大型泵站流道超大體積混凝土施工技術(shù)探究

趙云中

摘要：近年來(lái)，隨著防洪排澇工程大規(guī)模的建設(shè)推進(jìn)，水閘、泵站大體積混凝土得到廣泛應(yīng)用，施工技術(shù)要求不斷創(chuàng)新。文章結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)大型泵站流道大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行探討，并且對(duì)異形曲面高大模板設(shè)計(jì)、混凝土澆筑施工過(guò)程、溫控防裂措施等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹，為以后類(lèi)似泵站流道混凝土施工提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：泵站流道;大體積混凝土;混凝土施工技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的建設(shè)進(jìn)程逐漸提升，水利工程作為國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)性工程，其質(zhì)量監(jiān)督管理工作也需要重點(diǎn)關(guān)注。并且我國(guó)水利建設(shè)企業(yè)正處于如火如荼的發(fā)展進(jìn)程中，怎樣在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中營(yíng)造良好的企業(yè)形象，發(fā)揮優(yōu)質(zhì)的建設(shè)效果是眾多企業(yè)孜孜不倦的目標(biāo)之一。而在提升自身建筑施工實(shí)力的過(guò)程中，最重要的一點(diǎn)就是要做好施工質(zhì)量及安全的把控工作，也就是對(duì)建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理力度進(jìn)行增強(qiáng)，通過(guò)采取施工現(xiàn)場(chǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)化管理實(shí)現(xiàn)自身口碑及競(jìng)爭(zhēng)力的提升，進(jìn)而推動(dòng)自身企業(yè)更好發(fā)展。

1工程概況

某閘站是該項(xiàng)目所在地較大的泵站施工項(xiàng)目，其中布置了2臺(tái)單機(jī)流量為30m/s的豎井灌流泵，該泵站排澇流量共計(jì)可達(dá)到4780m'/s，達(dá)到了大（2）型排澇泵站水準(zhǔn)，因此設(shè)定該工程為等級(jí)為2級(jí)，其中涉及到的建筑物等級(jí)也被定為2級(jí)。該閘站工程的泵室流道高度可達(dá)4m，施工面積超過(guò)1500m。根據(jù)最終設(shè)計(jì)圖紙將本工程共計(jì)分為6塊，其中單塊最大混凝土體積高達(dá)100m'。另外，為了能夠保證本工程竣工后達(dá)標(biāo)，因此在實(shí)際施工中主要采用了一模到頂?shù)氖┕し椒ā?/p>

2施工技術(shù)難點(diǎn)

工程流道為異形曲面，每個(gè)流道進(jìn)口段凈寬10.70m，由矩形斷面漸變縮小至Φ4083mm圓形斷面，在流道中間布置電動(dòng)機(jī)豎井，流道出口段由圓形斷面逐漸擴(kuò)大至寬為10.70m出口矩形斷面，中間設(shè)置隔墩將流道分為兩孔，擴(kuò)散角9°，施工難度大;泵室流道混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，澆筑高度高，高達(dá)7.15m，一次澆筑量大，約2500m'，連續(xù)澆筑時(shí)間長(zhǎng)，長(zhǎng)達(dá)36h;混凝土澆筑一模到頂，對(duì)大體積混凝土的高大支模架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)、施工及材料要求高;混凝土用量大，混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸車(chē)輛及路線、運(yùn)輸間隔時(shí)間、泵車(chē)平臺(tái)位置等成為施工的關(guān)鍵問(wèn)題;混凝土溫控及養(yǎng)護(hù)技術(shù)要求高。

3主要施工方法及技術(shù)措施

3.1泵室流道分塊和施工工序設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)想法將整個(gè)流道分為6塊，施工中選擇了對(duì)角線法施工順序，以此確?；厥芰_(dá)到平衡要求。

3.2模板制作與支模架體系搭設(shè)

3.2.1模板制作

流道為異型曲面形狀，為確保線型滿足圖紙及規(guī)范要求，模板采用在木工車(chē)間按1：1放樣，放樣時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑膯尉€圖制作相應(yīng)的龍骨，并在搭好的平臺(tái)上進(jìn)行龍骨拼裝，模板表面采用2層共25mm厚木板覆蓋成型，保證模板表面平順和光滑。

3.2.2支模架體系搭設(shè)

流道頂板的模板支撐采用承重式滿堂腳手架，墩墻的側(cè)向模板支撐采用鋼管水平對(duì)撐加拋桿斜撐。

搭設(shè)工藝流程為：基礎(chǔ)準(zhǔn)備→按設(shè)計(jì)尺寸排放掃地桿→豎立管并同時(shí)安裝縱橫向掃地桿→搭設(shè)縱橫水平桿→搭設(shè)剪刀撐→水平向、豎向頂托。滿堂腳手架的立桿縱橫間距應(yīng)符合模板支撐體系設(shè)計(jì)間距。立桿根據(jù)流道斷面形狀采用不同長(zhǎng)度的鋼管，立桿接長(zhǎng)采用對(duì)接扣件連接，且交錯(cuò)布置，相鄰兩根立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個(gè)相隔接頭在高度方向上錯(cuò)開(kāi)的距離≥500mm。水平桿采用搭接時(shí)，其搭接長(zhǎng)度≥1m，用≥2個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定。在承重架體四周滿布豎向剪刀撐，內(nèi)部每隔4排立桿設(shè)置一道連續(xù)豎向剪刀撐，從頂層開(kāi)始向下每隔2步設(shè)置水平剪刀撐，剪刀撐寬度≥4跨，且≥6m。鋼管腳手架搭設(shè)完成后，驗(yàn)收人員應(yīng)持扭力扳手對(duì)扣件進(jìn)行檢查。

3.3混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)

3.3.1控制速率，分層澆筑

混凝土澆筑時(shí)應(yīng)分層均勻?qū)ΨQ(chēng)上升，對(duì)稱(chēng)有利于流道兩側(cè)混凝土壓力的相對(duì)平衡，上升速度不要太快，一般控制在30～40cm/h內(nèi)，可以最大程度避免混凝土澆筑對(duì)漸變圓弧段模板產(chǎn)生過(guò)大的上浮力，影響模板支撐體系的穩(wěn)定性。控制上下層的間隔時(shí)間不超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間，防止出現(xiàn)施工縫。

3.3.2入倉(cāng)與澆注

由于流道墩墻高度過(guò)高，鋼筋會(huì)對(duì)混凝土入倉(cāng)形成影響，因此工作人員在對(duì)頂層鋼筋進(jìn)行布置時(shí)適當(dāng)預(yù)留了洞口，從而方便了導(dǎo)管插入，有效規(guī)避了混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象。另外由于本工程中漸變段異型曲面模板下方的兩側(cè)都有三角區(qū)域，該區(qū)域混凝土到達(dá)較難，因此在施工中決定采用粒徑較小并且高流動(dòng)性的混凝土進(jìn)行區(qū)域填充，同時(shí)使用細(xì)小振動(dòng)棒進(jìn)行振搗。

3.3.3振搗和養(yǎng)護(hù)

第一層混凝土初凝之前就進(jìn)行第二層混凝土澆筑，振搗時(shí)將振動(dòng)棒插入混凝土層約50mm，確保兩層混凝土的接觸區(qū)域具有良好的密實(shí)度，避免出現(xiàn)施工冷縫問(wèn)題。灌注相應(yīng)混凝土后及時(shí)對(duì)混凝土表面的泌水進(jìn)行排除?；炷寥抗嘧⑼瓿珊笫褂媚ǖ赌テ交炷?，凝固前兩次收漿工作均采用人工壓抹，本次施工人工壓抹2次，從而最大程度減少混凝土表面收縮裂紋?；炷翝仓瓿珊蟮?2h內(nèi)要覆蓋兩層復(fù)合土工膜，并對(duì)混凝土進(jìn)行適當(dāng)灑水確保表面濕潤(rùn)，溫度達(dá)標(biāo)。

3.4溫度防裂措施

在針對(duì)大體積混凝土進(jìn)行溫度控制過(guò)程中，本工程工作人員深刻根據(jù)工程所在地氣溫、混凝土結(jié)構(gòu)尺寸和內(nèi)部溫度、混凝土配合比等條件進(jìn)行。本次針對(duì)大體積混凝土控溫過(guò)程中主要采用了以下幾種措施：

（1）根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)形狀及部位的差異性對(duì)溫控指標(biāo)進(jìn)行分析。（2）選擇低水化熱以及含堿量低的混凝土，同時(shí)摻入粉煤灰，以此有效降低混凝土中的水泥使用量，并且在混凝土中加入膨脹劑及防裂纖維。

（3）預(yù)埋規(guī)格為b42.5*2.6mm的冷卻水鋼管以及測(cè)溫設(shè)備，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)對(duì)其內(nèi)外部溫度進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)采用通水冷卻方式降溫，水溫控制在了16℃以下。在進(jìn)行高溫季節(jié)施工時(shí)主要采用了制冷劑對(duì)降低水溫，本工程用了10d降溫，前2d水流量控制在50md，之后逐漸減小水流量。最大程度降低混凝土溫度上升速度，緩解混凝土最高溫度出現(xiàn)，間隔一定時(shí)間調(diào)整冷卻水方向，另外本工程中沒(méi)有對(duì)冷卻水進(jìn)行循環(huán)利用。低溫季節(jié)施工期加強(qiáng)了對(duì)混凝土的表面保溫工作，在流道進(jìn)出口位置懸掛了擋風(fēng)簾子。

4施工技術(shù)特點(diǎn)

4.1有效縮短工期，提高施工效率

將常規(guī)分層分次施工方法變?yōu)橐淮涡缘倪B續(xù)澆筑，節(jié)省了大量的砼施工縫面處理、模板和鋼管架的重復(fù)拆立的時(shí)間和人工，施工工期從原計(jì)劃安排的3個(gè)月縮短到2個(gè)月。

4.2提高了混凝土的外觀質(zhì)量

由于一次性連續(xù)澆筑，消除了分層施工的錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，提高了混凝土的外觀質(zhì)量。

4.3混凝土表面裂縫得到有效控制

按常規(guī)分層澆筑方法，新澆混凝土勢(shì)必會(huì)受老混凝土的邊界約束而產(chǎn)生應(yīng)力縫，一次性連續(xù)澆筑，避免了這類(lèi)裂縫的發(fā)生，到目前為止，流道大體積混凝土澆筑完成已經(jīng)2個(gè)多月，未發(fā)現(xiàn)表面裂縫及結(jié)構(gòu)其他裂縫產(chǎn)生。

4.4施工難度大

高大模板支撐體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，技術(shù)、安全要求高，須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并在澆筑過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)支模架的檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

5結(jié)語(yǔ)

泵站流道超大體積混凝土一次性澆筑成型施工技術(shù)的成功實(shí)踐，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。超大體積混凝土施工工藝復(fù)雜、技術(shù)難度高，施工技術(shù)水平的高低直接關(guān)系著水利工程的整體質(zhì)量，只有在施工中注重每一個(gè)施工環(huán)節(jié)和工藝技術(shù)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，才能確保水利工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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