賀華雄

(中國(guó)水利水電第四工程局有限公司，西寧，810007)

1 工程概況

嘉陵江梯級(jí)渠化利澤航運(yùn)樞紐工程位于重慶市合川區(qū)大石街道利澤碼頭嘉陵江干流上游約3.5km處，開(kāi)發(fā)任務(wù)以航運(yùn)為主、航電結(jié)合、以電促航，工程等別Ⅱ等，工程規(guī)模大(2)型。利澤航運(yùn)樞紐工程船閘布置在左岸，電站廠房布置在右岸，中間布置泄洪沖沙閘。泄洪沖沙閘孔數(shù)為14孔，本工程施工6.5孔，共7個(gè)閘墩，閘孔單孔凈寬14m，閘墩斷面分兩種類(lèi)型，一種是27.5m×5m(長(zhǎng)×寬)，斷面面積137.5m2，高度35m；一種是27.5m×2.8m(長(zhǎng)×寬)，斷面面積77m2，高度35m。泄洪閘建設(shè)在基巖面上，采用平底寬頂堰型，堰頂基本與原主河床齊平，閘底板上、下游設(shè)齒槽，以增加閘底板沿建基面的抗滑穩(wěn)定性。閘室采用底板中間設(shè)縫，每孔閘設(shè)一條結(jié)構(gòu)縫。閘室內(nèi)設(shè)有上游檢修門(mén)槽、下游檢修門(mén)槽和工作閘門(mén)槽各一道。工作閘門(mén)為露頂式平板鋼閘門(mén)，由固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)啟閉；上游檢修門(mén)和下游檢修門(mén)為露頂式平面滑動(dòng)鋼閘門(mén)，各設(shè)2扇，上游檢修門(mén)由設(shè)在壩頂?shù)碾p向門(mén)機(jī)配自動(dòng)抓梁操作，門(mén)機(jī)軌距8.5m，下游檢修門(mén)由電葫蘆操作。

2 閘墩成型設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

閘墩混凝土成型設(shè)備由提升架、支撐鋼管、上操作平臺(tái)、模板桁架及模板、下操作平臺(tái)五部分組成。2.8m寬成型設(shè)備總重25t；5m寬成型設(shè)備結(jié)構(gòu)總重28t，與2.8m寬成型設(shè)備結(jié)構(gòu)相同，僅在中間加一塊寬2.2m的桁架模板連接成整體即可。成型設(shè)備結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 2.8m寬閘墩成型設(shè)備結(jié)構(gòu)

圖2 5m寬閘墩成型設(shè)備結(jié)構(gòu)

2.1 成型設(shè)備面板

成型設(shè)備面板采用鋼模板，考慮面板的施工、制造和運(yùn)輸問(wèn)題，每個(gè)閘墩頭的圓弧模板分兩半，每半為圓弧+5cm直邊，通過(guò)Ml6×45mm螺栓連接。閘墩側(cè)面板采用平面模板，模板之間通過(guò)M16×45mm螺栓連接，定位銷(xiāo)定位。為便于模板安裝和拆卸，所有模板邊框連接孔均為17×25mm的長(zhǎng)圓孔。成型設(shè)備面板模板高度均為1.25m，可澆筑4層混凝土。

2.2 操作平臺(tái)

成型設(shè)備的操作平臺(tái)即工作平臺(tái)，是綁扎鋼筋、澆筑混凝土、提升模板、安裝預(yù)埋件等工作的場(chǎng)所，也是鋼筋、混凝土、預(yù)埋件等材料和千斤頂、振搗器等小型備用機(jī)具的暫時(shí)存放場(chǎng)所，液壓千斤頂控制站放在操作平臺(tái)的中間部位。下操作平臺(tái)連接于提升架下，主要用于檢查混凝土的質(zhì)量、模板的檢修、傾斜度調(diào)整和拆卸、混凝土表面修飾和澆水養(yǎng)護(hù)等工作。下操作平臺(tái)外側(cè)設(shè)置安全防護(hù)欄桿，并掛設(shè)安全網(wǎng)。

2.3 液壓提升系統(tǒng)

液壓提升系統(tǒng)主要由支撐桿、液壓千斤頂、液壓控制站和油路組成。

3 成型設(shè)備工作原理

成型設(shè)備主要以固定在提升架上的液壓千斤頂為爬升動(dòng)力，采用在已澆筑的混凝土中埋設(shè)的固定鋼管為軌道，帶動(dòng)1.25m高的模板沿已澆筑的閘墩混凝土表面滑動(dòng)。閘墩鋼筋制安通過(guò)上工作平臺(tái)超前閘墩混凝土澆筑進(jìn)行，混凝土由模板的上口分層向內(nèi)澆筑，每層混凝土澆筑控制在30cm以內(nèi)。當(dāng)模板內(nèi)最下層的混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，成型設(shè)備開(kāi)始爬升，每次爬升高度控制在30cm左右。成型設(shè)備爬升后，利用下操作平臺(tái)進(jìn)行質(zhì)量檢查、消缺、養(yǎng)護(hù)等作業(yè)。以此連續(xù)循環(huán)作業(yè)，直到閘墩設(shè)計(jì)高度，完成整個(gè)閘墩施工。

4 閘墩混凝土配合比設(shè)計(jì)

閘墩混凝土采用汽車(chē)泵入倉(cāng)澆筑，閘墩混凝土的配合比設(shè)計(jì)關(guān)系到成型設(shè)備應(yīng)用的成敗。其中坍落度、初凝時(shí)間的控制尤為重要，通過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定最優(yōu)配合比見(jiàn)表1、表2。

表1 閘墩混凝土配合比主要指標(biāo)

表2 閘墩混凝土配合比參數(shù)

5 成型設(shè)備應(yīng)用工藝

成型設(shè)備在閘墩旁場(chǎng)地組裝完成后一次吊裝就位，測(cè)量校正、爬升桿固定后開(kāi)始澆筑混凝土，逐層提升，具體應(yīng)用工藝流程見(jiàn)圖3。

圖3 成型設(shè)備應(yīng)用工藝流程

5.1 成型設(shè)備投運(yùn)前準(zhǔn)備工作

成型設(shè)備施工有著多工種協(xié)同工作和強(qiáng)制性連續(xù)作業(yè)的特點(diǎn)，任何一環(huán)脫節(jié)都會(huì)影響整體應(yīng)用效果。因此，周密地做好施工準(zhǔn)備是成型設(shè)備有效、高效應(yīng)用的關(guān)鍵。

(1)閘墩檢修門(mén)槽及工作門(mén)槽模板安裝到位，并將上升至閘頂?shù)乃虚T(mén)槽模板加工完成。

(2)檢修門(mén)槽及工作門(mén)槽一期金結(jié)埋件安裝到位﹐上升連接埋件運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。

(3)所有滑升支撐桿調(diào)為豎直，千斤頂調(diào)到同一高程，鋼桁架連接加固完成，上下操作平臺(tái)木板鋪設(shè)完成。

(4)對(duì)成型設(shè)備面板校核，安裝完成的面板單面傾斜度為面板高度的0.15%。

(5)主副油管、各種密封圈、各種螺栓、斤千頂配件等易損件準(zhǔn)備齊全。

5.2 成型設(shè)備初滑

先20cm分層澆筑70cm高的混凝土，3h～4h后將成型設(shè)備提升10cm，檢查脫?；炷临|(zhì)量。如果在斷續(xù)上升澆筑時(shí)混凝土外鼓則應(yīng)延長(zhǎng)脫模時(shí)間，如果混凝土脫模困難則應(yīng)縮短脫模時(shí)間，具體脫模時(shí)間結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)氣候、混凝土等條件確定。脫模后進(jìn)行抹面，確保外觀質(zhì)量。并用儀器觀測(cè)閘墩是否出現(xiàn)傾斜或偏移，在各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到技術(shù)要求后繼續(xù)澆筑，進(jìn)入正?；A段。

5.3 成型設(shè)備連續(xù)應(yīng)用

(1)正?；^(guò)程中，混凝土澆平模板口后開(kāi)始提升，兩次提升的時(shí)間間隔原則上不應(yīng)超過(guò)1h，每次提升20cm左右，如果達(dá)不到脫模時(shí)間則應(yīng)采取少提多次的辦法。

(2)成型設(shè)備上升2m～3m后，在成型設(shè)備底部掛上操作平臺(tái)架，用于抹面和養(yǎng)護(hù)，在平臺(tái)架外面掛上安全網(wǎng)。

(3)提升過(guò)程中，應(yīng)使所有的千斤頂充分地進(jìn)油、排油。提升過(guò)程中，如出現(xiàn)油壓增至正?；ぷ鲏毫Φ?.2倍以上還不能使全部千斤頂升起時(shí)，停止提升操作，立即檢查原因，及時(shí)進(jìn)行處理。

(4)在正?；^(guò)程中，操作平臺(tái)保持水平。每滑升20cm～40cm，對(duì)各千斤頂進(jìn)行一次調(diào)平，各千斤頂?shù)南鄬?duì)標(biāo)高差不得大于40mm，相鄰兩個(gè)提升架上千斤頂升差不得大于20mm。

(5)在成型設(shè)備上升到設(shè)計(jì)高度的1/2時(shí)，暫停澆筑，檢查各種設(shè)備的工作狀態(tài)，對(duì)于損壞部件要更換或維修，并在觀測(cè)閘墩的變形情況及檢查澆筑質(zhì)量合格后，再繼續(xù)澆筑。

(6)在滑升過(guò)程中，應(yīng)檢查和記錄結(jié)構(gòu)垂直度、水平度及結(jié)構(gòu)截面尺寸等偏差數(shù)值，如有偏差，即行糾偏。

(7)在滑升過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)檢查操作平臺(tái)結(jié)構(gòu)、支撐桿的工作狀態(tài)及混凝土的凝結(jié)狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)分析原因，并采取有效的處理措施。

(8)當(dāng)成型設(shè)備滑升至距頂部標(biāo)高lm左右時(shí)，進(jìn)入完成滑升階段，此時(shí)應(yīng)放慢滑升速度，并進(jìn)行準(zhǔn)確的抄平和校正工作，保證頂部標(biāo)高及位置的正確。

5.4 成型設(shè)備拆除

(1)高于液壓千斤頂?shù)匿摴芮懈睿员愠尚驮O(shè)備從固定鋼管上提升分離。

(2)拆除成型設(shè)備上的附屬設(shè)備，如電器控制箱、電焊機(jī)、照明設(shè)備等，減小起吊重量。

(3)拆除成型設(shè)備提升架下部的平臺(tái)，拆除模板之間的連接螺栓和定位銷(xiāo)等連接件，然后拆除提升架之間的腳手架連接鋼管。

(4)利用提升架上的模板位置調(diào)節(jié)器將模板調(diào)離墻面10cm，然后用汽車(chē)吊輔助，將模板與提升架分離。

(5)拆除液壓站和各液壓千斤頂，完成拆除。

6 成型設(shè)備應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題及處理

成型設(shè)備應(yīng)用的過(guò)程中主要會(huì)出現(xiàn)成型設(shè)備傾斜、扭轉(zhuǎn)、面板變形、混凝土表面缺陷、爬桿彎曲等問(wèn)題，其產(chǎn)生的根本原因在于千斤頂工作不同步，荷載不均勻，混凝土澆筑不對(duì)稱(chēng)，糾偏不平衡等[1]。在施工過(guò)程中首先要把好質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)觀測(cè)檢查工作，確保良好運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

(1)利用千斤頂高差自身糾偏或施加一定的外力給予糾偏。所有糾偏不能操之過(guò)急，以免造成混凝土表面拉裂，死彎，模體變形，爬桿彎曲等事故發(fā)生。

(2)爬桿彎曲時(shí)，采用加焊鋼筋或斜支撐，彎曲嚴(yán)重時(shí)，切斷爬桿，重新接長(zhǎng)后再與下部爬桿焊接，并加焊“人”字型斜支撐。

(3)模板變形時(shí)，對(duì)部分變形較小的模板，采用撐桿加壓復(fù)原，變形嚴(yán)重時(shí)，將模板拆除修復(fù)。

(4)混凝土表觀缺陷處理，采用局部立模，補(bǔ)上比原標(biāo)號(hào)高一級(jí)的膨脹細(xì)骨料混凝土并用抹子抹平。

(5)成型設(shè)備施工需連續(xù)進(jìn)行，因結(jié)構(gòu)需要或意外原因停滑時(shí)，應(yīng)采取?；胧?，混凝土停止?jié)仓?，每?5min，滑升1～2個(gè)行程，直至混凝土與模板不再粘結(jié)。由于停滑造成的施工縫，進(jìn)行鑿毛處理。在復(fù)工前混凝土表面殘?jiān)簦酶邏核畼寷_洗干凈，混凝土施工縫先鋪一層10cm厚的水泥砂漿，然后再澆筑原配比混凝土，達(dá)到施工規(guī)范要求。

7 結(jié)語(yǔ)

利澤航運(yùn)樞紐項(xiàng)目采用成型設(shè)備施工大斷面、高閘墩混凝土，改變了傳統(tǒng)采用翻模的施工方法。采用機(jī)械化施工，提高安全保障，融合現(xiàn)代施工需求，全面應(yīng)用新技術(shù)，提高閘墩施工質(zhì)量，優(yōu)化施工工序，優(yōu)化工期，提高工效，降低施工成本，可在同類(lèi)工程推廣應(yīng)用。