混凝土跳倉(cāng)法在鄧樓泵站施工中的應(yīng)用

郭光照，王洪波，童召乾

（山東黃河工程集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 250013）

混凝土跳倉(cāng)法在鄧樓泵站施工中的應(yīng)用

郭光照，王洪波，童召乾

（山東黃河工程集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 250013）

結(jié)合南水北調(diào)鄧樓泵站主體標(biāo)段進(jìn)水流道層混凝土施工，對(duì)大體積混凝土跳倉(cāng)法施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，重點(diǎn)對(duì)跳倉(cāng)法施工工藝和質(zhì)量控制措施進(jìn)行了闡述。

南水北調(diào)；進(jìn)水流道；跳倉(cāng)法；裂縫控制

近年來，混凝土跳倉(cāng)法施工技術(shù)在解決超長(zhǎng)、超寬、超厚的大體積混凝土裂縫控制和防滲等方面具備了成功的經(jīng)驗(yàn)。該法是在大體積混凝土結(jié)構(gòu)不設(shè)變形縫和后澆帶，利用不加任何膨脹劑的常規(guī)混凝土采取“分塊跳倉(cāng)法澆筑綜合技術(shù)措施”，有效控制混凝土有害裂縫，確保工程抗裂安全度，較目前國(guó)內(nèi)外常用的施工方法具有創(chuàng)新性，突破了國(guó)內(nèi)規(guī)范中地下長(zhǎng)墻變形縫許可間距的規(guī)定。本文就該技術(shù)在南水北調(diào)鄧樓泵站進(jìn)水流道層工程中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。

1 工程概況

鄧樓泵站是南水北調(diào)東線工程第十二級(jí)抽水梯級(jí)泵站，一期工程設(shè)計(jì)輸水流量100 m3/s，設(shè)計(jì)選用4臺(tái)立式全調(diào)節(jié)軸流泵，泵站總裝機(jī)容量8 960 kW。泵室采用肘形進(jìn)水流道，虹吸式出水流道，真空破壞閥斷流。

主泵房與安裝間為整體結(jié)構(gòu)，順?biāo)鞣较蚩傞L(zhǎng)36.47 m，垂直水流方向?qū)?1.60 m。主泵房自下而上共分5層，分別為進(jìn)水流道層（28.505 m高程以下部分）、水泵層、出水流道層、聯(lián)軸層和電機(jī)層。泵站進(jìn)水流道層包括底板、空箱、集水廊道、肘型流道和安裝間集水層，底板厚度為1.5 m，底板以上中心厚度4.635 m，底板以上流道層混凝土體積約3 100 m3，強(qiáng)度等級(jí)為C30，屬于典型的水下大體積混凝土結(jié)構(gòu)。

為了盡量避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，鄧樓泵站充分利用“抗放兼施、先放后抗、以抗為主”的原理，按照“分塊規(guī)劃、隔塊施工、分層澆筑、整體成型”的跳倉(cāng)法原則進(jìn)行進(jìn)水流道大體積混凝土施工，有效地防止了進(jìn)水流道層大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，保證了工程實(shí)體質(zhì)量。

2 “跳倉(cāng)法”施工工藝

2.1 倉(cāng)位設(shè)計(jì)原則

進(jìn)水流道層倉(cāng)位劃分本著“分縫位置合理，易于施工”的原則，在滿足混凝土防裂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工要求的前提下，盡可能少分縫，以保證結(jié)構(gòu)的整體性。

2.2 進(jìn)水流道層倉(cāng)位劃分

1）順?biāo)鞣较蚍挚p劃分。沿水流方向分為3段：從上游到下游依次為進(jìn)水流道墩墻、隔墩段（長(zhǎng)度為7 95 m）、進(jìn)水流道肘形段（長(zhǎng)度為12.27 m，流道頂板與流道整體澆筑）、下游空箱段（長(zhǎng)度為16.25 m）。在中、邊墩與進(jìn)水流道分縫處均設(shè)豎向鋼板止水，進(jìn)水流道與下游空箱段右邊墩分縫處設(shè)豎向鋼板止水，設(shè)計(jì)止水規(guī)格為：寬度300 mm，厚度1 mm。

2）垂直水流方向分縫劃分。垂直水流方向從左到右分為3段：依次為安裝間（分縫距左邊墩0.50 m）、進(jìn)水流道層左側(cè)空箱部分（長(zhǎng)度為17.50m）、右側(cè)空箱部分（長(zhǎng)度為19.80 m），施工時(shí)分別在安裝間和左邊墩分縫處、下游臨水隔墻分縫處設(shè)豎向鋼板止水，設(shè)計(jì)止水規(guī)格為：寬度300 mm，厚度1 mm。

3）水平縫止水設(shè)置。各塊澆筑到頂部時(shí)，在頂部臨水外墻施工縫處設(shè)水平止水，各塊之間水平止水共同組成進(jìn)水流道層與水泵層銜接處的止水環(huán)。

2.3 工藝流程的確定

進(jìn)水流道層分塊跳倉(cāng)法施工工藝流程順序如下：右側(cè)空箱混凝土施工→安裝間混凝土施工→左側(cè)空箱混凝土施工→進(jìn)水流道墩墻混凝土施工→進(jìn)水流道混凝土施工。

流道空箱混凝土設(shè)計(jì)為封閉式結(jié)構(gòu)，施工時(shí)，先澆筑下層空箱墻體部位混凝土，待墻體達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行空箱內(nèi)土方回填，待完成后，清理空箱內(nèi)土體表面作為空箱頂板施工基礎(chǔ)面，最后進(jìn)行空箱頂板施工。安裝間部位施工時(shí)，先進(jìn)行墻后水泥土回填工作，然后在水泥土基礎(chǔ)面上進(jìn)行安裝間墻體混凝土施工。進(jìn)水流道墩墻及隔墩部位施工時(shí)，重點(diǎn)控制墩墻及隔墩頂部澆筑高程為進(jìn)水流道頂板底面高程。

肘形進(jìn)水流道部位混凝土是進(jìn)水流道層施工難度最大的部位。施工中的控制重點(diǎn)：一是肘形模板的澆筑前安裝加固和澆筑時(shí)的校核控制，確保流道軸線不偏移；二是澆筑過程中加強(qiáng)異型部位混凝土的振搗，避免欠振和漏振現(xiàn)象；三是澆筑后混凝土收面及保溫保濕養(yǎng)護(hù)工作，這是控制早期混凝土裂縫最關(guān)鍵的一步工作。

3 施工質(zhì)量控制措施

3.1 合理優(yōu)化混凝土配合比，減少混凝土水化熱

進(jìn)水流道層混凝土配合比，按照“三低（低水泥用量、低水膠比、低砂率）、兩摻（摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰和高效減水劑）、一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過精選原材料、優(yōu)化配合比，以減少水泥用量，來降低混凝土水化熱進(jìn)行質(zhì)量控制，達(dá)到了預(yù)期控制效果。

3.2 控制混凝土內(nèi)外溫差

混凝土里表最高溫差要求不大于25℃，混凝土澆筑后1～3 d期間，內(nèi)部溫度可達(dá)到最高值，在此期間，主要通過控制混凝土出機(jī)口溫度、混凝土內(nèi)部最高溫升來滿足混凝土的溫差要求。

1）混凝土出機(jī)口溫度控制。通過控制混凝土原材料溫度來控制出機(jī)口溫度。施工時(shí)采用出爐1個(gè)月以上、溫度趨于穩(wěn)定的水泥；拌和水采用深井地下水；碎石用量占混凝土權(quán)重最大，為避免太陽(yáng)直曬溫度升高，采用高堆深取法，堆高不小于6 m，并在料堆上搭設(shè)遮陽(yáng)棚防止太陽(yáng)直曬。

2）混凝土內(nèi)部溫升控制。主要針對(duì)肘形流道混凝土采取埋設(shè)冷卻水管降溫的措施。冷卻水管采用帶鋼絲塑料管，管內(nèi)徑3.5 cm，冷卻水管在混凝土厚度中間設(shè)置，水平與垂直間距均為1.5 m，水管連接采用鋼管接頭。通水流速控制在0.6 m/s，通水流量在35 L/min，水流量通過進(jìn)行閥門控制。在通水過程中每2 h檢測(cè)一次混凝土及冷卻水溫度差，及時(shí)對(duì)冷卻水進(jìn)行更換。在混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后，通水降溫溫度控制在每天下降1～2℃，冷卻水管內(nèi)冷卻水的流向根據(jù)測(cè)溫情況進(jìn)行及時(shí)更換。

3）加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制，保證混凝土拌和物的均質(zhì)性。在保證泵送的前提下，盡可能降低混凝土的坍落度。

4）提高混凝土入倉(cāng)效率，加強(qiáng)混凝土振搗，保證振搗效果，防止出現(xiàn)欠振及漏振。

5）加強(qiáng)抹壓收面，消除混凝土初期裂縫?；炷猎缙谑湛s裂縫在混凝土終凝前迅速出現(xiàn)，此時(shí)是消除裂縫的最佳時(shí)間，抹壓時(shí)間必須掌握恰當(dāng)，過早抹壓沒有效果，過晚抹壓消除不了混凝土表面已出現(xiàn)的裂縫。

6）加強(qiáng)混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)工作?；炷翝仓瓿沙浞帜▔汉?，進(jìn)行表面覆蓋養(yǎng)生。第一層覆蓋塑料薄膜，第二層覆蓋毛氈進(jìn)行保溫，待混凝土完全凝固時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生，保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于10 d。

4 跳倉(cāng)施工效果

鄧樓泵站進(jìn)水流道層通過合理分塊、跳倉(cāng)施工，以及施工過程的質(zhì)量控制，在裂縫防控方面取得了預(yù)期的效果，整個(gè)進(jìn)水流道層除幾條表面細(xì)微裂縫外，無(wú)深層和有害裂縫產(chǎn)生，裂縫整體控制效果良好。

進(jìn)水流道層結(jié)構(gòu)混凝土自2010-09-06開始分塊跳倉(cāng)澆筑，于2010-10-30澆筑完畢，大大縮短了施工工期，節(jié)省了大量勞動(dòng)力，工程質(zhì)量得到了保證，為水泵層、出水流道層、聯(lián)軸層和電機(jī)層的施工提供了良好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（責(zé)任編輯 張玉燕）

TU755.8

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1009-6159（2014）-10-0051-02

2014-03-31

郭光照（1985—），男，助理工程師