王進利，王愛敏

沂河袁家口子水源工程是臨沂市雨洪資源利用規(guī)劃的重點工程，位于沂南縣袁家莊村東南沂河干流上，中泓樁號112+250。工程閘址以上流域面積5524km2，平均來水量為16.5億m3。工程規(guī)模為大Ⅰ型，設(shè)計洪水標準為50年一遇，設(shè)計洪峰流量12000m3/s。設(shè)計一次蓄水量為3960萬m3，相應(yīng)蓄水面積6.77km2。

本工程主要由攔河閘、分流島、連接橋、放水洞、護岸、管理設(shè)施等工程組成。主河槽布置攔河閘，總寬度262m，共12孔，單孔凈寬20m，順水流向總長124.7m。擋水結(jié)構(gòu)為露頂式弧形鋼閘門，由12孔20m×9.5m大型弧形鋼閘門組成。閘室段牛腿共計24個，牛腿構(gòu)件尺寸規(guī)格為3.3m×3.2m×1.5m；每個牛腿預埋件長3.2m，孔道內(nèi)徑8cm，共計12根，孔道填充縫隙為2cm。支鉸與牛腿接觸面尺寸規(guī)格為1.35m×1.2m，二期填充厚度10cm。支鉸與閘墩接觸面尺寸規(guī)格為1.2m×1.05m扇形，填充厚度為35cm，需要進行二期填充澆筑。

1 二期澆筑技術(shù)方案比選

袁家口子水源工程閘室段牛腿支鉸設(shè)計要求為預留螺栓孔二期施工完成，預埋用填充材料按施工圖設(shè)計為環(huán)氧樹脂砂漿，施工強度為80MPa以上，在施工前采用多種配比和不同廠家材料進行適配，并進行了嚴格的現(xiàn)場試驗，經(jīng)檢測試件抗壓強度均未超過30MPa，不能滿足設(shè)計要求。經(jīng)項目公司組織設(shè)計、質(zhì)量監(jiān)督、施工單位等相關(guān)人員赴外地實地考察請專家進行現(xiàn)場試驗，先后試驗結(jié)果試件抗壓強度均未超過30MPa，結(jié)論仍不滿足設(shè)計要求。

經(jīng)項目公司組織設(shè)計、科研、施工等單位專家，召開袁家口子水源工程攔河閘牛腿二期環(huán)氧砂漿充填專項論證會，確定對原設(shè)計方案進行變更，具體方案為：牛腿二期填充部位的受力取30MPa即可滿足要求，選用C40W6F150細石混凝土，考慮抗凍防滲的要求及混凝土干縮的影響，預埋件孔道用M10水泥漿填充。

2 施工工藝

2.1 預埋件孔道填充灌漿施工

1）灌漿準備。螺栓全部穿過牛腿預埋鋼套管與支鉸座定位鋼板安裝完成后，用清水清洗灌漿孔清除孔道內(nèi)粉塵、粉渣、鋼套管內(nèi)鐵銹等雜物。

2）水泥漿制備。水泥漿制備需用清潔地下水或自來水，水泥漿的配和比在試驗室進行配比，水灰比控制在1∶0.5。為防止水泥漿終凝后發(fā)生干縮，在制備水泥漿時加入鋁粉，鋁粉用量為水泥用量的0.01%。水泥漿制備時，先在攪拌機中加入稱量好的水，再按配合比加入水泥及鋁粉進行攪拌，攪拌約3min后觀察檢測水泥漿，流動性、稠度控制在14～18s之間，水泥漿中無細小粉團及糊狀物時可進行灌注。在孔道灌漿時攪拌機不間斷攪拌，防止水泥漿發(fā)生沉淀初凝。

3）孔道填充灌漿。水泥漿制備合格后進行孔道灌漿，由于單根鋼套管需用的水泥漿量較少，所以采用人工灌注的方法進行灌漿。灌漿按單根從下往上分層進行，灌漿過程中注意觀察底部是否有漏漿現(xiàn)象，出現(xiàn)漏漿應(yīng)及時封堵處理。灌漿完成后觀察孔道內(nèi)液面是否降低，如有降低現(xiàn)象，在初凝前及時進行二次補灌。

2.2 支鉸座與牛腿閘墩間二期混凝土澆筑

1）混凝土鑿毛。根據(jù)支鉸座尺寸1.35m×1.2m在牛腿上放出鑿毛范圍邊界線，嚴禁超出邊界線鑿毛，防止破壞牛腿及閘墩混凝土，增加碳化深度，降低混凝土強度。

邊界線內(nèi)周邊采用人工手持鉆頭配合手錘進行精準鑿毛，邊界線內(nèi)大范圍的鑿毛可用沖擊鉆進行。鑿毛深度控制在2cm或鑿至混凝土露出石子處，清除所有松動的碎渣及粉塵，并用高壓水沖洗干凈。

2）支模。鑿毛部位經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后進行支模，模板采用1.5cm厚高強度木模板，模板縫隙及與牛腿閘墩、支鉸座底板接觸部位全部用雙面海綿膠帶黏貼密實防止跑漿漏漿。模板支設(shè)完成保證具有足夠的剛度、強度及穩(wěn)定性。兩側(cè)的模板用對拉絲進行加固，保證模板在澆筑過程中不移位變形。

3）填充混凝土澆筑。由于C40微膨脹、抗?jié)B、防凍混凝土具有早期強度高、凝結(jié)硬化快等特點，所以在澆筑過程中要控制好澆筑速度及澆筑時間。

支鉸座與牛腿間間隙為10cm，支鉸與閘墩間空隙為35cm，為保證澆筑質(zhì)量采取以下措施：

（1）經(jīng)過現(xiàn)場試驗混凝土塌落度控制在140～180mm，保證混凝土具有良好和易性及流動性。（2）采用分層澆筑方法每層高度控制在20cm，防止骨料分離或骨料集中現(xiàn)象。（3）采用小型混凝土振搗棒振搗，小型振搗棒在狹小空間便于操作，防止混凝土出現(xiàn)漏振、蜂窩、麻面不密實等質(zhì)量問題。（4）澆筑完成后及時清理灑落的混凝土及污染的鉸座及牛腿部位，接近初凝時立即對混凝土面提漿壓光，并采用塑料膜覆蓋防止混凝土表面出現(xiàn)干縮裂紋。

4）模板拆除。模板拆除遵循“先支后拆、后支先拆”的原則，非承重側(cè)模拆除時保證混凝土表面及棱角不因拆模而破壞。

5）養(yǎng)護。本工程二次澆筑部位狹小，混凝土厚度為10～35cm，拆模后立即灑水養(yǎng)護，并用塑料薄膜覆蓋密封，防止水分流失降低混凝土強度。根據(jù)天氣情況氣溫低于5°時停止養(yǎng)護，氣溫高于5°時養(yǎng)護期不少于14d。

3 二次填充澆筑施工難點及安全措施

1）施工難點。二次固定預埋件兩次澆筑費時費力，增加較大的工作量；二是灌注環(huán)氧砂漿材料操作相對困難、造價高、強度難以滿足設(shè)計要求；三是高空作業(yè)時間長，空間狹小安全隱患大；四是二次澆筑周期長對后續(xù)金屬結(jié)構(gòu)安裝影響較大。

2）安全措施。由于牛腿下部操作面狹小且位于高空作業(yè)，非施工人員不得進入施工區(qū)域。在施工區(qū)域周邊設(shè)臨時圍擋、懸掛安全警示標志，施工人員正確佩戴安全帽，安全繩。作業(yè)過程中禁止從上向下拋置雜物，以防傷人。在進行模板支設(shè)及澆筑混凝土時搭設(shè)操作用平臺，并掛安全平網(wǎng)及立網(wǎng)，操作平臺周邊搭設(shè)臨邊防護欄桿，高度不小于1.5m，防護欄桿底部安裝不小于20cm的踢腳板。

4 結(jié)語

本工程對閘墩牛腿支鉸二期填充料設(shè)計方案進行論證優(yōu)化，采取C40W6F150細石混凝土和M10水泥漿填充料滿足設(shè)計要求。施工過程中采取科學合理的工藝措施，克服了施工空間狹小，二期填充入倉難、振搗難等不利因素，保證了二期填充料澆筑密實度、強度、外觀質(zhì)量。經(jīng)現(xiàn)場檢測和試件抗壓強度試驗，均滿足變更設(shè)計方案后的強度要求，保證了整體工程施工質(zhì)量。對同類工程施工具有指導借鑒意義。