單振宇
(錦州市錦凌水庫(kù)管理局,遼寧錦州121000)
保溫大棚在錦凌水庫(kù)冬季施工中的應(yīng)用
單振宇
(錦州市錦凌水庫(kù)管理局,遼寧錦州121000)
錦凌水庫(kù)是小凌河流域規(guī)劃確定的重要水利樞紐,也是小凌河干流唯一的控制性骨干工程,壩址距錦州市9.5 km,是一座以防洪、城市供水為主,兼顧改善地下水環(huán)境的大型綜合性水利工程。依據(jù)錦凌水庫(kù)工程建設(shè)實(shí)例,闡述了錦凌水庫(kù)冬季施工采用保溫大棚的技術(shù)方案、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)和保障措施,對(duì)類似工程的冬季施工具有一定借鑒作用。
錦凌水庫(kù);冬季施工;保溫大棚
錦凌水庫(kù)是小凌河流域規(guī)劃確定的重要水利樞紐,也是小凌河干流唯一的控制性骨干工程,壩址距錦州市9.5 km,是一座以防洪、城市供水為主,兼顧改善地下水環(huán)境的大型綜合性水利工程。水庫(kù)控制流域面積3 029 km2,占流域總面積的58.8%,總庫(kù)容8.08億m3,工程動(dòng)用土石方350萬(wàn)m3,澆筑混凝土51.7萬(wàn)m3。據(jù)多年統(tǒng)計(jì)資料,錦凌水庫(kù)工程所在地區(qū)多年平均氣溫9.2℃,最低月平均氣溫-8.2℃,屬寒冷地區(qū);氣溫年內(nèi)變幅大,晝夜溫差較大,極端最高氣溫41.8℃,極端最低氣溫-24.7℃;最早結(jié)冰日期11月1日,最晚結(jié)冰日期12月5日,最早解冰日期2月2日,最晚解冰日期4月3日;最大積雪深度23 cm,最大凍土深度1.13 m。2009年遼寧省受60 a未見的寒潮影響,錦州冬季溫度較常年冬季平均溫度低3~4℃。
錦凌水庫(kù)合同工期為三年半,工期極其緊張,2009年11月,水庫(kù)混凝土壩段基坑開挖工程基本結(jié)束,按照工程計(jì)劃及施工步驟,下一步應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土澆筑和壩基固結(jié)灌漿工作,為確保合同工期實(shí)現(xiàn),決定開展冬季施工。
開展冬季施工,應(yīng)注意:①減少凍融層的開挖和填筑工程量,冬季開挖后的基礎(chǔ)巖層在水浸和凍融破壞下,極易產(chǎn)生表層風(fēng)化和泥化現(xiàn)象,整個(gè)基坑底面13 500 m2,若基坑基巖面無(wú)保護(hù)層越冬,將造成越冬面凍融層超挖,開展冬季施工,將極大減少基巖清渣量、運(yùn)輸量和混凝土澆筑工程量;②避免基坑形成冰凍體,因基坑低于河床13 m,基巖裂隙微弱滲水將累積凍結(jié),體積不斷增大,形成冰凍體,到春季,施工前必須進(jìn)行人工破冰和等待升溫,將嚴(yán)重制約基礎(chǔ)處理開工時(shí)間;③可以提前進(jìn)行大體積混凝土澆筑和固結(jié)灌漿工作,保證工程節(jié)點(diǎn);④免遭洪水威脅。因此在錦凌水庫(kù)工程開展冬季施工十分必要[1]。
2.1 施工方案的確定
考慮到基坑位于地下平均6 m的深度,可充分利用此種半地下的優(yōu)勢(shì)在其上建造保溫大棚,保溫大棚長(zhǎng)360 m,寬60 m,建筑面積216 000 m2,檐口平均高度8 m??紤]到基坑地處于小凌河主河槽,南北長(zhǎng)度大,受溫度和遼西地區(qū)風(fēng)力的影響大等不利因素,經(jīng)過(guò)反復(fù)討論研究,最終確定大棚骨架部分由鋼結(jié)構(gòu)組成,類似于一般工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房,大棚表層由塑料薄膜覆蓋,在塑料薄膜上再覆蓋一層彩條布,增強(qiáng)保溫效果,用鋼管排架掛塑料布簾方式再將保溫大棚劃分為4個(gè)小空間,最大程度減少熱量的散失。
保溫大棚建設(shè)中,工程設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)仔細(xì)討論與研究,將農(nóng)業(yè)塑料大棚采用的壓膜槽固定在鋼結(jié)構(gòu)外表面,解決了鋼結(jié)構(gòu)與塑料薄膜連接困難問(wèn)題。
在大棚安裝階段,充分考慮大棚建成以后的風(fēng)載(10 a一遇)、雪載(10 a一遇)、強(qiáng)度、氣流方向、基礎(chǔ)抗拔力(每樁6 t),采用鋼結(jié)構(gòu)和壓膜槽固定,輔助采用壓膜線,采用高強(qiáng)度高延展性塑料,確保大棚堅(jiān)固和施工安全。
2.2 施工工期安排及工序
2.2.1 施工工期安排
為縮短工期,盡快將保溫大棚投入使用,保溫大棚于2009年12月1日開始施工,總工期30 d,具體安排如下:
2.2.2 施工工序
1)基礎(chǔ)施工
測(cè)量放樣→基巖面清理及排水→鉆孔→錨桿安裝→灌注漿料澆筑
2)鋼構(gòu)安裝
測(cè)量放樣→鋼柱安裝→柱間鋼性系桿安裝→鋼梁拼裝→鋼梁安裝→鋼聯(lián)系構(gòu)件安裝→屋面檁條系統(tǒng)安裝
3)卡槽安裝→卡簧安裝→塑膜安裝→保溫棉鋪設(shè)
2.3 施工過(guò)程
2.3.1 保溫大棚基礎(chǔ)施工
在基面清理前首先進(jìn)行測(cè)量放點(diǎn),基巖面清理采用人工配合機(jī)械的方式進(jìn)行,先用1.2 m3的反鏟將基坑上部的浮渣清除,然后用人工將基礎(chǔ)清理干凈。鉆孔采用YQ—24手風(fēng)鉆,孔徑42 mm;驗(yàn)孔合格后下錨,水泥錨固劑在入孔前用干凈水浸泡2 min左右,錨固劑填完入孔80%后再裝入錨桿,保證錨桿插入后錨固劑充滿錨桿孔?;A(chǔ)模板采用木模,采用HJC—61高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料與60℃~70℃熱水按10∶1的比例充分拌和,灌漿料入模前應(yīng)確保柱基面無(wú)水,入模后應(yīng)采用鋼筋棍或鐵鍬震插密實(shí);灌漿料填完后,采用塑料薄膜和草簾子將其圍護(hù)密實(shí),防止受凍。
2.3.2 鋼構(gòu)件安裝
鋼結(jié)構(gòu)安裝采用工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝方式。
2.3.3 保溫層布設(shè)
用螺栓將卡槽固定在鋼結(jié)構(gòu)邊柱上,再利用卡簧將塑料薄膜固定,在垂直卡槽方向用多條壓膜線將朔料薄膜整體固定(壓膜線綁定在卡簧上),最后將保溫棉從屋脊處向檐口滾鋪,鋪設(shè)平整,保溫棉橫向交接處不得出現(xiàn)閃縫。
首先,采用鋼結(jié)構(gòu)作為保溫大棚的框架,具備以下優(yōu)勢(shì):①鋼材的強(qiáng)度高,塑性和韌性好,抗沖擊和抗振動(dòng)能力強(qiáng),承載能力大,抗震性能好,安全穩(wěn)定性滿足要求;②能夠滿足大機(jī)械施工的空間條件;③鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化程度高,制造周期短,安裝方便,施工工期短;④可回收利用,降低工程成本。
其次,采用塑料薄膜苫蓋大棚,具備以下優(yōu)勢(shì):①充分利用太陽(yáng)能升溫作用,塑料膜起到了保溫和保濕作用,有利于基礎(chǔ)混凝土澆筑施工;②塑料苫蓋大棚簡(jiǎn)單適用,性能好,成本低;③塑料苫蓋大棚自重輕,降低了對(duì)框架和基礎(chǔ)的壓力。
4.1 保溫大棚為錦凌水庫(kù)營(yíng)造了一個(gè)良好的空間條件
保溫大棚舉架高跨度大,便于反鏟、混凝土自卸車的靈活運(yùn)用,并且將混凝土拌合站搭建在大棚內(nèi),棚內(nèi)設(shè)置骨料倉(cāng),確保拌合骨料和砂子的溫度不低于0℃,需要澆筑的倉(cāng)位用鋼管排架掛塑料布簾方式劃分為小空間,為接下來(lái)混凝土澆筑溫度控制做好了充足準(zhǔn)備。
4.2 保溫大棚為錦凌水庫(kù)營(yíng)造了一個(gè)良好的混凝土澆筑環(huán)境
冬季施工對(duì)混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等溫度的要求極其嚴(yán)格。通過(guò)保溫大棚白天日光升溫以及相應(yīng)的加熱設(shè)備,在棚外溫度-20℃的情況下,大棚內(nèi)部仍達(dá)到10℃以上,確保了混凝土澆筑過(guò)程中,出機(jī)口溫度保持在7~8℃左右,入倉(cāng)溫度≥5℃。
4.3 保溫大棚為錦凌水庫(kù)工程大體積混凝土澆筑奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)
通過(guò)采用保溫大棚,順利開展了冬季施工,在2010年1月10日至2010年4月10日期間共完成混凝土澆筑量28 000 m3,固結(jié)灌漿860 m,為下步工序順利開展奠定了基礎(chǔ)。2010年8月5日錦凌水庫(kù)固結(jié)灌漿全部完成,固結(jié)灌漿總長(zhǎng)度7 895 m,2010年完成混凝土澆筑28 9700 m3。
[1]車靜云.談錦凌水庫(kù)冬季施工鋼結(jié)構(gòu)雙模暖棚[J].科技資訊,2010(14):88.
TV544
B
2014-10-31
單振宇(1980-),男,遼寧北鎮(zhèn)人,工程師,從事水利工程建設(shè)管理工作。
1007-7596(2015)06-0115-02