多孔混凝土壅水閘壩閘室底板及閘墩澆筑施工工藝探討

廖俊財

摘 要：連續(xù)多孔閘的施工管理一般采取跳倉法施工，是考慮施工分區(qū)分段便于流水作業(yè)，文章通過實際應用，對多孔閘連續(xù)施工方法進行了較為詳細的敘述，其效率是較高的，關鍵問題還在于工程管理資源配置。

關鍵詞：多孔混凝土壅水閘壩;跳倉施工;連倉施工;合體施工

在平原地區(qū)，流經(jīng)城市的河道上經(jīng)常會興建橡膠壩或混凝土壅水閘壩等水利工程建筑物，工程建成經(jīng)蓄水運行后，不但能成為城市的景觀，同時還可以改善城市生態(tài)環(huán)境，河道兩側(cè)也就成為市民休閑游覽的好去處。 混凝土壅水閘壩的建設，往往需要進行河道導流，建設過程中也會受到洪水期洪流的影響，因而這類工程的工期比較短。如何根據(jù)工程的實際情況合理優(yōu)化施工方案，探索新工藝，對于節(jié)省工期，降低工程施工成本有著很大的社會意義。

多孔混凝土壅水閘壩的特點就是部位結(jié)構(gòu)尺寸大、部位（如閘室底板）單次鋼筋安裝工程量較大、單次混凝土澆筑量較大（有些部位混凝土工程量達到1000m3以上），從而導致單個工程部位施工周期較長。對于多孔混凝土壅水閘壩閘室底板的施工方案來說，以往常常采用跳倉施工的方法，其閘墩也隨閘底板進行單體獨立施工。在施工過程中我們發(fā)現(xiàn)這種常規(guī)的施工工藝存在以下缺陷：閘墩模板安裝時，在未進行填倉施工的部位由于懸空的原因，模板的支撐及加固需要耗費大量的周轉(zhuǎn)材料，需要耗費比較多的勞動力工時，在場內(nèi)模板和支撐加固用的腳手架倒運工作量大，從而延長了工期，;跳倉法施工也會導致相鄰閘墩混凝土達到設計承重的強度所需的時間不一致，其時間差有時候有一個月以上，對閘墩上部結(jié)構(gòu)的施工安排極為不利?；诖?，我們探索閘室底板及閘墩的施工工藝的改進，以達到優(yōu)化工藝流程，節(jié)省局部工期的目的。通過汾河三期治理1#混凝土閘壩工程的施工管理的總結(jié)，我們提出了閘室底板連倉施工和兩個相鄰閘室底板閘墩合體施工的思路。

一、 工程平面布置及施工順序分析：

如下汾河三期治理1#混凝土閘壩工程由14孔孔混凝土弧形鋼板閘和1孔船閘組成，該工程呈橫跨汾河自東向西布置，弧形鋼板閘室凈跨20m，船閘處凈跨17m，東垮及中跨基礎處于同一高程，西跨5孔閘室基礎高程高于東垮及中跨2.6m，原河道正常過水處處于設計船閘位置，該工程在華北地區(qū)是較大的典型的混凝土壅水閘壩?？紤]到施工過程中河道導流的因素，導流工作只能安排在中跨部位。從以上信息進行分析得出：該工程最合理的施工順序布置為（為了便于表述，我們把工程各跨從東到西統(tǒng)一按1—15進行編號其中船閘編號為8）：東6/5/4/3/2/1→西12/13/14/15→導流至中9/10→中7/船閘8→導流至6/7→9/10/11（其中數(shù)字代表第幾跨）。資料顯示，該河道枯水期流量小于30m3/s，洪水期為7、8月份。施工強度高峰期為3至6月。

二、以第六跨和第五跨的施工為例來分析施工工藝流程

1、閘室底板施工工藝流程（鋼筋、模板、混凝土）：六跨底板鋼筋安裝（含閘墩錨固于底板鋼筋）→六跨底板模板安裝（含底板橡膠止水帶安裝）→六跨底板混凝土澆筑→五跨底板鋼筋安裝（含閘墩錨固于底板鋼筋）→五跨底板模板安裝（含底板橡膠止水帶安裝）→五跨底板混凝土澆筑。五、六跨底板施工工藝流程比較簡單，施工技術(shù)控制也是常規(guī)方法，唯一區(qū)別就是連倉施工還是跳倉施工。

2、閘墩合體施工工藝流程：六跨東閘墩及五跨西閘墩（以下簡稱為"兩墩"）第一次水平鋼筋安裝（錨固于閘底板鋼筋露出部分豎向部位）→鋼絲網(wǎng)片固定結(jié)構(gòu)縫間高壓閉孔板→兩墩豎向鋼筋接長安裝→兩墩水平鋼筋安裝→鋼絲網(wǎng)片固定結(jié)構(gòu)縫間高壓閉孔板 →合體閘墩組合鋼模安裝→合體閘墩混凝土澆筑。過程中需要進行工序質(zhì)量驗收，沒有寫進工藝流程。

3、相鄰的第七跨和第四跨的施工按照以上第1、第2的工藝流程進行，依此類推。

三、對工序施工技術(shù)控制提出具體的要求。

鋼筋安裝、模板安裝及混凝土澆筑這些工序的控制及質(zhì)量要求按照已經(jīng)成熟的施工技術(shù)進行，其工序質(zhì)量要求必須符合相關規(guī)范及標準。下面就一些關鍵性的工序操作要領進行分析。 1、閘底板施工用模板可以采用鋼模或木模，使用木模的優(yōu)點在于模板質(zhì)量較輕，便于搬運，同時可以根據(jù)結(jié)構(gòu)部位尺寸進行合理下料。木模實際使用過程中加固時，其立柱鋼管間距不宜大于400mm，水平桿間距不宜大于800mm，可以有效控制混凝土澆筑時跑?，F(xiàn)象; 2、錨固于閘底板的閘墩豎向鋼筋安裝時必須認真校核其垂直度符合規(guī)范要求，當豎向鋼筋垂直度超標時將極大的影響鋼筋的接長，也影響結(jié)構(gòu)縫間高壓閉孔板的安裝質(zhì)量; 3、閘底板混凝土澆筑時，由于閘底板下游部分為1：4的坡面，閘室裸露面積較大，其表面收光的要求較高，同時底板單次澆筑混凝土工程量較大（甚至達到1000m3以上），工人操作勞動強度大，時間長（正常時間達到24小時），因此必須選擇合理的澆筑順序，混凝土澆筑時禁止沿結(jié)構(gòu)部位轉(zhuǎn)圈澆筑，正確的方法就是自河道下游向上游分層東西往返整體推進，從而有效的控制混凝土冷縫的出現(xiàn)，一步一步形成成型結(jié)構(gòu)物面，便于分段收光處理，有效的控制施工質(zhì)量; 4、相鄰結(jié)構(gòu)縫高壓閉孔板的安裝：可以采用兩面鋼絲網(wǎng)固定高壓閉孔板，也可以采用單側(cè)鋼絲網(wǎng)固定高壓閉孔板，采用單側(cè)鋼絲網(wǎng)固定時，必須有可靠的固定措施（不設鋼絲網(wǎng)的那一側(cè)使用多根？6鋼筋緊貼高壓閉孔板，？6鋼筋端部做成90°彎鉤與鋼絲網(wǎng)焊接牢固）。鋼絲網(wǎng)與高壓閉孔板提前做成整體，安裝時從結(jié)構(gòu)縫端部塞進去，也可以從分節(jié)閘墩豎向鋼筋上部放進結(jié)構(gòu)縫中，鋼絲網(wǎng)通過短鋼筋與閘墩豎向鋼筋多處焊接，直到鋼絲網(wǎng)與高壓閉孔板整體穩(wěn)固為止，這個過程中必須保證閘墩豎向鋼筋是垂直的，否則就會使高壓閉孔板偏離設計位置而改變閘墩設計尺寸。在閘墩端頭，高壓閉孔板須伸出結(jié)構(gòu)物邊線約100mm，卡在閘墩鋼模中，有效控制其受混凝土澆筑時的影響而產(chǎn)生位移;（附鋼絲網(wǎng)安裝節(jié)點大樣圖） 5、閘墩鋼筋安裝時，其豎向鋼筋根據(jù)其高度可以分成兩段或三段連接，連接的方式首選直螺紋連接，便于鋼筋的搬運，分段位置為閘底板以上1米高度處和牛腿底高程以上1米高度處; 6、閘墩模板安裝：閘墩為大體積混凝土，在模板的選擇上優(yōu)選定型組合鋼模以保證模板的剛度和強度，鋼模定做時需要考慮模板安裝誤差，每塊模板尺寸須留有1—2mm的余地，端部鋼模需要卡高壓閉孔板，其留存尺寸可以通過合模試驗得出數(shù)據(jù)（經(jīng)驗數(shù)據(jù)約為10mm）。整體鋼模通過？18鋼筋做對拉固定，外部按不超過6米距離設置鋼絲繩固定于閘底板預埋的鋼筋環(huán)上。模板的合縫要求及垂直度要求按相關規(guī)范控制; 7、閘墩混凝土澆筑：混凝土澆筑的總原則是保證兩個閘墩混凝土入倉均衡上升，同時振搗，確保模板體系整體受力，確保結(jié)構(gòu)縫高壓閉孔板不產(chǎn)生大于允許偏差的位移，其他混凝土澆筑要求必須符合相關規(guī)范規(guī)定。

四、強調(diào)施工安全技術(shù)

閘底板連倉施工及閘墩合體施工工藝必須按照安全施工方案的要求進行，強調(diào)以下幾方面的問題： 1、基坑開挖放坡根據(jù)土質(zhì)情況須符合規(guī)范規(guī)定，基坑周邊做好臨邊防護措施，統(tǒng)一計劃下基坑的施工通道（斜道），基坑邊通往混凝土澆筑倉按安全技術(shù)要求設置安全通道; 2、閘底板模板上部四周設置穩(wěn)固的護欄; 3、在閘底板邊合適位置設置二級配電箱和三級配電箱，其安裝要求符合臨時用電的安全規(guī)定，配置數(shù)量滿足施工需要; 4、閘墩模板安裝時使用的腳手架、上架通道按相應規(guī)定進行，安全網(wǎng)設置到位，特別需要混凝土澆筑時考慮腳手架與鋼模之間的空隙需要設置安全平網(wǎng)，同時設置過人通道，腳手板滿鋪，外側(cè)腳手架設置不大于1.2米高的橫桿，便于操作工人觸扶。當閘墩施工到頂部時，腳手架架體四周按規(guī)定設置不低于1.2米高的臨邊護欄; 5、閘墩模板安裝時工人必須配備安全帶并按規(guī)定使用; 6、禁止施工過程中隨意拋擲任何物體; 7、汽車吊配合鋼模安裝時充分考慮吊裝安全; 8、其他安全注意事項按安全技術(shù)交底要求控制。

五、新工藝的優(yōu)點及實際意義

通過對多孔混凝土壅水閘壩閘室底板連倉施工及相鄰閘墩合體 澆筑施工工藝的全面敘述，我們總結(jié)出使用新工藝的優(yōu)點及實際意義：1、省去相鄰閘室結(jié)構(gòu)縫處模板安裝工序，徹底解決該部位模板安裝的難題;2、閘底板連倉施工，給閘墩可以合體施工提供了必要條件，便于相鄰閘墩模板統(tǒng)一整體安裝整體加固，對于閘墩混凝土成型的整體結(jié)構(gòu)尺寸偏差及外觀質(zhì)量控制產(chǎn)生良好效果，減少了模板場內(nèi)倒運工作量;3、相鄰閘墩同時澆筑，其混凝土強度同時達到設計要求，給上部工作橋的施工提供條件;4、實際測算，單側(cè)閘墩從鋼筋安裝到模板安裝到混凝土澆筑全過程大概需要15—18天時間，新工藝使用后可以使兩個閘墩的相同工序同時進行，只是同步的勞動力增加而已，考慮高壓閉孔板安裝消耗的時間，考慮各工序同步工作量增加的因素，兩個閘墩在同一高程完成施工全過程所增加的時間為2天左右，大大的縮短的施工周期;5、不管是工序簡化也好，模板安裝工程量減少也還，還是縮短施工周期也好，每一項工作都產(chǎn)生了經(jīng)濟效益。

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