碾壓混凝土在航運樞紐船閘縱向圍堰施工中的應用

陶野 重慶新田港口物流有限公司

1.施工概述

嘉陵江梯級渠化利澤航運樞紐工程位于重慶市合川區(qū)大石街道利澤碼頭嘉陵江干流上游約3.5km處，開發(fā)任務以航運為主、航電結合、以電促航。本工程規(guī)模為大（2）型。利澤航運樞紐工程樞紐布置采用左船閘右廠房布置方案。樞紐壩頂全長569.63m，船閘布置在左岸，電站廠房布置在右岸，中間布置泄洪沖沙閘。船閘縱向全年圍堰采用C15（三級配、F50、W6）混凝土圍堰，梯形斷面，共15.95萬m3，底寬21.45m，頂寬5m，高28m，長550m。船閘縱向圍堰碾壓分3區(qū)30倉，碾壓混凝土主要工程量為159474m3，其中變態(tài)混凝土48851m3（包含194.0-195.0m高程11726m3），門機通道常態(tài)混凝土3456.0m3（高程200.0-222.0m）。船閘縱向圍堰碾壓混凝土施工時段為：2019年12月15日～2020年4月18日，共134天。

2.圍堰分區(qū)

圖1 碾壓混凝土倉內通道示意圖

船閘縱向圍堰施工共分3區(qū)，船閘縱向圍堰上游段壩0+000～壩上0+187為Ⅰ區(qū)，Ⅰ區(qū)長190m。船閘縱向圍堰下游段壩下0+094～壩下0+274為Ⅱ區(qū)，Ⅱ區(qū)長180m。船閘縱向圍堰下游段壩下0+274～圍堰0+451為Ⅲ區(qū)，Ⅲ區(qū)長180m。碾壓混凝土施工分層高度3m，鋪料厚度35cm，壓實厚度30cm。高程195-222m碾壓混凝土施工垂直運輸主要為模板安裝、材料入倉，以16t、25t汽車吊為主。起吊設備上升至高程201-222m時，模板安裝、材料入倉采用30t、汽車吊為主，混凝土采用100t履帶吊入倉。澆筑前對倉內區(qū)域進行劃分并明確標識，澆筑前用紅漆在模板上畫出碾壓分層，尤其是二級配區(qū)域和機拌變態(tài)混凝土區(qū)域及不同攤鋪碾壓方向、斜層起坡點和坡腳位置。為了避免倉號表面二次污染，運輸車道事先采用警界線進行標示。

河床高程204.0m至210.0m碾壓混凝土施工利用上下游全年圍堰及填筑形成的入倉204-210高程碾壓混凝土施工道路。高程210.0m至222.0m碾壓混凝土施工從上游全年圍堰入倉，下游段Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)通過倉內碾壓混凝土通道連接，施工設備單進單出。下游段Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)高程210.0m以上施工，僅有下游全年圍堰一處入倉口，Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)需形成連接通道。該通道采用碾壓混凝土，坡比1：10，隨碾壓混凝土施工形成，具體見圖1。

3.模板

船閘縱向圍堰碾壓混凝土施工以3m×3m翻升模板（單塊重量1.5t）為主，采用16噸吊車和25噸吊車吊裝人工進行配合；入倉口采用預制混凝土擋塊非標準部位、止水部位采用組合鋼模板及木模堵縫。

3m×3m翻升模板每塊4根φ22錨筋，長1m，反坡段采用蛇形柱或者22工字鋼支撐，間距1.5米，單根長3.3m。

3m×3m翻升模板模板配置計算如下：

（180+180+190）÷3×2+（21×4）÷3=367+30=397塊

397×2=794塊

利用公司現有資源3m×1.9（2.0、2.1）m，翻升模板模板配置計算如下：

（180+180+190）÷3×2+（21×4）÷3=367+30=397塊

預制混凝土擋塊規(guī)格：2×0.75×1m，C15混凝土。

使用木模時，靠近砼面一側板面做刨光處理。使用鋼模板時，模板內表面需清理干凈，并涂刷脫模劑。

4.碾壓混凝土施工

4.1 碾壓混凝土施工方法及主要參數

195.00m～204m高程采用斜層碾壓施工，斜層碾壓開倉平段和收倉平段長均為80m；204.00m～210m高程采用通倉薄層碾壓；210.00m～222.0m高程采用常態(tài)混凝土，便于倉內澆筑施工。碾壓混凝土鋪料厚度35cm，壓實厚度30cm，碾壓變數2（無振）+6（有振）+2（無振），振動碾碾壓速度1.3km/h。

4.2 混凝土澆筑倉面設計

船閘縱向圍堰碾壓混凝土施工過程中，其他部位混凝土澆筑在同時進行中，為保障全面履約，綜合考慮其他部位正常澆筑，碾壓混凝土澆筑強度最大117m3/h，層間間隔時間按照6.0h控制，最大碾壓澆筑倉面順水流方向長度約190m，垂直于水流方向寬度約為20.5m，碾壓鋪料厚度為35cm，壓實厚度30cm。

高程195.0-204.0m斜層法施工上平段長度控制為80.00m，斜坡坡比按1：10控制，長度為30.00m，下平段控制為80.0m。

高程195.0-204.0m備倉施工時由上游向下游進行倉號模板安裝，安排三組木工，每組5人，配合三臺吊車，注意控制結構物體型邊線，均小于設計邊線15mm,減少混凝土超澆方量。為保證澆筑體型，能夠迅速及時封倉，入倉口均不至于下游橫縫位置，預留通道為6.0m。

高程195.0-204.0m澆筑時安排2臺平倉機、2臺振動碾、2臺切縫機，由上游向下游對稱鋪料，松鋪厚度為34cm,在模板上間隔15.0m劃出分層填筑高程線，在碾壓倉面設置可移動高程三角架確保填筑高程準確。

高程210.0-222.0m因倉面寬度9-5m，為保證混凝土澆筑節(jié)點目標及設備布設，采用常態(tài)混凝土進行施工，施工分縫根據設計要求進行分縫處理。

高程213.0以上狹小倉號施工時在入倉采用100t履帶吊進行施工，施工時采用跳倉的方式進行施工，夜間需要確保照明，加強車輛指揮，減少安全風險。

4.3 碾壓方法

分為平層碾壓和斜層碾壓兩種碾壓方式，一種是平層碾壓，碾壓作業(yè)分條帶進行，條帶寬度10m，碾壓作業(yè)采用搭接法，碾壓條帶間的搭接寬度10～20cm，高程204.0m～210.0m之間的碾壓面積相對較小，碾壓方式采用分區(qū)通倉薄層施工方式，按平層鋪料平倉碾壓方式施工。大型振動碾無法碾壓的部位采用小型振動碾壓實。另一種斜層碾壓若覆蓋時間大于初凝時間，需采用斜層碾壓。開倉先自倉號一側按層厚30cm通倉平層鋪筑、分層碾壓，平段長80m，鋪筑層自下而上依次向上游推進，從而使新澆筑的砼表面形成一個斜面，斜面坡比控制在1：10。195.00m～204m高程采用斜層碾壓施工，斜層碾壓開倉平段和收倉平段長均為80m；204.00m～210m高程采用通倉薄層碾壓；210.00m～222.0m高程采用常態(tài)混凝土，便于倉內澆筑施工。碾壓混凝土鋪料厚度35cm，壓實厚度30cm，碾壓變數2（無振）+6（有振）+2（無振），振動碾碾壓速度1.3km/h。

4.4 伸縮縫施工

當每層碾壓混凝土完成碾壓后，采用液壓切縫機開始切縫，切縫縫寬2.4cm，切縫深度為該層鋪料厚度的2/3，將彩條布預先剪成28cm長、比切縫刀寬小1～2cm的小塊，填入縫內，成縫面積每層應不小于設計面的60%。伸縮縫橡膠止水及瀝青散板采用鋼筋制作止水夾加固，止水周邊混凝土采用變態(tài)混凝土，變態(tài)混凝土攤鋪、振搗時采用φ50軟軸振搗棒，防止瀝青散板及止水變形。

5.施工質量控制措施

5.1 層間結合

為保證層間結合良好，及時采取彩條布對碾壓混凝土面進行覆蓋，如局部有失水發(fā)白現象，將水泥粉煤灰凈漿鋪灑覆蓋在上一層碾壓混凝土前，然后進行上一層碾壓混凝土施工。每盤料在出機后2小時以內攤鋪平倉碾壓全部完成。為確保上游面二級配防滲碾壓混凝土的層間結合良好，防止?jié)B漏通道的產生。

5.2 施工縫處理

在澆筑上層混凝土前，下層混凝土在達到一定強度后（混凝土澆筑收倉后24h～36h），用高壓水槍對縫面進行沖毛或人工鑿毛，處理后的施工縫要求表面粗糙、微露粗砂或礫石，表面無乳皮、無松動骨料、粗骨料外露不超過1/3，最后將倉面沖洗干凈。

6.結語

綜上所述，通過介紹嘉陵江梯級渠化利澤航運樞紐工程船閘縱向圍堰進行碾壓混凝土的施工工作，按照專項技術方案要求進行碾壓及振搗作業(yè)，保證了混凝土澆筑質量，從而可以看出碾壓混凝土施工技術具有施工時間短,機械化程度高、施工程序簡化、施工造價低廉等諸多優(yōu)勢,能有效保障航運工程施工質量和強度。在利澤航運樞紐工程船閘縱向圍堰施工中，使用了碾壓混凝土取得了較好的效果。