雙臺子河閘除險加固工程閘墩施工模板比較與施工分析

蘇艷宇

(遼寧省大伙房水庫輸水工程建設(shè)局，遼寧 沈陽110166)

1 工程概況

雙臺子河閘位于盤錦市雙臺子區(qū)東郊，位于遼河盤錦城市防洪段，是遼河下游的樞紐建筑物，也是遼河下游防洪體系的一個重要組成部分。根據(jù)招標(biāo)文件規(guī)定，為加強(qiáng)混凝土外觀質(zhì)量，閘墩模板應(yīng)采用滑升式及定型模板。按合同規(guī)定2014年10月30日前完成閘墩11.08 m以下混凝土澆筑。為了滿足節(jié)點(diǎn)工期要求，結(jié)合本工程建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，和以往的施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過中國水利水電第六工程局有限公司多輪仔細(xì)研究比較，建議墩頭模板采用定型組合鋼模板，平面部分根據(jù)閘墩尺寸制作成大尺寸組合鋼模板，減少模板接縫。和滑模相比較定型組合鋼模板工藝比較簡單，模板加工制作時間短，模板周轉(zhuǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，且能夠保證混凝土外觀質(zhì)量不低于滑模。

2 工程施工設(shè)計(jì)

雙臺子河閘除險加固工程閘墩工程主要涉及新建18孔淺孔閘，其中中墩9個，縫墩8個，邊墩兩個。中墩和縫墩墩頭采用半圓弧型和墩體和邊墩均采用平面組合鋼模板的方法。首先我們按照施工圖紙中墩寬度分為2.0 m和3 m兩種形式進(jìn)行加工，墩頭半圓弧型模板和墩體兩側(cè)平面部分全部由廠家根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸加工制作而成;墩頭異型部分采用整張鋼板按照設(shè)計(jì)尺寸加工成兩個半圓(有助于拆模)，用槽鋼焊接成閘墩形狀的結(jié)構(gòu)作為肋，以保證模板的整體強(qiáng)度。平面部分根據(jù)中墩尺寸加工成4 180 mm×4 050 mm和3 620 mm×4 050 mm兩種形式。為了保證混凝土的外觀質(zhì)量，需要盡量減少拉條。經(jīng)過計(jì)算立圍囹采用20 a工字鋼，間距1 m，橫圍囹采用8#槽鋼，間距1 m，沿著立圍囹橫向每3 m設(shè)置一道對拉拉條即可滿足強(qiáng)度和撓度的要求。

3 定型組合鋼模板和滑模比較

對于雙臺子河閘除險加固工程閘墩工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而言，閘墩高度只有8.08 m，且閘墩下游側(cè)交通橋?yàn)轭A(yù)制，且有類似牛腿結(jié)構(gòu)，能夠采用滑模高度只有5.71 m，且閘門槽需要預(yù)埋，不利于滑模施工。如果我們準(zhǔn)備先分別按照中墩寬度2.0 m和3.0 m兩種形式每種各做兩套，一次保證兩個閘墩同時施工，這樣可以盡量保證有兩個閘墩澆筑混凝土的同時，另外兩個閘墩在支立模板。這樣按照計(jì)劃閘墩可在70 d內(nèi)完成。相比較對于滑模施工工藝來講，準(zhǔn)備工作比較繁瑣，準(zhǔn)備工作時間相對來講較長，液壓系統(tǒng)、支撐桿、工作盤、輔助盤、提升架、圍圈等工序都要做充分準(zhǔn)備，有一個工序工作沒有做到位都是不行的，這樣就導(dǎo)致大部分時間都花費(fèi)在滑模施工的準(zhǔn)備工作上。

如果采用滑模施工的話，根據(jù)閘墩尺寸、工程量和工期要求，采用同樣兩個閘墩獨(dú)立滑升，四套滑模施工的方案，既制作四套模體，(兩套中墩和兩套縫墩模體)兩套套滑升、兩套準(zhǔn)備。根據(jù)本工程特點(diǎn)如果采用這種方法的話閘墩需要約91 d完成。

另外滑模和定型組合鋼模板相比，滑模不能一次性澆筑完成，一期混凝土澆筑完成后，進(jìn)行鑿毛處理要待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，才能進(jìn)行下一次澆筑，這樣墩體表面勢必要有施工縫，影響閘墩混凝土整體強(qiáng)度和外觀質(zhì)量。

4 施工方法與步驟

4.1 模板施工

為了保證模板的強(qiáng)度，事先在澆筑閘底板混凝土?xí)r預(yù)埋鋼板。定型組合鋼模板按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸加工完運(yùn)至現(xiàn)場后，首先在地面進(jìn)行整體拼裝，拼裝完成后采用25 T汽車吊吊裝。模板立圍囹采用20 a工字鋼間距1 m，待立圍囹支立好后，立圍囹底腳與鋼板焊接，以保證閘墩底腳模板的強(qiáng)度和減少拉條數(shù)量。沿著20 a工字鋼縱向每3m設(shè)置一道對拉拉條，墩體表面布置兩道拉條即可，橫圍囹采用8#槽鋼間距1 m。

4.2 砼拌合

本項(xiàng)工程混凝土由設(shè)在河心島的1.6 m3拌合站統(tǒng)一拌合，本拌合站有一臺主機(jī)、4個100 T儲灰罐(兩個粉煤灰、兩個水泥)、四個三面封閉、一側(cè)敞口式，料倉長20 m，寬15 m，墻高2 m的料倉和其他相應(yīng)的配套設(shè)施組成。每臺配料機(jī)配備1臺裝載機(jī)為其上料，以保證供料的及時、充足。

4.3 砼運(yùn)輸

砼運(yùn)輸主要為垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸，根據(jù)本工程施工特點(diǎn)結(jié)合以往類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，考慮各方面施工影響因素，本工程的混凝土垂直運(yùn)輸主要采用50 t汽車起重機(jī)吊1.0～2.0 m3臥罐進(jìn)行垂直運(yùn)輸，水平運(yùn)輸采用5 T自卸汽車來完成。

4.4 砼澆筑

閘墩混凝土澆筑采用平鋪法施工，在澆筑第一層混凝土前，必須先鋪一層2～3 cm的水泥砂漿，之后每層鋪料厚度控制在30～40 cm之間，具體情況根據(jù)混凝土入倉速度、鋪料允許間隔時間和倉位面積大小、氣溫情況確定，混凝土一次性澆筑到11.08 m高程。澆筑砼時，嚴(yán)禁在倉內(nèi)加水，如發(fā)現(xiàn)砼和易性較差時，必須采用加強(qiáng)振搗等措施，以保證砼質(zhì)量。

4.5 砼平倉與振搗

混凝土平倉主要采用人工平倉。澆筑時隨澆隨平，不堆積，不允許長距離地用振搗器平倉，以免過振使混凝土產(chǎn)生骨料分離。

采用1.1 kw插入式振搗器進(jìn)行振搗，振搗工作嚴(yán)格按操作程序及規(guī)范要求執(zhí)行，嚴(yán)謹(jǐn)有過振和漏振等現(xiàn)象出現(xiàn)。振搗操作時，注意振搗器距模板的垂直距離，不應(yīng)小于振搗器有效半徑的1/2，振搗時振搗器垂直插入下層砼5 cm以上，每插入點(diǎn)的振搗時間以砼不再出現(xiàn)氣泡，不再顯著下沉，并開始泛漿為準(zhǔn)。不得觸及鋼筋、止水及其它預(yù)埋件，注意對模板、止水及其它預(yù)埋件的保護(hù)。在澆筑倉內(nèi)，無法使用振搗器的部位，如止水片、止?jié){片等周圍，應(yīng)輔以人工搗固，使其密實(shí)。

4.6 砼養(yǎng)護(hù)與拆模

灑水養(yǎng)護(hù)應(yīng)在混凝土澆筑完畢后12～18 h內(nèi)開始進(jìn)行，在干燥、炎熱氣候條件下，應(yīng)延長養(yǎng)護(hù)時間至少28 d以上并用草袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。拆模時間按要求進(jìn)行，不承重的側(cè)面模板在混凝土強(qiáng)度達(dá)3.5 Mpa/cm2以上，并能保證其表面及棱角不因拆模而損壞時進(jìn)行模板拆模。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，采用25 T汽車吊整體拆模，模板經(jīng)過打磨、刷油等處理后堆放好，便于直接進(jìn)行下一個閘墩的模板支立。

4.7 模板縫和拉條眼處理

為保證閘墩整體的外觀美觀，對模板接縫進(jìn)行無縫處理，模板拼裝完成后填塞雙面密封膏封填塞模板縫隙;混凝土澆筑完成拆模后，對接縫采用人工打磨的方法加以處理。

對拉拉條眼的處理采用將拉條眼周圍直徑2～3 cm，深度約2～3 cm范圍內(nèi)的混凝土切掉后將拉條進(jìn)行切割，切割完成后采用預(yù)收縮砂漿進(jìn)行填補(bǔ)修復(fù)。以保證混凝土外觀質(zhì)量。

5 結(jié)語

在水利工程施工中，閘墩混凝土施工雖然十分常見，但是施工模板的選擇非常重要。每個項(xiàng)目對自己項(xiàng)目施工的施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、施工成本等種種因素考慮，不同的施工環(huán)境、施工項(xiàng)目選用不同的模板。中國水利水電第六工程局有限公司近年在水閘施工中，東港白云閘、丹東市鴨綠江干流日龍山至蚊子溝閘工程均采用了定型組合鋼模板一次性成型的方法，并且得到了業(yè)主和監(jiān)理等的一致好評，這兩個工程均被評為優(yōu)良工程。本工程模板設(shè)計(jì)在上述兩個工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，大大減少了拉條數(shù)量和模板接縫，并且進(jìn)行了無縫處理，從而達(dá)到提高混凝土外觀質(zhì)量的目的。

綜上兩種施工方法所述，相對于本工程特點(diǎn)而言定型組合鋼模板施工工藝簡單，可靈活組裝，裝拆方便，可組合拼裝成大塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，工期較短。周轉(zhuǎn)次數(shù)多，降低施工成本等優(yōu)點(diǎn)且混凝土外觀質(zhì)量不低于滑模。通過以上分析，建議閘墩模板采用定型組合鋼模板施工。

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