【摘要】在倒虹吸工程中,如何采用普通鋼模板進(jìn)行漸變段扭坡面模板的支立,保證漸變段扭坡混凝土成形質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】倒虹吸;扭坡;模板支立;混凝土澆筑;質(zhì)量
一、概述
磁河渠道倒虹吸為南水北調(diào)中線總干渠(京石段)河北省境內(nèi)的一座大型河渠交叉建筑物,主要由進(jìn)口漸變段、進(jìn)口閘室、管身段、出口閘室及出口漸變段五大部分組成,全長(zhǎng)579m。磁河倒虹吸進(jìn)/出口漸變段采用相同的扭坡結(jié)構(gòu),各分為四段,段與段間設(shè)有閉孔泡沫隔縫材料。其中進(jìn)口漸變段的基本結(jié)構(gòu)尺寸為:13m×4段=52m,底寬從10m漸變到2m,最大外傾坡比1:2.5;出口漸變段的基本結(jié)構(gòu)尺寸為:14.5m×4段=58m,底寬從9.5m漸變到2m,最大外傾坡比1:2.5。設(shè)計(jì)給出每一段的起、止和中間共計(jì)三個(gè)典型斷面,其他結(jié)構(gòu)尺寸均需要由施工來(lái)控制。
二、工程特點(diǎn)
倒虹吸進(jìn)/出口漸變段扭坡雖然從根本上看每一段的漸變扭曲形式相同,但是每一段的結(jié)構(gòu)型式卻截然不同。所以在進(jìn)行倒虹吸進(jìn)/出口漸變段扭坡混凝土施工時(shí),其結(jié)構(gòu)尺寸推算的基本原理是一樣的,但實(shí)際的施工方法卻要區(qū)別對(duì)待。
由于倒虹吸進(jìn)/出口漸變段扭坡的迎水面與背水面均為扭曲面,此曲面的特點(diǎn)就在于任意一個(gè)斷面上都不存在曲線,即迎水面線和背水面線均為直線,但是所有斷面重疊后形成的實(shí)體的迎水面和背水面均呈現(xiàn)曲面,也就是說(shuō)相近的兩個(gè)斷面的迎水面線或背水面線是存在微小的傾角的,即存在一定的扭度,且這個(gè)扭度以與閘室相接的第一段為最大。這樣模板支立的難度較大,混凝土成型質(zhì)量很難控制。
三、施工方案
(1)模板及支撐方案
采用P3015、P1015兩種規(guī)格的普通鋼模板豎向拼裝,每三塊P3015間隔一塊P1015,橫向背方采用2根φ48×3.5腳手管,間距0.75cm,P1015模板是考慮用于穿拉筋固定豎向背方用的,豎向背方采用背靠背雙槽鋼,對(duì)拉螺栓加固,即背方間距1.0m。
在扭坡基礎(chǔ)混凝土上先澆筑高約2~4m、厚1~2m左右的混凝土芯墻,作為拉筋和架立筋的錨固點(diǎn)。將該砼芯墻作為第一層扭坡混凝土的一部分,然后再支立迎水面及背水面模板。
(2)混凝土澆筑施工方案
同渠道相接段漸變段扭坡由于迎水面坡度極緩,考慮支立模板非常容易在扭坡成型表面產(chǎn)生大量的水氣泡,所以采用不支立迎水面模板,直接采取從下到上分層鋪料澆筑的施工方法;層鋪料厚度不大于30cm~50cm,插入式振搗器振搗,人工抹平壓光,但在施工時(shí)應(yīng)注意抹面控制標(biāo)高或控制線的確定。
其他三段漸變段扭坡均設(shè)置一道水平施工縫分上下兩層施工。為便于頂層混凝土結(jié)構(gòu)施工,將扭坡后的回填土分層回填,即完成下層混凝土扭坡后回填施工后再進(jìn)行上層混凝土結(jié)構(gòu)的施工。
四、主要工序施工方法及操作要點(diǎn)
(1)測(cè)量放線
每1.0m設(shè)置一個(gè)控制斷面,理論推算出間隔1.0m的各個(gè)斷面的尺寸,在模板支立過(guò)程中,跟蹤校核所形成的迎水面線及背水面線的尺寸位置,確保模板支立的施工質(zhì)量。在整個(gè)施工過(guò)程中,測(cè)量工作的好壞也是關(guān)鍵。
(2)心墻施工
合理確定心墻的尺寸及位置,心墻主要用于支立模板和架立鋼筋,除去心墻后所預(yù)留的扭坡澆筑厚度要適當(dāng),以保證施工質(zhì)量,磁河渠道倒虹吸工程最小厚度在1.5m~2.0m。
(3)扭面模板支立
采用P3015、P1015兩種規(guī)格的普通鋼模板豎向拼裝,每三塊P3015間隔一塊P1015,橫向背方采用2根φ48×3.5腳手管,間距0.75cm,P1015模板是考慮用于穿拉筋固定豎向背方用的,豎向背方采用背靠背雙[10槽鋼,對(duì)拉螺栓加固,即背方間距1.0m。拉筋采用φ16的圓鋼,間排距為100cm×75cm。拆模后,將對(duì)拉螺栓的錐形擴(kuò)大圈用電鉆卸掉,用M35干硬性水泥砂漿將錐形擴(kuò)大圈留下的凹坑夯實(shí)抹平。
進(jìn)/出口漸變段為扭坡面,斷面中迎水面及背水面的坡面線均為直線,可以做為扭坡面成型的主要控制線,在施工中以豎向槽鋼背方作為扭坡模板安裝的主要控制線,間距100cm。為保證扭坡面的設(shè)計(jì)尺寸,模板采用P3015、P1015兩種規(guī)格的普通鋼模板豎向拼裝,根據(jù)拉筋間排距,每3塊P3015模板配1塊P1015模板,拉筋直接穿P1015模板,模板橫向圍令采用2根φ48×3.5的腳手管。
(4)砼澆筑施工方法
根據(jù)各段、各層的混凝土澆筑量,充分利用現(xiàn)有布料機(jī)械,滿足混凝土澆筑強(qiáng)度要求。磁河扭坡面混凝土澆筑時(shí)利用了現(xiàn)有塔吊QTZ80,再配以混凝土罐車溜槽入倉(cāng),即可滿足混凝土澆筑需要。其中磁河采塔吊采用的是自制混凝土吊罐方量為0.7m3,自重0.17t,混凝土重量計(jì)1.75t,總吊重約1.92t。
進(jìn)/出口漸變段扭坡面混凝土按設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)縫劃分的塊澆筑量為600~190m3,設(shè)置水平施工縫分層澆筑后澆筑量約為350~190m3。
①進(jìn)口漸變段第1扭坡段及出口漸變段第4扭坡段:在保證扭坡設(shè)計(jì)厚度的前提下,為便于施工,直接在該段扭坡上用紅磚砌筑出背水面;由于迎水面坡度極緩,不支立迎水面模板,直接采取從下到上分層鋪料澆筑的施工方法;層鋪料厚度不大于30cm~50cm,插入式振搗器振搗,人工抹平壓光。
②進(jìn)口漸變段第2扭坡段及出口漸變段第3扭坡段:混凝土背水面后設(shè)有回填基礎(chǔ)砂礫土,由于這兩段的背水面坡度緩,且背水面與開(kāi)挖坡面之間的距離小,回填及壓實(shí)施工困難,所以在保證扭坡設(shè)計(jì)厚度的前提下,為便于施工,由測(cè)量放出背水面控制線,用紅磚砌筑出背水面,邊砌筑邊進(jìn)行回填及壓實(shí)施工。
③進(jìn)口漸變段第3、4扭坡段及出口漸變段第1、2扭坡段:設(shè)置兩道水平施工縫分三層施工,底層為1.0m厚的基礎(chǔ),基礎(chǔ)以上平均分成兩層。為便于頂層混凝土結(jié)構(gòu)施工,將扭坡后的回填土分層回填??紤]這四段扭坡的坡底較寬,分別為5m~8m、7.5m~5m,為保證施工質(zhì)量,同時(shí)便于鋼筋和模板安裝,在扭坡基礎(chǔ)混凝土上先澆筑高約2~4m、厚1~2m左右的混凝土芯墻,作為拉筋和架立筋的錨固點(diǎn)。將該砼芯墻作為第一層扭坡混凝土的一部分,然后再支立迎水面及背水面模板,從下向上分層澆筑。
最后一層扭坡混凝土施工時(shí),考慮扭坡坡頂僅有50cm寬,其中20cm為凸臺(tái),為了便于混凝土下料及振搗,在進(jìn)行坡面頂口最后一層模板安裝時(shí),沿坡面縱向每隔若干塊預(yù)留一塊,作為混凝土下料的入料口及人工進(jìn)入倉(cāng)面進(jìn)行平倉(cāng)、振搗的進(jìn)人孔。對(duì)于坡面較陡處的預(yù)留孔洞,為便于吊罐下料,在孔口安裝下料溜斗,吊罐將混凝土直接卸到下料溜斗中,再由人工配合扒料入倉(cāng)。混凝土澆筑至預(yù)留孔洞時(shí),再進(jìn)行封模澆筑。頂口處的混凝土則通過(guò)在頂口安裝的下料溜斗配以人工扒料完成澆筑。
參考文獻(xiàn)
[1]《水利水電工程施工手冊(cè)》,中國(guó)電力出版社出版