黃淡水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程閘門井施工要點(diǎn)探討

周 祁

(南昌市水利電力建設(shè)公司，南昌 330025)

1 工程概況

東興市黃淡水庫(kù)位于東興市東興鎮(zhèn)松柏村、馬路鎮(zhèn)竹圍村，距東興市區(qū)16km，黃淡水庫(kù)始建于1958年，1963年建成投入使用(歷史上曾經(jīng)被稱“東興水庫(kù)”)，由江尾和黃淡兩庫(kù)區(qū)結(jié)合而成。江尾庫(kù)區(qū)位于江平江上游支流，集水面積54.8km2，庫(kù)容1799萬(wàn)m3，黃淡庫(kù)區(qū)位于竹排江上游，集水面積14.5km2，庫(kù)容3878萬(wàn)m3，兩庫(kù)區(qū)之間通過(guò)一條長(zhǎng)1.4km連通渠連接，加固后的黃淡水庫(kù)總庫(kù)容為 5677萬(wàn)m3。

該工程為東興市黃淡水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程II標(biāo)段、III標(biāo)段、IV標(biāo)段施工III標(biāo)段，III標(biāo)段黃淡主壩隧洞工程，包括黃淡主壩黃淡主壩上游護(hù)坡工程(高程15-25m)，黃淡主壩隧洞工程、黃淡主壩隧洞閘門制造、安裝工程、啟閉機(jī)及閥門工程、臨時(shí)工程等。

2 閘門井施工要點(diǎn)

該工程閘門井總體施工工藝流程詳見(jiàn)圖1。

圖1 閘門井總體施工工藝流程

在施工準(zhǔn)備階段，先按照與溝槽井點(diǎn)布置與相同的開(kāi)挖方法同步開(kāi)挖閘門檢查井基坑與溝槽，待檢查井基坑開(kāi)挖達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高，按照設(shè)計(jì)規(guī)范基礎(chǔ)處理，保證墊層位置、寬度、厚度進(jìn)行墊層施工。

2.1 鋼筋制作及綁扎

鋼筋制作前應(yīng)徹底清理其表面的污漬油漬及鐵銹，保證所使用鋼筋材料清潔、順直，無(wú)彎折。按照對(duì)焊方式進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件主鋼筋焊接，焊接過(guò)程中使接頭互相錯(cuò)開(kāi)，按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204—2002)進(jìn)行主鋼筋焊接質(zhì)量抽檢[1]。待墊層養(yǎng)護(hù)3d且達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行墊層上底板鋼筋的綁扎施工。為保證鋼筋綁扎施工質(zhì)量，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行鋼筋規(guī)格和尺寸的確定，采用21#鐵絲進(jìn)行鋼筋交叉點(diǎn)的綁扎，并通過(guò)點(diǎn)焊焊牢，為確保鋼筋設(shè)計(jì)間距的合理性，該工程在鋼筋綁扎過(guò)程中采用撐件固定二層鋼筋的位置。此外，還在鋼筋和模板間設(shè)置強(qiáng)度標(biāo)號(hào)相同的水泥砂漿墊塊，并錯(cuò)開(kāi)綁扎墊塊和鋼筋以保證保護(hù)層達(dá)設(shè)計(jì)厚度。結(jié)束鋼筋綁扎后，及時(shí)上報(bào)監(jiān)理方進(jìn)行驗(yàn)收。

2.2 立外模和支架

為提升內(nèi)模板的密封性，該工程采用組合鋼模板和局部木模板搭配的井筒模板設(shè)置方式，井筒井身內(nèi)模支架支撐采用空心鋼管，鋼支架的架設(shè)必須穩(wěn)固，必要時(shí)應(yīng)采用對(duì)撐支架，以確保內(nèi)模穩(wěn)定。鋼筋綁扎施工完畢應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，通過(guò)后立外模板和支架。通過(guò)φ16圓鋼串心螺絲固定井壁內(nèi)外模，為加強(qiáng)井壁厚度尺寸控制，還應(yīng)在內(nèi)外模間設(shè)置止水片，兩端設(shè)置鐵片，圓鋼端頭絞成螺紋，并通過(guò)定制鋼螺帽固定。拆模過(guò)程中拆除鋼螺帽并割除外露材料后用相同標(biāo)號(hào)防水砂漿抹平防滲。

2.3 混凝土澆筑

完成立外模及支架施工后，交由監(jiān)理方驗(yàn)收，合格后進(jìn)行混凝土澆筑。為保證澆筑質(zhì)量，必須提前嚴(yán)查防水套管和啟閉機(jī)預(yù)埋鋼管所處位置是否恰當(dāng)及其尺寸是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范。該工程采用插入式振搗器進(jìn)行混凝土振搗施工，插入振搗棒時(shí)應(yīng)注意避開(kāi)鋼筋，還應(yīng)避免因振搗不均或振搗過(guò)密導(dǎo)致混凝土離析的發(fā)生?；炷翝仓駬v的過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查模板和鋼筋的受力情況，加強(qiáng)因混凝土振搗而導(dǎo)致模板跑模的控制。對(duì)于底板及上部井室應(yīng)分段澆筑和振搗，施工縫采用凸縫形式，在后澆過(guò)程中鑿毛接縫處混凝土體，徹底清理，在澆筑和振搗過(guò)程中采用12%純砂漿座漿后，傾倒首層混凝土漿并振搗密實(shí)，杜絕因蜂窩等質(zhì)量問(wèn)題而影響沉井施工。

2.4 養(yǎng)護(hù)及拆模

混凝土澆筑及振搗結(jié)束后必須按要求通過(guò)塑料膜覆蓋法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，不斷對(duì)混凝土體表面澆水濕潤(rùn)，保證混凝土體表面不發(fā)白，在至少7d的養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，防止對(duì)混凝土表面施壓、沖擊、污染。養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后按先上后下的次序拆模，拆模時(shí)間嚴(yán)格控制在混凝土澆筑振搗后3-4d內(nèi)，防止拆模過(guò)早或過(guò)晚。針對(duì)混凝土分段澆筑和振搗的特殊部位，應(yīng)留下最后一排模板便于向上接模。

2.5 啟閉機(jī)安裝及調(diào)試

啟閉機(jī)安裝應(yīng)遵循穩(wěn)固安全原則，按圖紙進(jìn)行基座及基礎(chǔ)構(gòu)件的混凝土澆筑，待混凝土達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，不能拆除啟閉機(jī)臨時(shí)支撐，也不能調(diào)試及試運(yùn)行。以起吊中心線為依據(jù)進(jìn)行啟閉機(jī)安裝，將縱橫向中心線偏差嚴(yán)格控制在±3mm范圍內(nèi)，高程偏差控制在±5mm范圍，待啟閉機(jī)安裝結(jié)束，徹底清理雜物后進(jìn)行保護(hù)油漆的修補(bǔ)噴涂，并灌注潤(rùn)滑脂。

進(jìn)行閘門起吊和軌道安裝之前全面檢查鋼軌道尺寸形狀，對(duì)于超值彎曲及扭曲變形等應(yīng)矯正并檢驗(yàn)，合格后安裝。鋼軌道吊裝前進(jìn)行安裝基線測(cè)量與標(biāo)定，并加強(qiáng)鋼軌道中心線和安裝基準(zhǔn)線偏差的控制：當(dāng)跨度≤10m，偏差應(yīng)控制在2mm以內(nèi)；當(dāng)跨度>10m，偏差應(yīng)控制在3mm以內(nèi)。鋼軌道安裝完畢后進(jìn)行螺栓旋緊情況的全面復(fù)查，并在起重機(jī)械吊裝前安裝好鋼軌道兩端的車檔。

3 鋼模板施工質(zhì)量控制

3.1 材料選擇質(zhì)量保證

在鋼模板施工材料的選擇方面，為提升鋼模板承載力，防止結(jié)構(gòu)脆性破壞的發(fā)生，應(yīng)結(jié)合工程模板的作用、荷載類型、連接方式等，加強(qiáng)鋼材型號(hào)及技術(shù)參數(shù)的選擇，該工程選用Q235鋼和Q345鋼，鋼材質(zhì)量完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]。鋼模板制作過(guò)程中，選擇厚度至少5mm的鋼板制作面板，材質(zhì)性能嚴(yán)格按照Q235A 的性能要求。以鋼板或角鋼為法蘭，用材質(zhì)同鋼面板材質(zhì)的鋼板或型鋼制作橫豎筋，確保鋼模板焊接穩(wěn)固及結(jié)構(gòu)性能。采用與Q235A性能相同的型鋼材質(zhì)而非冷加工鋼筋制作鋼模板背杠、桁架和模板吊環(huán)。鋼模板對(duì)拉螺栓材質(zhì)性能要求也應(yīng)以Q235A為標(biāo)準(zhǔn)，確保構(gòu)件有能承受施工荷載的足夠強(qiáng)度。上述鋼模板面板、法蘭、橫豎筋、背杠、桁架、吊耳等均按標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

3.2 鋼模板的加工制作要求

3.2.1 下料要求

鋼模板下料包括手工下料、半自動(dòng)切割機(jī)劃線下料、數(shù)控切割機(jī)自動(dòng)下料、樣板劃線下料、剪板機(jī)定位下料等方式。為保證下料的準(zhǔn)確，必須進(jìn)行切割線劃線情況及首件的檢查。為提升鋼模板加工工效與質(zhì)量，該工程采用數(shù)控切割機(jī)、半自動(dòng)切割機(jī)或剪板機(jī)下料，并加強(qiáng)下料幾何尺寸及精確度控制，下料尺寸長(zhǎng)寬誤差控制嚴(yán)格控制在±1mm，面板邊緣平直度誤差應(yīng)在±0.5mm以內(nèi)，對(duì)角線誤差在±1.5mm內(nèi)，相同規(guī)格板料必須保證尺寸大小的一致，對(duì)于超誤差面板，必須進(jìn)一步打磨修整，直至達(dá)設(shè)計(jì)規(guī)范。

3.2.2 整體組裝要求

鋼模板必須保證表明平整光滑，無(wú)明顯坑陷和劃痕，其表面平整度應(yīng)控制在2mm內(nèi)，周邊直線度應(yīng)在1mm/2m范圍，模板長(zhǎng)寬誤差應(yīng)控制在5‰且不超過(guò)2mm，模板高誤差應(yīng)<5‰且不超過(guò)3mm。法蘭橫豎筋位于同一直線，連接孔拼接無(wú)誤且均勻分布。鋼模板整體組裝尺寸其余方面的允許偏差詳見(jiàn)表1。

表1 模板組裝尺寸允許偏差

4 混凝土澆筑施工質(zhì)量控制

4.1 混凝土澆筑的間歇時(shí)間控制

為保證混凝土澆筑質(zhì)量，應(yīng)盡可能保持連續(xù)澆筑，澆筑間隙或暫停時(shí)間嚴(yán)格按混凝土澆筑試驗(yàn)確定。該工程相鄰塊混凝土澆筑間歇時(shí)間應(yīng)控制在72h以上，若逾上述間歇時(shí)間，必須設(shè)施工縫，并報(bào)監(jiān)理方審查批準(zhǔn)。

4.2 澆筑層厚度控制

該工程混凝土澆筑層的厚度視原材料、配合比、拌和、運(yùn)輸及澆筑能力、振搗施工工效、環(huán)境溫度等因素而綜合確定，且不應(yīng)超出表2對(duì)最大厚度的規(guī)定。

表2 混凝土澆筑層的允許最大厚度

4.3 混凝土面的修整質(zhì)量保證

有模板澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)表面成型偏差嚴(yán)格按照表4規(guī)定執(zhí)行。

無(wú)模板澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)表面成型偏差嚴(yán)格按照下表規(guī)定執(zhí)行。

表3 混凝土結(jié)構(gòu)表面的允許偏差

表4 無(wú)模板混凝土表面允許平整度偏差

4.4 無(wú)?；炷帘砻娴谋?/h3>

為有效防止混凝土澆筑表明發(fā)生干縮裂縫，本工程通過(guò)在混凝土結(jié)構(gòu)表面噴霧并加蓋聚乙烯覆蓋膜的方式，確?；炷两Y(jié)構(gòu)表面一定的濕潤(rùn)度，并防止水分蒸發(fā)失散。噴霧過(guò)程中將霧滴直徑控制在40-80cm，預(yù)防因噴霧過(guò)渡而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面水泥漿液翻漿。

4.5 施工縫處理

對(duì)面積較大的施工縫通過(guò)高壓沖毛機(jī)+人工鑿毛的方式?jīng)_毛處理，對(duì)于較小的面積，則采用壓力水沖毛+人工鑿毛的處理方式，并確保在混凝土結(jié)構(gòu)初凝后-終凝前的時(shí)間段內(nèi)實(shí)施高壓水沖毛。沖毛或鑿毛處理后的施工縫還應(yīng)用壓力水徹底沖洗干凈縫面，并消除表面積水后，均勻鋪灑厚度20-30mm的水泥砂漿層，再進(jìn)行混凝土澆筑。所鋪撒的砂漿強(qiáng)度應(yīng)高出混凝土強(qiáng)度一個(gè)等級(jí)，砂漿鋪撒面積應(yīng)根據(jù)澆筑面積確定，并以澆筑后砂漿被覆蓋為限。

5 結(jié) 論

東興市黃淡水庫(kù)出險(xiǎn)加固工程閘門井施工規(guī)模大、工期緊、施工干擾大，存在一定的組織協(xié)調(diào)難度，施工項(xiàng)多，交叉作業(yè)管理難度大，涉及不同工種交叉作業(yè)，施工過(guò)程協(xié)調(diào)配合難度較大，閘門井施工涉及用電設(shè)備多，高峰期用電量大，地下作業(yè)環(huán)境濕度大，安全用電管理等方面均存在較大難度。在該工程閘門井施工質(zhì)量控制下，有效解決了上述技術(shù)管理及組織協(xié)調(diào)難題，確保了閘門井施工的順利進(jìn)行，為其他工程的施工節(jié)省了時(shí)間。