淮水北調(diào)固鎮(zhèn)站肘型進(jìn)水流道施工方法

孫建軍

固鎮(zhèn)站為淮水北調(diào)工程輸水沿線上的二級翻水站工程，站址設(shè)于澮河左側(cè)固鎮(zhèn)閘下劉園干溝涵以下約200m處的左岸堤后。該站工程等別為Ⅲ等，主泵房安裝4臺1950HLQ13.2-12.8立式全調(diào)節(jié)混流泵，配備4臺TL2200-28/3250立式同步電機(jī)。固鎮(zhèn)站進(jìn)水流道為肘形結(jié)構(gòu)，共4處，中間設(shè)有導(dǎo)流墩，流道斷面由6.5m×3.5m（寬×高）矩形漸變到直徑2.1m圓形。該工程肘型進(jìn)水流道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，斷面變化大，屬大體積異型混凝土結(jié)構(gòu)，施工難度大，技術(shù)復(fù)雜，溫控措施要求嚴(yán)格。

一、模板制作及安裝

1.模板材料選用

肘形流道施工用模板有鋼模及木模兩種，該工程采用鋼模，理由是：（1）成本低、制作精度高，成型的在尺寸有保證，表面光滑。（2）模板裝拆簡單靈活，速度快。（3）模板的自身剛度大，可節(jié)約支撐系統(tǒng)材料，因此選用鋼模較為合適。

2.模板制作

該工程肘形進(jìn)水流道鋼模板由專業(yè)廠家根據(jù)設(shè)計圖紙斷面尺寸在工廠內(nèi)進(jìn)行加工制作成定型鋼模，鋼模材料采用Q235A，壁厚采用δ4mm鋼板，內(nèi)壁采用50mm×50mm×4mm角鋼和50mm×10mm帶鋼加強(qiáng)，為方便拼裝和運(yùn)輸，定型鋼模根據(jù)流道斷面特點(diǎn)被加工成不同形狀和尺寸的拼裝構(gòu)件，構(gòu)件之間采用螺栓連接，整個流道共有大小不等46塊拼裝件。流道模板加工完畢后，在工廠內(nèi)進(jìn)行試拼裝，確保各斷面尺寸滿足設(shè)計要求，然后將編號后的定型鋼模運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝。該工程每個進(jìn)水流道各做一套模板，共4套，進(jìn)水流道斷面見圖1。

3.模板安裝

澆筑底板混凝土前將固定流道模板的Ф18mm鋼筋及其他預(yù)埋件提前埋入，保證流道模板支撐位置準(zhǔn)確及受力位置均衡。當(dāng)泵站底板澆筑完畢且達(dá)到一定強(qiáng)度后，用墨線彈出機(jī)組縱橫中心線以及流道各斷面的位置。流道模板運(yùn)到施工現(xiàn)場后，按照從進(jìn)口至出口順序安裝，小塊采用人工安裝，大塊采用塔吊配合安裝，各段模板對號入座，每段模板之間用螺栓連接。校正時模板底部中心線和底板中心線重合，模板上部中心點(diǎn)的垂直投影點(diǎn)也應(yīng)在底板中心線上。校正斷面時利用全站儀放樣，模板安裝校正偏差控制在3mm以內(nèi)，模板安裝好后表面涂沫脫模劑以方便模板拆除。為防止漏漿，模板接縫采用寬度2cm的不干膠帶粘貼。

為防止混凝土澆筑過程中流道模板上浮或左右位移，流道底部模板利用底板預(yù)埋的Ф18mm帶絲鋼筋固定。流道進(jìn)出口兩端模板校正好位置后，與進(jìn)出口處預(yù)埋鋼筋焊接在一起，流道外部模板采用兩側(cè)預(yù)埋Ф18鋼筋焊接固定，預(yù)埋鋼筋間距為2m。流道內(nèi)部模板支撐采用扣件式Ф48鋼管排架，間距1.0×1.0m，步距1.5m，按規(guī)定加設(shè)剪刀撐，圍檁采用[10cm槽鋼。

二、肘型流道混凝土澆筑

1.混凝土澆筑方法

該工程進(jìn)水流道采用商品混凝土泵送澆筑，擬采用分層澆筑法一次成型，每層厚度40cm，采用2臺泵車同時從泵站兩端向中間澆筑。進(jìn)水流道漸變段混凝土澆筑從最低點(diǎn)向最高點(diǎn)水平澆筑，澆筑流道底部混凝土?xí)r，混凝土在振動棒振搗下從一側(cè)向另一側(cè)流動，當(dāng)從另一側(cè)能夠看到混凝土?xí)r，才能在另一側(cè)澆筑混凝土，防止在流道底部模板下形成“氣餅”。進(jìn)水流道底板坡道段混凝土表面平整度要求較高，澆筑時刻適當(dāng)減小混凝土塌落度，減慢澆筑速度，加強(qiáng)混凝土振搗。

2.混凝土溫控措施

該工程肘型流道混凝土設(shè)計強(qiáng)度為C25，為大體積異型結(jié)構(gòu)混凝土，受力復(fù)雜、尺寸厚薄不一，如施工措施不當(dāng)，極易產(chǎn)生裂縫，施工中應(yīng)做好溫控措施，具體措施如下：

圖1 進(jìn)水流道橫剖面圖

（1）減少混凝土的發(fā)熱量。商品混凝土由安徽水安公司設(shè)在固鎮(zhèn)縣的攪拌樁集中供料。攪拌樁根據(jù)安徽省水科院提供的C25混凝土配合比單進(jìn)行試配，最終選擇合理的配合比。為降低水化熱，水泥選用中低水化熱的非早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥，并盡量減少水泥用量；摻加17%的F類II級粉煤灰，等量取代水泥；摻入2.0%JP-II脂肪族高效減水劑，改善骨料級配，增大骨料粒徑，減少拌合用水量，降低水膠比；摻入體積摻量為0.08%的聚丙烯腈微細(xì)纖維，提高大體積混凝土的抗裂性和耐久性。混凝土塌落度控制在160±20mm。

（2）降低混凝土的入倉溫度。該工程泵站底板混凝土澆筑安排在2015年5月11日至13日澆筑，正午最高氣溫28℃，夜間最低氣溫15℃，施工時避開正午高溫時段，商品混凝土的入模溫度控制在25℃以下。采用井水拌合，用井水對骨料進(jìn)行噴淋預(yù)冷處理。

（3）在流道之間三角形部位砌筑塊石芯墻進(jìn)行吸熱，可以減少大體積混凝土量，從而降低混凝土發(fā)熱量。

（4）混凝土澆筑完成后及時采取蓄熱保溫保濕措施，減少混凝土表面熱量和水分散失，從而降低內(nèi)外溫差，避免干縮裂縫。

3.混凝土養(yǎng)護(hù)及表面保護(hù)措施

流道混凝土澆筑12h后對水平混凝土表面覆蓋塑料薄膜一層，加蓋土工布等材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù),在整個面層終凝后立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，并使混凝土在一定時間內(nèi)保持濕潤。在流道進(jìn)水口用彩條布或土工布懸掛封閉，防止串風(fēng)造成混凝土內(nèi)外產(chǎn)生較大溫差；同時延遲四周圍模板拆模時間，延緩降溫時間和速度。拆模后，由于側(cè)面和底面覆蓋較困難，在混凝土表面及時涂刷養(yǎng)護(hù)劑,防止混凝土表面失水過快造成表面收縮，從而完成混凝土水化作用，達(dá)到養(yǎng)護(hù)目的?；炷琉B(yǎng)護(hù)的持續(xù)時間不少于14天。

三、結(jié)語

固鎮(zhèn)站肘型進(jìn)水流道為大體積異型結(jié)構(gòu)，模板制作及安裝復(fù)雜，混凝土溫控措施要求嚴(yán)格。進(jìn)水流道拆模后混凝土表面光滑平順，內(nèi)部尺寸滿足設(shè)計要求，未發(fā)現(xiàn)任何裂縫，施工質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)