敬華慶
(滁州市水利勘測設計院,安徽 滁州 239000)
淺析后澆帶在川橋水庫泄洪閘中的應用
敬華慶
(滁州市水利勘測設計院,安徽 滁州 239000)
本文結合工程實例和筆者實踐工作經(jīng)驗,闡述了后澆帶在川橋水庫泄洪閘工程中的應用,從主要功能、設置原理、結構混凝土澆筑及主要施工技術措施探討后澆帶的施工技術工藝,表明了設置后澆帶是解決閘墩與底板間差異沉降、鋼筋混凝土收縮變形、減小溫度應力的有效方法。
泄洪閘;后澆帶;設計措施;施工方法
川橋水庫泄洪閘采用鋼筋混凝土結構,共5孔,每孔凈寬6.0m,閘底板垂直水流方向長度為36.4m,順水流方向長度為12.0m。根據(jù)《水閘設計規(guī)范》(SL 265-2001)中 4.2.11 條規(guī)定:“閘室結構垂直水流向分段長度不宜超過35.0m,當分段長度超過本條規(guī)定數(shù)值時,宜作技術論證”,為滿足規(guī)范要求,通常我們在靠近岸墻處設一閘孔一聯(lián),中間閘孔三閘孔一聯(lián),永久縫設在閘墩處,其間設水平、垂直止水,這樣對地基不均勻沉降適應性強,且具有較好的抗震性能,但是工程量大,接縫多,給止水防滲和分塊澆筑帶來不利的麻煩。再因永久縫常年浸泡于水中,在防滲方面就可能增加了一個薄弱環(huán)節(jié)。
既想解決泄洪閘結構中地基差異沉降、混凝土收縮;又想讓泄洪閘結構作為一個整體以利于防滲問題的解決。本文試圖依據(jù)相關規(guī)范,結合工程實踐,就后澆帶在泄洪閘中的應用問題作些分析探討。
后澆帶是整個泄洪閘,包括底板及閘墩施工中的預留縫(“縫”很寬,故稱為“帶”),待閘墩施工完畢,后期沉降變形趨于穩(wěn)定時,方可將后澆帶混凝土補齊,這種“縫”即不存在,結構由后澆帶連成整體。這樣既解決了閘墩與底板的差異沉降,又達到了不設永久變形縫的目的。
新澆混凝土在硬結過程中會收縮,已建成的結構受熱要會膨脹,受冷則收縮?;炷劣步Y收縮的大部分將在施工后的1-2個月完成,而溫度變化對結構的作用則是經(jīng)常的。當其變形受到約束時,在結構內部就產(chǎn)生溫度應力,嚴重時就會在構件中出現(xiàn)裂縫。留出后澆帶后,施工過程中混凝土可以自由收縮,從而大大減少了收縮應力?;炷恋目估瓘姸瓤梢源蟛糠钟脕淼挚箿囟葢?,提高結構抵抗溫度變化的能力。
后落帶的設置應遵循“抗放兼?zhèn)?,以放為主”的設計原則。因為普通混凝土存在開裂問題,后澆縫的設置就是把大部分約束應力釋放,然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余的應力。
后澆帶應設置在閘底板受力較小處,一般在底板的反彎點附近,此位置彎矩和剪力均較小。根據(jù)計算的泄洪閘彎矩和剪力圖,后澆帶設在泄洪閘底板距3#閘墩1.2m處。
后澆帶部位的鋼筋一般不宜斷開,而應讓鋼筋連續(xù)通過,配筋應能使結構承擔閘墩已沉降一部分后第二次差異沉降而產(chǎn)生的內力。根據(jù)計算的差異沉降量來確定。按差異沉降變形反算為內力,根據(jù)計算結果,泄洪閘后澆帶配筋時予以加強,受力筋φ25間距為250mm。
后澆混凝土強度等級較自體混凝土應提高5~10N/mm2并摻入適量微膨脹劑,膨脹率控制在2/10000~4/10000,并保持不少于14天的潮濕養(yǎng)護。泄洪閘自體混凝土強度等級為C25,后澆帶混凝土強度等級應提高至C30。
后澆帶的寬度應考慮便于施工操作,并按結構構造要求而定,一般800-1200mm是適宜的,本工程后澆帶寬度確定為1000mm。
后澆帶的封閉時間,一般情況下在閘墩施工完畢后就可以補齊后澆帶混凝土,因這時閘墩沉降量已完成最終沉降量的60%-80%,剩下的沉降量就小多了,閘墩與底板差異沉降量就較小,這部份差異沉降引起的結構內力,可由不設永久變形縫的結構承擔。
(一)后澆帶兩側應采用鋼筋支架鋼絲網(wǎng)隔斷,兩側斷面形式應嚴格按照設計圖紙。施工單位應指派專人負責保持后澆帶內的清潔,防止后澆帶內的鋼筋銹蝕,或鋼筋被壓彎、踩彎。
(二)澆筑后澆帶混凝土前,用水沖洗施工縫,保持濕潤24h,并排除混凝土表面積水,做好鋼筋的除銹工作,并將兩側混凝土鑿毛3cm,涂刷界面劑。
(三)施工中必須保證后澆帶兩側混凝土澆筑質量,防止漏漿,或混凝土疏松。
(四)后澆帶混凝土澆筑時,宜控制其環(huán)境溫度低于兩側混凝土澆筑時的環(huán)境溫度,并應有專人負責。后澆帶混凝土澆筑后仍應澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不得小于28d。
本文對于泄洪閘后澆帶的施工,必須根據(jù)設計、規(guī)范及工程具體情況,合理設置后澆帶位置,同時應從后澆帶兩側的結構混凝土澆筑、后澆帶混凝土澆筑前的保護、后澆帶澆筑施工等幾個方面,確保后澆帶的施工質量。以徹底解決閘墩與底板間差異沉降、鋼筋混凝土收縮變形、減小溫度應力等問題。
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TV663+.9 < class="emphasis_bold">文獻標識碼:A
A
1671-5993(2010)03-0062-02
2010-06-22
敬華慶(1976-),男,安徽滁州市人,滁州市水利勘測設計院工程師。