□趙偉寧 □梁凱麗 □郝記林(河南省林州市水務(wù)局)
林州市石門水庫是一座中型水庫,總庫容1112 萬m3,興利庫容844 萬m3。水庫大壩為漿砌石重力壩,主要建筑物級別為3級。2007-2011年石門水庫進(jìn)行了除險加固工程施工。左壩段壩前澆筑鋼筋混凝土防滲面板是主要施工建設(shè)內(nèi)容之一。按設(shè)計,混凝土防滲面板標(biāo)號為C25,抗?jié)B等級為W6,抗凍等級為F150,▽382m 處設(shè)計厚度為0.50m、▽331m 處設(shè)計厚度為1.00m,防滲面板每7~10m 設(shè)置一道伸縮縫。防滲面板澆筑質(zhì)量好壞,直接影響除險加固工程的成功與否,因此,對其澆筑前后的有關(guān)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制變得十分重要。
混凝土拌合站布置在庫區(qū)營地▽368.60m 平臺上,為1 套0.75m3混凝土拌合系統(tǒng),由其提供均勻的防滲面板混凝土拌和料。
根據(jù)防滲面板混凝土澆筑施工方案,為滿足防滲面板混凝土澆筑施工材料運輸?shù)男枰贾? 臺HBT60C-1816 混凝土輸送泵進(jìn)行混凝土的水平運輸及垂直運輸,防止混凝土離析。
本次防滲面板澆筑是在老混凝土面板表面上進(jìn)行的。施工程序是:首先清除庫區(qū)壩前淤積物,開挖基礎(chǔ)、搭設(shè)腳手架,對原混凝土面板表面鑿毛處理并加打Φ18 錨筋,把表面沖洗干凈后進(jìn)行防滲面板混凝土澆筑。其施工程序為:壩基開挖→腳手架搭設(shè)→打孔安置錨筋→老壩面混凝土鑿毛→鋼筋焊接、安裝→模板架設(shè)及止水安裝→澆筑平臺搭設(shè)、連接混凝土泵管→清倉驗收→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→拆模。
防滲面板混凝土板主要采用小木模鏡面板,型號標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸為1830mm×915mm,模板厚度18mm,邊角部位主要采用組合鋼模板,鋼模板型號標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸為450mm×1500mm,鋼板3mm,單塊重約35~40kg,為便于固定止水,擋頭模板采用木模。
防滲面板混凝土模板采用方木豎轉(zhuǎn)囹、鋼管橫圍囹及模板拉筋固定。豎圍囹采用100mm ×50mm 方木,橫圍囹采用直徑50mm 的腳手架鋼管,圍囹外側(cè)用3 型固定,模板拉筋采用Φ14 鋼筋,和預(yù)埋錨桿焊接在一起。
該工程防滲面板在▽365m 高程以下配筋為Φ12 圓鋼,在▽365m 高程以上配筋為Φ8 圓鋼,水平及垂直鋼筋間距均為200mm。鋼筋接頭全部采用搭接,搭接長度≥500cm,并作間隔性截斷。面板內(nèi)的鋼筋,和壩內(nèi)的錨桿焊接在一起,以增強鋼筋網(wǎng)的穩(wěn)定性。
該工程錨筋采用鋼筋為Φ18 螺紋鋼,間排距均為1.50m,埋入混凝土深度為0.65m。在老溢流壩面上安設(shè)錨筋,其錨筋孔采用氣腿式風(fēng)鉆造孔,造孔前由測量人員按設(shè)計圖紙中間距和排距的要求定出位置,其偏差≤100mm。造孔時,利用雙排腳手鋪設(shè)腳手板作為造孔平臺。在錨筋孔造孔完成后,首先對錨筋孔進(jìn)行沖洗,并保持孔內(nèi)濕潤。注漿法和錨固劑法的方案比較:考慮到錨筋孔采用注漿法插筋后,需到一定齡期強度才能利用,勢必對防滲面板澆筑進(jìn)度產(chǎn)生一定影響;再則,由于原壩體混凝土質(zhì)量較差,注漿法效果不理想。鑒于上述情況,決定錨桿采用錨固劑錨固,在錨固時,首先將錨固劑在水內(nèi)浸泡,而后用木棒將浸泡后錨固劑逐漸送入孔內(nèi),插搗密實,再將錨桿回壓插入到設(shè)計要求的深度。
該工程防滲面板順壩軸線方向每7~10m 設(shè)置一道伸縮縫,伸縮縫設(shè)置紫銅止水片和651 型橡膠止水帶各1 道止水,閉孔泡沫板嵌縫。
紫銅止水片購買生產(chǎn)廠家進(jìn)行退火處理的整卷銅材,運至加工廠利用滾筒式成型機連續(xù)壓制成型、紫銅止水片接頭采用單面雙層對接銅焊,651 型橡膠止水帶接頭采用溶化對接焊。
在進(jìn)行止水安裝時,首先由測量人員按照設(shè)計圖紙要求放出各道止水的具體位置,并用紅漆表示在相應(yīng)位置。而后利用鋼筋止水架設(shè)在設(shè)計位置,最后采用防滲面板擋頭模板將紫銅止水片和651 型橡膠止水帶加緊,使紫銅止水片和651 型橡膠止水帶中線與縫面重合,偏差滿足設(shè)計要求。
混凝土拌和防滲面板混凝土利用前述混凝土拌合系統(tǒng)進(jìn)行拌制。此拌合系統(tǒng)系采用自動計量系統(tǒng)、電腦控制,確保各項材料稱量準(zhǔn)確無誤。在開工前,要將初選的水泥、多級配石子、砂、外加劑等材料送至具有相應(yīng)資質(zhì)的試驗室,優(yōu)選混凝土級配。將確定后的配合比報至監(jiān)理方,經(jīng)批準(zhǔn)后,作為正式配合比;施工過程中,不得隨意變更配合比。
拌合前,要按照配比單對電腦進(jìn)行設(shè)置。另外,為確?;炷涟韬衔镔|(zhì)量,在左岸拌合站邊建有現(xiàn)場試驗室,按照規(guī)范規(guī)定批次對砂石骨料的含水量及混凝土坍落度進(jìn)行檢測,混凝土根據(jù)含水量的變化情況及時調(diào)整用水量,確保配料的準(zhǔn)確性。必要時添加泵送劑,減水劑、防凍劑等外加劑(按規(guī)定程序由有資質(zhì)實驗室試驗確定),以改善混凝土和易性。在拌和時,保證有足夠的拌和時間,拌合時間不少于規(guī)范要求。
混凝土運輸?;炷敛牧线\輸采用1 臺3.00m3的裝載機,混凝土半成品采用混凝土泵車配合輸送泵運輸?shù)姆绞街苯尤雮},防止運輸過程中拌和物發(fā)生離析。
左壩段防混凝土滲面板采用分倉分塊跳倉澆筑,每倉一次澆筑高度為4~6m,在澆筑時,倉與倉之間應(yīng)同步上升,避免高差過大,其具體分塊情況如下:▽360.00~▽386.50m 高程:該部位防滲面板上游坡比為1:0.16,厚度0.75m,高差26.50m,每倉防滲面板分6 次澆筑完成,每次澆筑高度5m 左右。
防滲面板澆筑采用人工平倉,插入式振搗器振搗。考慮到防滲面板分縫長度較短,一般為10m。根據(jù)采用的拌合及運輸設(shè)備的拌合能力及運輸能力,混凝土澆筑時,采用水平分層澆筑,同步上升,每層高度為30~50cm。
澆筑前,對原壩面或混凝土面進(jìn)行鑿毛清理并沖洗干凈后,檢查模板、鋼筋、保護(hù)層和止水等尺寸、位置,及面板內(nèi)的鋼筋是否和壩內(nèi)的錨桿焊接在一起等。當(dāng)確定無誤并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后,方可進(jìn)行混凝土澆筑。
澆筑時,首先鋪設(shè)一層2cm 厚與混凝土標(biāo)號相同的水泥砂漿。振搗時,要做到“快插慢撥”。并在振搗上一層時,振搗棒插入下層混凝土內(nèi)5cm 左右,以消除兩層之間的接縫?;炷恋恼駬v時間是混凝土表面呈水平不再顯著下沉,不再出現(xiàn)氣泡,表層泛出灰漿為止。
另外,在混凝土澆筑時,為確保伸縮縫處止水不位移、不變形,采用止水部位混凝土先上升,其余部位混凝土滯后跟進(jìn)的施工方法??拷顾课徊捎萌斯ゆ@鏟進(jìn)料,小型軟管振搗器振搗密實,但振搗器不得接觸止水,必要時輔以鋼釬插振直至密實為止。
澆筑混凝土的最長間歇時間應(yīng)按所采用水泥品種及混凝土凝結(jié)條件確定,不超過表1規(guī)定。
表1 混凝土的允許間歇時間表
開始養(yǎng)護(hù)時間由溫度決定,當(dāng)最高氣溫低于25℃時,振搗完畢12h 內(nèi)覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù);灑水養(yǎng)護(hù)時,要做到澆筑后應(yīng)立即進(jìn)行保溫和保濕養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間≥28d;灑水次數(shù)把握:養(yǎng)護(hù)期混凝土應(yīng)保持濕潤,養(yǎng)護(hù)初期由于水泥水化作用較快,灑水次數(shù)要多,氣溫高時,應(yīng)增加灑水次數(shù);覆蓋材料選擇時,大面積結(jié)構(gòu)采用塑料薄膜覆蓋,小面積結(jié)構(gòu)采用草簾覆蓋養(yǎng)護(hù)。
混凝土必須養(yǎng)護(hù)至3.50Mpa 以上,方準(zhǔn)在其上行人或組織下一工序的施工。
要選擇合適的澆筑時機,嚴(yán)格控制入倉溫度,減少和避免施工期溫度應(yīng)力作用;要合理安排澆筑次序,每兩次混凝土的施工間歇時間盡量不超過20d,保證每次澆筑面不得成為“老混凝土”,改善混凝土的約束應(yīng)力,減少裂縫的發(fā)生;要采用嚴(yán)格的溫控措施,主要包括:精選配合比,提高混凝土抗裂性,合理安排混凝土施工程序和施工進(jìn)度,減少水化熱溫升;合理控制澆筑層厚及間歇期,表面保護(hù)及養(yǎng)護(hù)等.
混凝土施工質(zhì)量控制是一個鏈條系統(tǒng)工程,受人、機、物、氣溫等因素制約。2011年6月,該除險加固工程通過了河南省水利廳組織的竣工驗收。