王福章， 李　萍

(水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)陸水樞紐工程局， 湖北 赤壁　437300)

紅星渡槽現(xiàn)澆薄壁矩形渡槽槽身施工技術(shù)

王福章， 李萍

(水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)陸水樞紐工程局， 湖北 赤壁437300)

【摘要】以宜昌市東風(fēng)渠紅星渡槽為例，介紹了高空、大跨度、薄壁矩形渡槽槽身混凝土現(xiàn)澆施工的關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)量控制要點(diǎn)，其主要做法可供相關(guān)工程施工借鑒。

【關(guān)鍵詞】薄壁矩形渡槽； 鋼筋混凝土； 現(xiàn)澆； 施工技術(shù)； 質(zhì)量控制

1工程概況

紅星渡槽位于宜昌市東風(fēng)渠總干渠上，設(shè)計(jì)過(guò)水流量15m3/s，加大過(guò)水流量為18m3/s。紅星渡槽由34節(jié)槽身組成，其中雙曲拱上有22節(jié)(6m長(zhǎng)槽身20節(jié)、7.5m長(zhǎng)槽身2節(jié))，左右岸上有12節(jié)(槽身長(zhǎng)均為12m)；槽身內(nèi)孔凈寬3.2m、凈深2.93m、底板及壁厚度均為20cm。原方案槽身為預(yù)制吊裝施工，在實(shí)施過(guò)程中，考慮到左右岸山坡較陡，大型吊裝設(shè)備無(wú)法到達(dá)，再加上存在很大的吊裝技術(shù)難度(單個(gè)槽身重量就達(dá)71.6t)、費(fèi)用高等問(wèn)題，經(jīng)多次論證，左右岸上的12節(jié)槽身改為高空現(xiàn)澆施工，有效解決了吊裝施工過(guò)程中的諸多難點(diǎn)，也大大降低了工程成本。

2槽身底模支撐

由于左右岸現(xiàn)澆槽身均在排架頂部，距地面高度為7～21.6m。搭設(shè)常規(guī)的滿(mǎn)堂腳手架來(lái)支撐底模一方面需要大量的腳手架鋼管，另一方面需對(duì)搭設(shè)處的地基進(jìn)行全面處理，以免腳手架不均勻沉降導(dǎo)致槽身底模變形。本文結(jié)合本工程實(shí)際，提出了利用排架上自頂部向下數(shù)的第2根橫系梁(橫系梁頂面距排架頂4m，斷面尺寸寬×高=35cm×40cm)作支承梁，架設(shè)鋼梁形成施工平臺(tái)，再在施工平臺(tái)上搭設(shè)約4m高的腳手架即可完成底模的支撐。合理地利用排架自身結(jié)構(gòu)，大大減少了槽身支撐的工程量，既降低了成本又提高了工作效率。

2.1相鄰排架間腳手架的搭設(shè)

首先測(cè)量放樣出相鄰兩排架間的中心點(diǎn)位置，在過(guò)中心點(diǎn)的橫斷面兩側(cè)按照排距、間距均為0.5m、步距0.6～0.8m進(jìn)行腳手架搭設(shè)；每相鄰兩排架間搭設(shè)5排，每排11根立柱；在腳手架的四側(cè)均設(shè)置斜向剪刀撐與立桿通過(guò)萬(wàn)向扣件連接形成整體受力結(jié)構(gòu)。立桿底部均墊設(shè)5cm×10cm木枋(基礎(chǔ)先硬化處理并找平)，頂部均安設(shè)可調(diào)節(jié)高度的頂托，在垂直于槽身縱軸線(xiàn)方向的頂托上鋪設(shè)Ι16工字鋼，并調(diào)整頂托上的螺帽，使工字鋼梁的頂面高程與相鄰兩排架自上往下的第二個(gè)橫系梁頂面上鋪設(shè)的10cm×10cm木枋頂面位于同一水平面。

2.2H形鋼梁及操作平臺(tái)的安裝

在上述工字鋼頂面所形成的施工平臺(tái)上，順槽身縱軸線(xiàn)安裝5根HM300×200型H形鋼，H形鋼梁布置詳見(jiàn)圖1、圖2。H形鋼梁安裝完成后，在梁上垂直渡槽軸線(xiàn)每間隔60cm鋪設(shè)一根長(zhǎng)約4.20m的Ι16工字鋼；然后以工字鋼為基礎(chǔ)用碗扣式腳手架搭設(shè)槽身底模支撐架(排距、間距和步距均為0.6m)，立柱頂部安裝專(zhuān)用頂托調(diào)節(jié)高度，使同一橫斷面上立柱頂部處于同一高程面(因槽身底板有預(yù)拱度要求，槽身中間立柱頂部略高于兩側(cè))；臨近立柱頂部的橫向鋼管沿槽身橫斷面向兩側(cè)懸挑2.0m左右，以此為依托兩側(cè)向上搭設(shè)雙排腳手架(底部掛安全網(wǎng)，外側(cè)掛密目網(wǎng)，外側(cè)高出槽身頂1.2m，并加設(shè)防護(hù)欄)，以便形成施工操作平臺(tái)。

圖1　現(xiàn)澆槽身支撐示意圖(橫斷面)單位：m

圖2　現(xiàn)澆槽身支撐示意圖(縱斷面)

3預(yù)壓

為減少槽身底部支撐變形對(duì)槽身的影響，在施工平臺(tái)完成后, 且排架混凝土強(qiáng)度達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后應(yīng)進(jìn)行預(yù)壓, 以混凝土實(shí)重?fù)Q用實(shí)物(袋裝砂)進(jìn)行全槽段預(yù)壓,并考慮施工時(shí)的其他荷載。觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，底部支撐變形較小(最大不超過(guò)1cm)，通過(guò)預(yù)壓消除了基礎(chǔ)沉降變形和支架自身的非彈性變形，滿(mǎn)足了施工要求。

4槽身模板、鋼筋及橡膠支座的安裝

4.1模板安裝

現(xiàn)澆槽身底模模板采用1.8cm厚木模，側(cè)模及端部采用定做鋼模板。在底模支撐架上按設(shè)計(jì)要求測(cè)量放樣，安裝底模及槽身外側(cè)模。完成底板、側(cè)墻鋼筋和端部止水片的安裝后，再安裝槽身內(nèi)側(cè)模和端部模板。槽身側(cè)墻模板采用H形內(nèi)推式裝卸限位對(duì)拉螺桿對(duì)拉、槽內(nèi)斜撐、頂部鋼管對(duì)拉等方式加固定位，圖3為H形限位對(duì)拉螺桿加固模板示意圖。

圖3　H形對(duì)拉螺桿加固模板示意圖

4.2槽身鋼筋的制作安裝

鋼筋的制作在鋼筋車(chē)間內(nèi)按設(shè)計(jì)要求完成，再轉(zhuǎn)運(yùn)至施工作業(yè)面。安裝時(shí)先在槽身底模上測(cè)量放樣，然后按設(shè)計(jì)和有關(guān)規(guī)范要求依次綁扎底板筋和側(cè)墻筋。安裝過(guò)程中注意鋼筋骨架分段焊接固定，焊接接頭按規(guī)范要求相互錯(cuò)開(kāi)；保護(hù)層采用砂漿墊塊綁扎在鋼筋上固定，以保證保護(hù)層厚度。

4.3橡膠支座安裝

先放出每個(gè)支座安裝的中心線(xiàn)，并用墨線(xiàn)標(biāo)明，同時(shí)在支座四邊標(biāo)出四邊的中心點(diǎn)。在支座就位時(shí)，將錨固螺栓穿過(guò)上下座板錨栓孔并旋入鋼套筒內(nèi)，并在鋼套筒和上下座板結(jié)合面布設(shè)密封墊圈后擰緊錨固螺栓。在支座安裝就位對(duì)中、調(diào)整水平并固定后，用高標(biāo)號(hào)砂漿灌注預(yù)留孔及支座底板墊層，待砂漿硬化后撤除調(diào)整水平用的墊塊，并用砂漿填滿(mǎn)墊塊位置。砂漿要求灌注密實(shí)，不得留有空洞。

5現(xiàn)澆槽身混凝土施工

5.1混凝土配合比

根據(jù)薄壁矩形渡槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及積累的施工經(jīng)驗(yàn)，為減少混凝土收縮率和徐變的影響，嚴(yán)格控制混凝土水灰比不大于0.5，坍落度不大于6cm，砂子細(xì)度模數(shù)不小于2.2，并摻入一定比例的粉煤灰。摻入粉煤灰可改善混凝土拌和物的流動(dòng)性、黏聚性和保水性，可以有效地防止堿集料反應(yīng)，從而提高槽身薄壁混凝土的耐久性。

5.2混凝土運(yùn)輸澆筑

槽身混凝土在拌和站機(jī)械拌和后，用混凝土高壓輸送泵將其通過(guò)水平和垂直運(yùn)輸運(yùn)至槽身頂部的進(jìn)料平臺(tái)上，用斗車(chē)人工入倉(cāng)、平倉(cāng)，φ30插入式振搗器振搗，振搗時(shí)不得觸及模板。先澆筑底板，再兩側(cè)墻同時(shí)對(duì)稱(chēng)進(jìn)料澆筑，最后澆筑拉桿；底板自一端向另一端澆筑，側(cè)墻采用分層澆筑，每層厚度約50cm。底板及側(cè)墻頂表面采用人工進(jìn)行收光、抹面；每一段槽身的底板、側(cè)墻和拉桿一次澆筑完成；澆筑時(shí)應(yīng)注意保證止水銅片和橡膠支座的預(yù)埋位置，防止移動(dòng)錯(cuò)位。

5.3拆模及養(yǎng)護(hù)

不承重的側(cè)面模板、端部模板及內(nèi)模板，在混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不因拆模板而受損壞的情況下方可拆除，一般為混凝土澆筑完3d后；承重的底模在混凝土達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆除，一般為混凝土澆筑完成14d后。

槽身側(cè)墻上對(duì)拉螺桿的螺帽拆除后，對(duì)墻體上的圓洞，分兩次以水泥砂漿調(diào)107膠水堵嵌，嵌入的砂漿因內(nèi)有螺栓絲牙錨固、外有保護(hù)層，故能不脫落、不滲水，從而確保工程質(zhì)量。

渡槽槽身在澆筑完成后，內(nèi)、外槽壁和底板面用草袋覆蓋，人工灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得低于28d。

6質(zhì)量控制要點(diǎn)

紅星渡槽現(xiàn)澆槽身既有薄壁、大跨度的結(jié)構(gòu)特性，又有高空、防滲的施工要求。本文采取了科學(xué)合理的技術(shù)措施，確保了渡槽槽身的施工質(zhì)量，主要措施有以下幾個(gè)方面：

a.利用排架橫系梁架設(shè)鋼梁形成渡槽底模施工平臺(tái)，避免了大面積地基處理和滿(mǎn)堂腳手架的搭設(shè)，有效節(jié)省了地基處理費(fèi)用，減少鋼管租賃和搭、拆費(fèi)用，提高了施工效率。

b.嚴(yán)格控制混凝土配合比和混凝土半成品的各項(xiàng)指標(biāo)，在混凝土澆筑過(guò)程中，嚴(yán)格按照先底板后側(cè)墻的入倉(cāng)順序，分層澆筑振搗，同時(shí)注意保證槽端止水銅片及橡膠支座的準(zhǔn)確位置。

c.模板剛度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，防止模板受力變形；接縫必須嚴(yán)密，確?；炷帘砻婀鉂崳坏啄ｎA(yù)拱度必須符合設(shè)計(jì)要求。

d.采用“H形內(nèi)推式裝卸限位對(duì)拉螺桿”進(jìn)行槽身側(cè)墻模板的加固，既防止了對(duì)拉桿處銹蝕滲水，又保證了槽身混凝土外表光潔、美觀(guān)。

中圖分類(lèi)號(hào)：TV523

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1005-4774(2015)02-0013-03

Construction Technology of Hongxing Aqueduct Cast-in-place
Thin-wall Rectangular Aqueduct Body

WANG Fu-zhang, LI Ping

(MWRChangjiangWaterResourcesCommissionLushuiWaterControlProjectAuthority,Chibi437300,China)

Abstract：Yichang Dongfeng Channel Hongxing Aqueduct is adopted as an example for introducing key techniques and quality control keys of high-altitude, long-span and thin-wall rectangular aqueduct body concrete cast-in-place construction. Main approaches can be provided for related project construction as reference.

Keywords：thin-wall rectangular aqueduct; reinforced concrete; cast-in-place; construction technology; quality control