?!鷾y(cè)量復(fù)測(cè)—→模板調(diào)整—→加固—→下一工序。承載板(拱橋)在EL 1 185.0 m~EL 1 190.0 m 高程之間共布置有5 層鋼筋網(wǎng),在承載板(拱橋)混凝土澆筑過(guò)程中,因鋼筋網(wǎng)布置密集且穿過(guò)模板使得混凝土澆筑完成后無(wú)法進(jìn)行拆模。將上述高程之間的木模板改用σ=4 mm 厚的鋼板進(jìn)行替換。
4.10 預(yù)埋件的安裝
固結(jié)灌漿、帷幕灌漿和排水孔以及回填灌漿孔、接觸灌漿孔、新增固結(jié)灌漿孔等鋼管,埋管前根據(jù)設(shè)計(jì)要求測(cè)量放點(diǎn),最底層調(diào)整角度后采用鋼筋支撐架進(jìn)行支撐,并將鋼管和鋼筋支撐架焊接牢固?;炷料铝瞎芗半娎|穿線管,在施工現(xiàn)場(chǎng)焊接,纜機(jī)和吊車(chē)均不能使用,只能人工拼接。深槽接觸灌漿預(yù)埋管采用Φ25 鐵管做連接管及排氣管,Φ35 鍍鋅鋼管作為進(jìn)回漿管,在車(chē)間加工成2 m 一根,并2 頭車(chē)絲通過(guò)絲套進(jìn)行連接。出漿盒采用1.2 mm 厚鍍鋅鐵皮加工制作,每2 m 放置一個(gè),通過(guò)直接頭與連接管相連接。排氣槽采用1.2 mm 厚鍍鋅鐵皮加工制作。深槽承載板(拱橋)中基礎(chǔ)接地扁鋼敷設(shè)高程由原來(lái)敷設(shè)高程改為敷設(shè)于承載板(拱橋)頂面鋼筋網(wǎng)上,并與鋼筋網(wǎng)可靠焊接,同時(shí)注意與承載板(拱橋)外基礎(chǔ)接觸扁鋼的接通。
4.11 混凝土施工
(1)混凝土分層分塊(附圖)。
承載板(拱橋)混凝土分成4 塊:壩上0+007.00樁號(hào)~壩下0+018.00 樁號(hào)為第一塊,壩下0+018.00樁號(hào)~壩下0+050.00 樁號(hào)為第二塊,壩下0+050.00樁號(hào)~壩下0+082.00 樁號(hào)為第三塊,壩下0+08200樁號(hào)~壩下0+100.00 樁號(hào)為第四塊。
承載板(拱橋)混凝土均分為5 層。EL.1 185.0 m~EL.1 190.0 m 為第一層,EL.1 190.0 m~EL.1 192.5 m 為第二層,EL.1 192.5 m~EL.1 194.5 m 為第三層,EL. 1 194.5 m~EL. 1 197.5 m 為第四層,EL. 1 197.5 m~EL.1 200.5 m 為第五層。
(2)混凝土入倉(cāng)方式。
附圖 混凝土分層分塊圖
根據(jù)設(shè)計(jì)要求承載板(拱橋)混凝土分成4 塊,第一層確保40 h 澆筑完成,第一層最大的澆筑方量6 919 m3,則最大澆筑強(qiáng)度173 m3/h。深槽混凝土蓋板澆筑方式為:2 臺(tái)纜機(jī)澆筑強(qiáng)度90 m3/h、2 臺(tái)HBT120A 混凝土泵澆筑強(qiáng)度80 m3/h(備用1 臺(tái))、第一塊和第四塊各布置1 條溜槽澆筑強(qiáng)度150 m3/h、第二塊和第三塊各布置兩條溜槽(最大面積在第三塊)、在承載板(拱橋)后面布置1 臺(tái)布料機(jī),澆筑強(qiáng)度80 m3/h(特額定澆筑強(qiáng)度80~120 m3/h)(只能澆筑第四塊),2 臺(tái)纜機(jī)+2 臺(tái)HBT120A 混凝土泵澆筑強(qiáng)度可以達(dá)到170 m3/h,這種結(jié)合的方式進(jìn)行混凝土蓋板澆筑已經(jīng)滿足要求。纜機(jī)和布料機(jī)采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸,溜槽和混凝土泵采用9 m3混凝土攪拌車(chē)運(yùn)輸。蓋板混凝土采用12 臺(tái)20 t 自卸汽車(chē)運(yùn)輸和13臺(tái)9 m3混凝土攪拌車(chē)運(yùn)輸。
(3)混凝土入倉(cāng)道路。
①纜機(jī)入倉(cāng)的道路:C2 標(biāo)拌和樓—→右岸上壩公路—→右岸纜機(jī)供料平臺(tái),運(yùn)距約0.7 km。②布料機(jī)入倉(cāng)、HBT120A 混凝土泵入倉(cāng):C2 標(biāo)拌和樓—→右岸上壩公路—→進(jìn)廠公路—→下游圍堰—→二期施工道路—→入倉(cāng),運(yùn)距約2.0 km。③溜槽入倉(cāng):C2標(biāo)拌和樓—→右岸上壩公路—→上游圍堰—→上游圍堰下基坑道路—→9#壩段EL.1234 平臺(tái)—→溜槽入倉(cāng),運(yùn)距約2.5 km。
(4)溫控及冷卻水管的布置。
冷卻水由左岸導(dǎo)墻EL.1240 平臺(tái)(8#壩段壩后)的移動(dòng)式冷水站生產(chǎn),其生產(chǎn)強(qiáng)度每小時(shí)可生產(chǎn)120 m3、10℃的冷水?;炷晾鋮s水,從冷卻機(jī)組引至9#壩段與10#壩段分縫位置,在從壩下0+082.00樁號(hào)和壩下0+018.00 樁號(hào)位置分支往深槽內(nèi)引冷卻主水管。在通水運(yùn)行前,用泡沫塑料紙對(duì)進(jìn)出水管的主水管進(jìn)行逐條包裹,以提高水管冷卻效率和溫控觀測(cè)精度。
深槽承載板(拱橋)(1.5~2.0)m 澆筑層厚混凝土溫控:要求混凝土出機(jī)口的溫度不超過(guò)9℃、澆筑溫度不超過(guò)13℃、最高溫度不超過(guò)28℃。冷卻水管按1.0 m×1.5 m(水平×垂直)間距鋪設(shè),冷卻水管到承載板(拱橋)結(jié)構(gòu)邊緣的距離采用(0.5~1.0)m;如遇到承載板(拱橋)內(nèi)預(yù)埋管和鋼筋,冷卻水管位置應(yīng)適當(dāng)調(diào)整以避開(kāi),并對(duì)水管加以固定;在承載板(拱橋)中鉆孔的部位須采取有效措施防止冷卻水管被打斷;冷卻水管升管可接至廊道內(nèi),進(jìn)、出口處水平間距和垂直間距一般不小于1.0 m;考慮到二期冷卻的需要,承載板(拱橋)內(nèi)冷卻水管在一期冷卻結(jié)束后應(yīng)妥善保護(hù),防止損壞或堵塞;冷卻水管水流量控制在(1.2~1.5)m3/h,冷卻水溫8℃,水流方向24 h 變換一次,在一期冷卻過(guò)程中最高溫度出現(xiàn)前可加大水流量以利于削峰;一期冷卻目標(biāo)為25℃,滿足一期目標(biāo)溫度后,通河水(控制水流)使承載板(拱橋)混凝土溫度控制在在(23~25)℃,不得低于23℃。
深槽承載板(拱橋)3.0 m 澆筑層厚混凝土溫控:要求混凝土出機(jī)口的溫度不超過(guò)8℃、澆筑溫度不超過(guò)12℃、最高溫度不超過(guò)28℃。冷卻水管按1 m×1 m 間距鋪設(shè),冷卻水管冷卻水溫7℃。為利于削峰,保證3 天內(nèi)冷卻水流量不小于2.0 m3/h,之后恢復(fù)(1.2~1.5)m3/h;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度實(shí)測(cè)資料,在滿足一期冷卻目標(biāo)溫度后,通河水(控制流量)使承載板(拱橋)混凝土溫度控制在(23~25)℃,不得低于23℃;澆筑層間間隙不小于8 天。
深槽承載板(拱橋)澆筑最高溫度已遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)要求的最高溫度,為避免承載板(拱橋)混凝土溫降過(guò)大,造成混凝土收縮過(guò)大,承載板(拱橋)近期溫控作如下調(diào)整:承載板(拱橋)混凝土從最高溫度下降(5~8)℃時(shí),減少冷水水管通水流量或停止通水,使其維持該溫度或自然降溫。
(5)混凝土澆筑。
混凝土鋪料層厚度一般控制在50 cm,人工手持鐵鍬平倉(cāng)。止水片底部采用人工送料填滿,嚴(yán)禁直接下料,以免止水片卷曲及其底部混凝土架空?;炷林饕捎忙?30、Φ100 振搗器振搗,在結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)與模板間較狹小部位用Φ70、Φ50 軟軸振搗器振搗。振搗前后兩次插入混凝土中的間距,應(yīng)不超過(guò)振搗器有效半徑的1.5 倍,振搗器應(yīng)垂直插入混凝土中,按順序依次振搗,如略帶傾斜,則傾斜方向應(yīng)保持一致,以免漏振。每一位置的振搗時(shí)間,以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡,并開(kāi)始泛漿時(shí)為準(zhǔn)。
(6)拆模、養(yǎng)護(hù)。
混凝土澆筑完并達(dá)到一定設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆模。模板拆除時(shí)由外向內(nèi)、自上而下拆除,在邊角部位須小心拆模,以防損壞邊角混凝土?;炷潦諅}(cāng)后,抹面應(yīng)平順、平整、壓光、直順,不得有裂縫、空鼓現(xiàn)象,混凝土表面無(wú)蜂窩、麻面和其它嚴(yán)重缺陷。冷卻及養(yǎng)護(hù):混凝土澆筑完后進(jìn)行通水冷卻和采用灑水養(yǎng)護(hù)或持水材料覆蓋等方式進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù),經(jīng)常保持混凝土表面濕潤(rùn),養(yǎng)護(hù)不少于28 天。在養(yǎng)護(hù)到混凝土與基巖溫度一致后,方能安排上層壩體混凝土的上升澆筑。
龍開(kāi)口水電站壩基深槽承載板(拱橋)混凝土于2011年03月04日開(kāi)始進(jìn)行第一倉(cāng)混凝土澆筑,經(jīng)過(guò)參建各方的努力,深槽承載板(拱橋)最后一倉(cāng)混凝土于5月18日澆筑完成?;炷翝仓搅窟_(dá)7.65萬(wàn)m3,鋼筋制安7 000 余t。深槽承載板混凝土施工為今后水利工程類(lèi)似壩基深槽處理施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
[1] 云南金沙江龍開(kāi)口水電站河中深槽壩基部位處理專題報(bào)告[R].
[2] 沈洪德.東風(fēng)水電站大壩深槽和底部混凝土4 項(xiàng)指標(biāo)探討[J]. 貴州水利發(fā)電,1996,(1).
[3] 林錦龍.銅街子水電站右深槽的處理[J]. 水力發(fā)電,1992,(3).