清河水庫(kù)溢洪道閘墩牛腿混凝土施工技術(shù)

張弘瑞

（清河水庫(kù)管理局，遼寧 鐵嶺112003）

1 工程概況

清河水庫(kù)是遼河流域的重要水利樞紐工程之一，位于遼河支流清河下游。是一座以農(nóng)業(yè)灌溉、防洪、城市供水為主，兼顧發(fā)電和生態(tài)補(bǔ)水等綜合利用的大（2）型水利樞紐工程，主要建筑物有大壩、溢洪道及左、右岸泄洪洞。2011年11月水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固，主要內(nèi)容為溢洪道控制段拆除重建、大壩加高培厚，加固后水庫(kù)總庫(kù)容9.68×108m3。

溢洪道位于大壩右岸約500 m的埡口處，由進(jìn)水渠段、控制段、收縮段、陡槽段及出口擴(kuò)散消能段五部分組成?？刂贫卧O(shè)6孔液壓?jiǎn)㈤]弧形工作閘門(mén)和一扇平板檢修閘門(mén)，5個(gè)中墩、2個(gè)邊墩。牛腿位于閘墩下游，長(zhǎng)3 750 mm，高1 800 mm，底高程130.012 m，距中墩墩尾1.816 m，與水平夾角8°17′45″，傾向上游。

2 工程特點(diǎn)與難點(diǎn)

水庫(kù)除險(xiǎn)加固不能影響防洪，溢洪道控制段必須在2012年的汛后9月開(kāi)工，在2013年的汛前6月30日完工，在此期間要實(shí)現(xiàn)6孔閘門(mén)正常運(yùn)用，扣除冬季寒冷期，工期只有5.5個(gè)月，施工任務(wù)繁重。為加快施工進(jìn)度，確保如期完工，同時(shí)提高工程外觀質(zhì)量，溢洪道控制段5個(gè)中墩混凝土澆筑采用滑模施工，2個(gè)邊墩混凝土采用定型鋼模板澆筑。

工程施工難點(diǎn)：

1）中墩混凝土采用滑模澆筑，因滑模施工連續(xù)，在牛腿處無(wú)法改變模體尺寸。

2）牛腿處施工難度大。牛腿部位除布置有閘墩的受力鋼筋φ28@200和分布筋φ16@200外，還布置有25φ32扇形鋼筋和φ16@400分布筋及縱橫交錯(cuò)的受力鋼筋，鋼筋密集。施工空間狹窄，混凝土下料入倉(cāng)困難。

3 閘墩牛腿施工方案

為解決閘墩牛腿處無(wú)法改變模體尺寸的問(wèn)題，確保中墩滑模澆筑混凝土連續(xù)，中墩牛腿部位混凝土采用二期混凝土澆筑。當(dāng)滑?；僚Ｍ炔课粫r(shí)，在該處預(yù)留槽孔。中墩混凝土滑升到頂，拆除模體后，在牛腿部位預(yù)留的槽孔內(nèi)綁扎鋼筋、支立模板，澆筑二期混凝土。邊墩牛腿則在邊墩混凝土澆筑時(shí)一次支模澆筑。

根據(jù)牛腿的結(jié)構(gòu)尺寸和鋼筋分布情況，并考慮到澆筑二期混凝土?xí)r模板支立和鋼筋綁扎方便，便于施工人員進(jìn)入預(yù)留槽孔施工，在129.80 m高程距中墩尾端77 cm部位預(yù)留6 m（長(zhǎng)）×2.5 m（寬）×2.7 m（高）的槽孔。這樣既能保證牛腿部位鋼筋綁扎、架立，又能確保牛腿部位扇形筋不被人為斷開(kāi)，為確保預(yù)留的槽孔在澆筑二期混凝土?xí)r能夠飽滿，在槽孔頂部、閘墩上下游中心線位置預(yù)埋3根φ150@1500鋼管，預(yù)防閘墩中間位置混凝土不飽滿時(shí)回填與混凝土同標(biāo)號(hào)的砂漿。為保證一、二期混凝土結(jié)合緊密，在預(yù)留槽孔的頂部、底部和上、下游方向分別預(yù)埋φ16@1 000（L=1 000 mm）的插筋，插筋加工成“L”形，一邊貼在預(yù)留槽孔的模板邊上，一邊預(yù)埋在一期混凝土中。一期混凝土澆筑結(jié)束后，拆除預(yù)留槽孔的模板，將“L”型插筋調(diào)直。為省去二期混凝土澆筑前鑿毛的工序，在預(yù)留槽孔模板的四周同時(shí)預(yù)埋快易收口網(wǎng)。在牛腿底部129.30 m高程位置預(yù)埋2根貫穿閘墩的φ150PVC管。在牛腿二期混凝土施工時(shí)，在該管內(nèi)穿入φ120鋼棒，搭設(shè)牛腿二期混凝土支撐平臺(tái)。牛腿預(yù)留槽孔，見(jiàn)圖1。

圖1 牛腿預(yù)留槽孔

4 牛腿施工方法

4.1 槽孔預(yù)留

當(dāng)中墩混凝土澆筑至129.80 m高程時(shí)，在預(yù)留槽孔的位置開(kāi)始支立槽孔模板。因滑模施工，受液壓千斤頂?shù)鬃叨鹊南拗疲看尾劭啄０逯荒苤Я?0 cm高，分5期支立到頂。第五期上部模板在閘墩中心線位置留10 cm高的凹槽，以利閘墩中間部位混凝土填滿。模板采用木模，φ48 mm鋼管和木方支撐，模板支立前先將快易收口網(wǎng)固定在模板四周面板上，全部鋪滿，用釘子固定在模板上，便于拆模時(shí)與模板脫離。在模板頂部、閘墩中心線位置同時(shí)預(yù)埋3根φ150@1500的鋼管直至墩頂138.75 m高程。鋼管底口用麻布封堵，防止一期混凝土進(jìn)入鋼管內(nèi)。鋼管采用鋼筋加固，與閘墩鋼筋網(wǎng)焊接在一起，分段接長(zhǎng)，每段長(zhǎng)2.0～2.5 m。鋼管固定時(shí)要確保鋼管垂直、穩(wěn)定，混凝土振搗時(shí)避免振搗棒直接觸碰預(yù)埋鋼管，防止鋼管變形。

4.2 一期混凝土中的鋼筋處理

一期混凝土中鋼筋主要是閘墩主筋φ28@200，分布筋φ16@200；牛腿部位，扇形筋25φ32，分布筋φ16@400。為便于工人進(jìn)入槽孔內(nèi)施工，閘墩鋼筋除在槽孔上游位置預(yù)留2根主筋和2根分布筋打斷1 m外，其余鋼筋全部穿過(guò)預(yù)留槽孔模板，按鋼筋的結(jié)構(gòu)位置尺寸在模板上鉆孔，確保這些鋼筋不被打斷；牛腿部位扇形筋，在閘墩上游部位全部穿過(guò)預(yù)留槽孔模板，在槽孔內(nèi)預(yù)留鋼筋接頭，接頭的位置、尺寸和同一斷面內(nèi)接頭的數(shù)量，滿足相關(guān)規(guī)范要求，扇形鋼筋的尾端都包含在預(yù)留槽孔內(nèi)。扇形筋在槽孔上游部位的接頭，采用搭接單面焊，焊縫滿足規(guī)范要求。

4.3 搭設(shè)工作平臺(tái)

為便于牛腿模板支立、鋼筋綁扎安裝及二期混凝土澆筑，在預(yù)留槽孔部位搭設(shè)上下游長(zhǎng)10 m、寬3 m的滿堂紅腳手架，上鋪木跳板作為施工平臺(tái)。跳板采用10號(hào)鐵線固定在腳手架上，防止跳板傾覆或翻轉(zhuǎn)。

4.4 槽孔清理

一期混凝土澆筑結(jié)束、工作平臺(tái)搭設(shè)完成后，拆除預(yù)留槽孔的模板，施工人員通過(guò)槽孔上游側(cè)預(yù)留的孔洞進(jìn)入槽孔內(nèi)。將槽孔內(nèi)的混凝土碎渣清理干凈，清除快易收口網(wǎng)上附著的多余混凝土，將預(yù)埋的“L”型鋼筋調(diào)直，預(yù)埋的鋼管孔口清理干凈。初步檢查槽孔潔凈后進(jìn)行鋼筋綁扎。

4.5 鋼筋綁扎

槽孔清理干凈后，按設(shè)計(jì)綁扎、架立鋼筋，測(cè)量放樣、預(yù)埋閘門(mén)支臂鉸座錨栓。確保預(yù)埋件位置準(zhǔn)確，使其在混凝土澆筑過(guò)程中不位移、不變形。

4.6 模板支立

鋼筋綁扎、加固完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后，支立模板。模板支立前先將槽孔內(nèi)鋼筋安裝時(shí)遺留的焊渣等雜物清理干凈。

牛腿部位模板采用P3015建筑小鋼模，無(wú)法采用鋼模板的部位采用木模板支立，預(yù)留槽孔側(cè)面模板固定采用6 cm×9 cm木方和φ48鋼管加固，牛腿底部模板采用腳手架、槽鋼、6 cm×9 cm木方等聯(lián)合加固，確保加固后的模板不移位、不變形，并能承受鋼筋混凝土的重量。

4.7 二期混凝土澆筑

一個(gè)中墩牛腿部位二期混凝土54.0 m3，此處鋼筋密集，二期混凝土采用二級(jí)配，混凝土采用塔機(jī)吊罐入倉(cāng)。澆筑前，在中墩兩側(cè)預(yù)留槽孔上方搭設(shè)“簸箕”狀入料斗，料斗下沿貼近閘墩鋼筋網(wǎng)，從吊罐中分批緩慢下料至料斗中，人工用鐵鍬輔助下料，每次下料高度不超過(guò)20 cm，采用平層澆筑法均衡上升。混凝土振搗采用φ30軟軸振搗器，邊角部位和φ30振搗器不方便振搗的部位，采用φ10振搗器振搗，確?；炷敛宦┱?，不過(guò)振。

澆筑結(jié)束后，為防止閘墩中間位置混凝土不飽滿，在二期混凝土初凝前，通過(guò)預(yù)埋在閘墩中間的3根鋼管，向二期混凝土頂部澆筑與二期混凝土同標(biāo)號(hào)的砂漿，以確?；炷另敳砍涮蠲軐?shí)。最后采用砂漿將預(yù)埋的鋼管封填。

4.8 混凝土的養(yǎng)護(hù)

牛腿二期混凝土澆筑結(jié)束后，按規(guī)范要求及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)?；炷劣盟芰媳∧けＷo(hù)起來(lái)，保持混凝土表面濕潤(rùn)。由于遼北地區(qū)4月份晝夜溫差比較大，為防止出現(xiàn)裂縫，夜間再給混凝土覆蓋一層土工布，確保牛腿混凝土的澆筑質(zhì)量。

5 牛腿二期混凝土澆筑效果

牛腿二期混凝土澆筑完成后，經(jīng)檢測(cè)，內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量均達(dá)到優(yōu)良水平。在保證澆筑質(zhì)量的同時(shí)，加快了閘墩的施工速度，保證了工程按期完工。實(shí)踐證明這種施工方法是一項(xiàng)成功的新型施工技術(shù)。