淺談平原區(qū)輸水建筑物底板快速施工技術(shù)

趙華勇

（中國葛洲壩集團(tuán)第一工程有限公司，湖北 宜昌 443002）

1 工程概況

南水北調(diào)保定市2 段長15.085km，共1038 節(jié)，除了特殊建筑物外，其余箱涵分別按不同長度分節(jié)進(jìn)行施工。箱涵全部采用一聯(lián)3 孔凈空尺寸為4.4m×4.4m 的現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單節(jié)箱涵底板長15m、厚0.65m，邊墻寬0.55m，中墻寬0.45m，結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C30W6F150。本工程段輸水規(guī)模為：設(shè)計(jì)流量50m3/s，加大流量60m3/s。

2 研究應(yīng)用背景

1） 箱涵底板橡膠止水帶和模板安裝過程中，若橡膠止水帶固定不牢固，在混凝土澆筑過程中，橡膠止水帶上部模板容易出現(xiàn)漲模偏移，橡膠止水帶會(huì)隨模板一起發(fā)生移位，從而影響橡膠止水帶的密封質(zhì)量，造成輸水箱涵接縫處滲漏。

2） 箱涵底板外側(cè)豎向模板，由于加固限位措施不完善，澆筑箱涵底板混凝土?xí)r，外側(cè)模板容易出現(xiàn)漲模、跑模等現(xiàn)象，跑模容易發(fā)覺，可及時(shí)采取措施補(bǔ)救；漲模一般不易被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝土澆筑完成拆模后才發(fā)現(xiàn)，需投入大量的人力、物力進(jìn)行處理，且處理后的外觀質(zhì)量不佳。

3） 箱涵混凝土垂直入倉方式若采用龍門有軌移動(dòng)式皮帶機(jī)，施工全過程不夠靈活，成本高，施工時(shí)間長、難度大、工藝要求高，而且對(duì)混凝土配合比、粗細(xì)骨料的粒徑和級(jí)配、水泥用量、混凝土坍落度有一定要求，不能較好的保證工程的實(shí)體質(zhì)量。

3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)創(chuàng)新

1） 箱涵底板止水帶加固限位技術(shù)研究。通過設(shè)置的加固限位裝置，配合斜撐、固定管、地錨和固定卡中的一種或多種組合，以較低的成本確保底板橡膠止水帶固定牢固，保證箱涵底板實(shí)體質(zhì)量，減少了因橡膠止水帶偏移而進(jìn)行的修復(fù)和糾偏等措施，節(jié)省了工程施工成本，保證了橡膠止水帶的防滲漏作用。本工程中采用的加固限位裝置由直徑48mm×壁厚3.5mm 的鋼管依據(jù)底板堵頭外側(cè)模板結(jié)構(gòu)尺寸制作而成，其它工程項(xiàng)目施工中也可采用角鋼或其他型鋼制作加固限位裝置。

箱涵底板止水帶加固

澆筑成型的箱涵底板止水帶

2） 箱涵底板外側(cè)模板加固技術(shù)研究。底板外側(cè)模板上側(cè)設(shè)置的拉緊螺桿一端連接豎桿，豎桿的上下端分別連接第一卡桿和第二卡桿，通過第一卡桿和第二卡桿可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外側(cè)模板上側(cè)的拉緊螺桿的限位以及所處位置橫向鋼管的固定，第一卡桿、第二卡桿以及豎桿可以采用鋼筋廢料焊接制作，節(jié)能環(huán)保，效益突出；設(shè)置的止水片，可以防止拉緊螺桿處滲水；設(shè)置的鋼筋條，可以使拉緊螺桿與混凝土更好的結(jié)合，增強(qiáng)混凝土對(duì)拉緊螺桿的握緊力。

底板模板安裝加固

3） 底板混凝土垂直入倉技術(shù)研究。通過研發(fā)牽引式膠帶機(jī)，革新傳統(tǒng)混凝土垂直入倉方式，實(shí)現(xiàn)輸水建筑物底板混凝土快速施工。采用牽引式膠帶機(jī)進(jìn)行箱涵底板混凝土垂直入倉施工，澆筑速度可通過喂料速度和皮帶機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，且輸送的混凝土一般采用常態(tài)混凝土，混凝土中的水灰比、粗骨料粒徑、砂率等參數(shù)允許一定波動(dòng)區(qū)間，在保證混凝土澆筑速度的同時(shí)，還能有效保證成型輸水箱涵實(shí)體強(qiáng)度。

牽引式膠帶機(jī)喂料系統(tǒng)

底板混凝土澆筑施工

4 研究成果與現(xiàn)有技術(shù)比較

1） 已公布的一種混凝土箱涵變形縫防水構(gòu)造及其制作工藝，需在靠近變形縫的位置設(shè)置凹槽，涂刷粘合劑后方能使鋪設(shè)在凹槽內(nèi)的防水卷材與混凝土粘接，工藝復(fù)雜、效率低下，而且使用的模板為木模板，周轉(zhuǎn)使用難度較大，成本較高。通過研發(fā)一種輸水箱涵底板止水帶加固限位裝置及施工方法，通過設(shè)置加固限位裝置，配合斜撐、固定管、地錨和固定卡中的一種或多種組合，能夠可靠地將加固限位裝置固定，避免了橡膠止水帶隨模板一起發(fā)生移位，確保了施工質(zhì)量，降低了施工成本。

2） 在箱涵底板模板安裝施工中，尤其是外側(cè)豎向模板，由于加固限位措施不完善，當(dāng)澆筑箱涵底板混凝土?xí)r，外側(cè)模板容易出現(xiàn)漲模、跑模等現(xiàn)象，跑模容易發(fā)覺，可及時(shí)采取措施補(bǔ)救，而漲模一般不易被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝土澆筑完成拆模后才發(fā)現(xiàn)，需投入大量的人力、物力進(jìn)行處理，但處理后的外觀質(zhì)量不佳。通過研發(fā)一種箱涵底板外側(cè)模板加固裝置，避免了澆筑底板混凝土?xí)r底板外側(cè)模板的漲模、跑模等情況的出現(xiàn)，保證了施工質(zhì)量；設(shè)置的止水片，可以防止拉緊螺桿處滲水；設(shè)置的鋼筋條，可以使拉緊螺桿與混凝土更好的結(jié)合，增強(qiáng)混凝土對(duì)拉緊螺桿的握緊力。

3） 在平原地區(qū)線形布置長距離輸水工程底板混凝土施工過程中，混凝土垂直入倉施工經(jīng)常采用遙控臂式混凝土泵車。遙控臂式混凝土泵能一次完成混凝土的短距離水平和垂直運(yùn)輸，但要求輸送的混凝土必須是大塌落度、高流態(tài)泵送混凝土料，對(duì)混凝土配合比、粗細(xì)骨料的粒徑和級(jí)配、水泥用量、混凝土坍落度有嚴(yán)格要求。遙控臂式混凝土泵的缺點(diǎn)影響工程進(jìn)展，增加工程建設(shè)成本等，需開發(fā)研究新型的混凝土垂直入倉手段進(jìn)行優(yōu)化。

5 研究成果應(yīng)用效果

1） 保定市2 段工程內(nèi)有27 個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，根據(jù)專項(xiàng)安全監(jiān)測(cè)報(bào)告分析：箱涵建設(shè)期和運(yùn)行期狀態(tài)基本正常，變化過程線相對(duì)平緩、數(shù)據(jù)變化情況符合施工期一般變化規(guī)律，監(jiān)測(cè)資料所反映的建筑物狀態(tài)與施工期特性相吻合。

2） 本工程6 個(gè)特殊部位的箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)全部合格。

3） 南水北調(diào)中線干線工程正式通水以來的運(yùn)行實(shí)踐證明，工程運(yùn)行安全平穩(wěn)，輸水水質(zhì)全面達(dá)標(biāo)，在保障受水區(qū)居民生活用水、修復(fù)改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)庫區(qū)和沿線治污環(huán)保、應(yīng)急抗?jié)车确矫?，均已取得了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)綜合效益，工程基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性地位與作用日益顯現(xiàn)。

6 研究技術(shù)應(yīng)用情況及推廣前景

本技術(shù)研究成果在南水北調(diào)保定市2 段工程建設(shè)中的成功應(yīng)用，解決了保定市2 段工程建設(shè)要求高、工期緊的難題，縮短了工程建設(shè)工期，保證了工程建設(shè)質(zhì)量。本項(xiàng)目研究核心技術(shù)已形成多項(xiàng)專利技術(shù)，有力的促進(jìn)了平原地區(qū)輸水建筑物底板半機(jī)械化施工技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著，可在南水北調(diào)西線及其他類似工程中進(jìn)行應(yīng)用，推廣應(yīng)用前景廣闊。