小斷面豎井混凝土襯砌施工研究

王維 姜曉文

摘要：溧陽(yáng)抽水蓄能電站廠房?jī)?nèi)基坑排水從滲漏集水井通過(guò)三段管道井，最終通過(guò)自流排水洞將水排至下庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)。豎井井身為圓形斷面，襯砌30cm厚C25砼，襯砌后凈斷面直徑2.5m。由于豎井所處地質(zhì)條件較差，廊道內(nèi)空間狹小，凈斷面尺寸較小，為保證施工質(zhì)量及安全總結(jié)出了一套適用于小斷面豎井混凝土襯砌滑模施工方案并有效得到實(shí)施且效果較好，可為類似工程提供參考意見。

關(guān)鍵詞：排水豎井;小斷面;混凝土襯砌;滑模

1 工程概況

地下廠房排水管道豎井共分3段，①豎井深度25.54m，②豎井深度36.6m，③豎井深度25.58m襯砌后凈斷面直徑2.5m。①豎井頂部廊道位于自流排水洞的終點(diǎn)端頭部位，其中長(zhǎng)度2.0m擴(kuò)大段與自流排水洞擋水坎銜接，②、③豎井頂部廊道分別位于8m、-27.5m排水廊道內(nèi)。豎井頂部廊道底板襯砌30cm厚C25砼，并分別設(shè)橫梁安置鋼蓋板。

2 總體施工方案

排水管道豎井混凝土襯砌主要采用液壓滑模的方式進(jìn)行施工。在豎井下部首先將滑模提至豎井段部位，利用井周邊的錨桿固定爬桿，底部洞口段采用定型鋼模板和木模板組合拼裝，混凝土澆筑時(shí)待底部散拼段澆筑至滑模高度后再起滑模體，待滑模提升至豎井頂部橫梁部位時(shí)，預(yù)先埋設(shè)盒子形成梁窩，最后安設(shè)預(yù)制的橫梁。豎井井身襯砌完成后，澆筑頂部廊道內(nèi)底板砼及施工相應(yīng)的銜接部位。

3 豎井滑模施工

3.1 井壁清理

自上而下用清水沖洗井壁浮塵，使?jié)仓幕炷僚c噴混凝土層緊密結(jié)合。

3.2 測(cè)量放樣

在井口中心點(diǎn)布置一根鋼絲（下掛墜砣）作為井筒施工的中心控制線。高程控制由測(cè)量給出井口控制點(diǎn)，用長(zhǎng)鋼尺測(cè)量，并同井筒下部閉合。

3.3 鋼筋制安

3.3.1 鋼筋在加工廠進(jìn)行加工，鋼筋制作應(yīng)符合下列要求：

鋼筋表面應(yīng)潔凈，使用前應(yīng)將表面油污、漆污、銹皮、鱗繡等清除干凈;彎曲的鋼筋應(yīng)矯直后才允許使用，其矯直率不大于1%;鋼筋成型應(yīng)預(yù)先放樣，成型后的鋼筋必須完全與放樣吻合，若不吻合，必須調(diào)整，直到符合要求為止;鋼筋的彎制應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)加工好的鋼筋應(yīng)掛牌標(biāo)示。加工成型后要編號(hào)堆放，搬運(yùn)時(shí)要注意按順序擺放，以免引起混亂。

3.3.2 鋼筋運(yùn)輸

鋼筋運(yùn)輸采用8t載重汽車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，人工搬運(yùn)至井口部位。運(yùn)輸過(guò)程中采取分類隔離、捆扎等方法，防止鋼筋變形及松脫。加工好的鋼筋采用井口自制龍門架采用5t卷?yè)P(yáng)機(jī)提升進(jìn)行垂直運(yùn)輸放到滑模盤上。人員上下采用罐籠。施工中由罐籠運(yùn)輸鋼筋至工作面，但是禁止人員上下和材料混裝。

3.3.3 鋼筋安裝

鋼筋安裝注意控制好保護(hù)層的厚度;鋼筋主要采用綁扎的方式，鋼筋安裝時(shí)，要符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求?；┕ぶ?，混凝土澆筑后必須露出最上面一層橫筋，鋼筋綁扎間距符合要求，每層水平鋼筋基本上呈一水平面，上下層之間接頭要錯(cuò)開，豎筋間距按設(shè)計(jì)布置均勻，相鄰鋼筋的接頭要錯(cuò)開，同時(shí)利用提升架焊鋼管控制鋼筋保護(hù)層。

3.3.4 爬桿延長(zhǎng)

模體就位后，按滑模設(shè)計(jì)布置千斤頂，千斤頂爬桿使用不同的長(zhǎng)度規(guī)格錯(cuò)開布置，正?；龝r(shí)，每根爬桿長(zhǎng)3.0m，要求平整無(wú)銹皮，當(dāng)千斤頂滑升距爬桿頂端小于350mm時(shí)，應(yīng)接長(zhǎng)爬桿，接頭對(duì)齊，不平處用角磨機(jī)找平，爬桿同環(huán)筋相連接加固。爬桿位置施工中代替一根豎向鋼筋，滑模爬至頂部后對(duì)爬桿進(jìn)行一次回填C30砂漿。

3.4 混凝土運(yùn)輸

3.4.1 豎井混凝土運(yùn)輸采用6m3混凝土罐車運(yùn)輸至8#施工支洞內(nèi)的8m排水廊道洞口處，再采用農(nóng)用三輪車運(yùn)至豎井底部，將混凝土料卸至自制的混凝土吊罐（0.5m3）內(nèi)，采用豎井井口布置的5t卷?yè)P(yáng)提升至超過(guò)模體一定高度后，卸至溜槽入倉(cāng)。

3.4.2 豎井混凝土運(yùn)輸采用6m3混凝土罐車運(yùn)輸至8#施工支洞內(nèi)的8m排水廊道洞口處，再采用農(nóng)用三輪車運(yùn)至豎井井口部位，卸至集料斗通過(guò)溜筒入倉(cāng)。

3.4.3 豎井混凝土運(yùn)輸采用6m3混凝土罐車運(yùn)輸至8#施工支洞內(nèi)的8m排水廊道洞口處，再通過(guò)布置在-27m廊道內(nèi)的皮帶機(jī)運(yùn)輸至豎井井口，通過(guò)集料斗、溜筒入倉(cāng)。

3.5 混凝土澆筑

滑模施工按以下順序進(jìn)行：下料→平倉(cāng)振搗→滑升→下料?；；髮?duì)稱均勻下料，正常施工按分層30～40cm一層進(jìn)行，采用插入式振搗器振搗，砼振搗采用Φ50軟軸插入式振搗器，振搗在平倉(cāng)后立即進(jìn)行，振搗時(shí)間以15～30秒為宜，嚴(yán)禁過(guò)振、欠振、漏振，以砼不再顯著下沉，氣泡和水分不再逸出，表面開始泛漿為準(zhǔn)。振搗器的操作遵循“快插慢拔”的原則，并插入下層砼5cm左右，使上下層結(jié)合良好，振搗器插入砼的間距，不超過(guò)振搗器有效半徑的1.5倍（一般40cm），插入位置呈梅花型布置，振搗棒距離模板20cm，經(jīng)常變換振搗方向，并避免直接振動(dòng)爬桿及模板，模板滑升時(shí)停止振搗。滑模正?；鶕?jù)施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土初凝、混凝土供料、施工配合等具體情況確定合理的滑升速度，按分層澆筑間隔時(shí)間不超過(guò)允許間隔時(shí)間。

模板初次滑升要緩慢進(jìn)行，并在此過(guò)程中對(duì)提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，待一切正常后方可進(jìn)行正常澆筑和滑升。

3.6 模板滑升

施工進(jìn)入正常澆筑和滑升時(shí)，應(yīng)盡量保持連續(xù)施工，并設(shè)專人觀察和分析混凝土表面情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定合理的滑升速度和分層澆筑厚度。依據(jù)下列情況進(jìn)行鑒別：滑升過(guò)程中能聽到“沙沙”的聲音;出模的混凝土無(wú)流淌和拉裂現(xiàn)象，手按有硬的感覺，并留有1mm左右的指印;能用抹子抹平。

滑升過(guò)程中有專人檢查千斤頂?shù)那闆r，觀察爬桿上的壓痕和受力狀態(tài)是否正常，檢查滑模中心線及操作盤的水平度。

3.7 停滑措施及施工縫處理

滑模施工要連續(xù)進(jìn)行，意外停滑時(shí)應(yīng)采取“?；胧保炷镣Ｖ?jié)仓?，每?.5～1小時(shí)，滑升1～2個(gè)行程，直到混凝土與模板不在粘結(jié)（一般4個(gè)小時(shí)左右）。由于施工造成施工縫，根據(jù)水電施工規(guī)范，預(yù)先作施工縫處理（鑿毛、加一道止水條），在復(fù)工前將混凝土表面殘?jiān)?，用水沖凈，先澆一層減半的骨料混凝土或水泥砂漿，然后再澆筑原級(jí)配混凝土。

4 滑模施工中出現(xiàn)問(wèn)題及處理

滑模施工中常出現(xiàn)問(wèn)題有：滑模操作盤傾斜、滑模盤平移、扭轉(zhuǎn)、模板變形、混凝土表面缺陷、爬桿彎曲等，其產(chǎn)生的根本原因在于千斤頂工作不同步，荷載不均勻，澆筑不對(duì)稱，糾偏過(guò)急等。因此，在施工中首先把好質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)觀測(cè)檢查工作，確保良好運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

4.1 糾偏

利用千斤頂自身糾偏，即關(guān)閉五分之一的千斤頂，然后滑升2～3行程，再打開全部千斤頂滑升2～3行程，反復(fù)數(shù)次逐步調(diào)整至設(shè)計(jì)要求。并針對(duì)各種不同情況，施加一定外力給予糾偏。所有糾偏工作不能操之過(guò)急，以免造成混凝土表面拉裂、死彎、滑模變形、爬桿彎曲等事故發(fā)生。

4.2 爬桿彎曲

爬桿彎曲時(shí)，采用加焊鋼筋或斜支撐，彎曲嚴(yán)重時(shí)切斷，接入爬桿重新與下部爬桿焊接，并加焊“人”字型斜支撐。

4.3 模板變形處理：

對(duì)部分變形較小的模板采用撐桿加壓復(fù)原，變形嚴(yán)重時(shí)，將模板拆除修復(fù)。

4.4 混凝土表面缺陷處理

采用局部立模，補(bǔ)上比原標(biāo)號(hào)高一級(jí)的細(xì)骨料混凝土并用抹子抹平。

5 結(jié)語(yǔ)

小斷面豎井襯砌作業(yè)空間狹小、通行不便，施工難度較大。為此通過(guò)對(duì)技術(shù)方案的研究與優(yōu)化，研究出一套適用于小斷面豎井襯砌的滑模施工技術(shù)，并在溧陽(yáng)電站中得以應(yīng)用，尾水系統(tǒng)排水管道豎井襯砌外觀質(zhì)量良好、表面光潔無(wú)蜂窩麻面等質(zhì)量問(wèn)題。此技術(shù)累積了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)，可應(yīng)用于類似工程施工中。