渦河蒙城樞紐提高船閘閘墻鋼筋保護(hù)層合格率的研究與實(shí)踐

蔡金海 董涵斌 孫 華

（浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 杭州 310051）

1 工程概況

渦河蒙城樞紐建設(shè)工程是渦河上一座大型水利樞紐工程，主要建設(shè)內(nèi)容為新建節(jié)制閘和船閘。其中船閘為Ⅳ級，新建500t 兼顧1000t 級船閘，船閘閘室有效尺度為240m×23m×4.20m（長×寬×門檻水深），閘室采用整體式鋼筋混凝土倒“∏”型結(jié)構(gòu)，順?biāo)飨蚍殖?2 節(jié)，每節(jié)分縫長度20.0m，根據(jù)輸水布置，閘室側(cè)墻內(nèi)設(shè)長廊道，廊道斷面尺寸為3.50×4.0m（寬×高），廊道底高程11.8m，頂板厚1.5m，廊道頂高程17.3m。閘底板高程12.10m，閘墻頂高程27.8m，頂寬0.9m，底寬2.5m。閘墻采用移動模架整體一次性澆筑施工。

經(jīng)調(diào)查，已完成的蒙城樞紐閘室2#閘墻左、右邊塊鋼筋保護(hù)層合格率為85.6%，根據(jù)安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)僅為合格，距工程評優(yōu)相差甚遠(yuǎn)，一次性澆筑施工閘墻鋼筋保護(hù)層調(diào)整難度大，人員投入大。根據(jù)施工進(jìn)度要求和工程創(chuàng)優(yōu)要求，結(jié)合相關(guān)工程施工經(jīng)驗(yàn)，有理由認(rèn)為能夠?qū)摻畋Ｗo(hù)層合格率提高至90%以上，本文對此進(jìn)行研究與實(shí)踐。圖1為影響閘墻鋼筋保護(hù)層合格率的問題排列圖。

圖1 影響閘墻鋼筋保護(hù)層合格率的問題排列圖

2 原因分析與要因確認(rèn)

2.1 原因分析

針對鋼筋支撐骨架不牢固、焊接定位偏差和鋼筋綁扎不規(guī)范這兩個主要癥結(jié)，采用頭腦風(fēng)暴法，從人、料、機(jī)、法、環(huán)、測等6 個方面，找到14 條末端原因，并逐一進(jìn)行分析確認(rèn)，以便確定主要原因。

2.2 要因確認(rèn)

（1）技術(shù)交底未全覆蓋

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：鋼筋制安前對全體鋼筋工進(jìn)行技術(shù)交底，交底覆蓋率100%。

小組通過查看技術(shù)交底記錄以及現(xiàn)場調(diào)查確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)船閘閘墻鋼筋制安作業(yè)前，項目部對在場作業(yè)鋼筋工累積46 人次進(jìn)行了技術(shù)交底培訓(xùn)，現(xiàn)場調(diào)查確認(rèn)閘墻作業(yè)面鋼筋工已全部接受交底培訓(xùn)，技術(shù)交底覆蓋率達(dá)100%。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（2）現(xiàn)場質(zhì)檢員監(jiān)管不到位

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：每日至少1 名專職質(zhì)檢員在閘墻施工作業(yè)面進(jìn)行現(xiàn)場巡查監(jiān)管。

現(xiàn)場調(diào)查：抽查現(xiàn)場質(zhì)檢員到崗情況，質(zhì)檢員的到崗率只有20%，質(zhì)檢員責(zé)任心不強(qiáng)，對現(xiàn)場鋼筋綁扎質(zhì)量監(jiān)管力度嚴(yán)重不足，此原因?qū)栴}癥結(jié)影響程度較大。

確認(rèn)結(jié)論：要因。

（3）鋼筋工技術(shù)水平不過關(guān)

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：對現(xiàn)場人員進(jìn)行全面技能培訓(xùn)，經(jīng)項目部考核合格后才能上崗。

現(xiàn)場調(diào)查：船閘閘墻鋼筋小組成員共計22 人，工齡最長22年，最短4年，均為項目部培訓(xùn)考核合格的鋼筋工；均參與過類似船閘結(jié)構(gòu)工程建設(shè)，具有豐富的鋼筋制安經(jīng)驗(yàn)。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（4）高頻使用部件磨損嚴(yán)重

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：鋼筋加工設(shè)備狀態(tài)良好。

現(xiàn)場調(diào)查：2020年4月1日—4月10日，對船閘現(xiàn)場鋼筋加工棚進(jìn)行調(diào)查，鋼筋切斷機(jī)、數(shù)控鋼筋彎曲機(jī)等設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，加工精準(zhǔn)，設(shè)備狀態(tài)良好。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（5）模板拼裝平整度差

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：鋼模板安裝的錯臺、平整度在2mm以內(nèi)。

現(xiàn)場調(diào)查：所使用的模板為定制大型鋼模，現(xiàn)場拼裝完成形成整體后固定于移動模架上，剛度、平整度滿足要求。檢查發(fā)現(xiàn)模板間錯臺與平整度均小于規(guī)范要求2mm 的標(biāo)準(zhǔn)。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（6）鋼筋半成品制作不標(biāo)準(zhǔn)

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：制作的鋼筋半成品符合設(shè)計要求。

現(xiàn)場調(diào)查：制作的鋼筋半成品的長度、規(guī)格均符合設(shè)計要求，需彎折的鋼筋利用數(shù)控彎曲機(jī)加工，角度標(biāo)準(zhǔn)。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（7）墊塊規(guī)格尺寸偏差

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：混凝土墊塊尺寸偏差≤2mm。

現(xiàn)狀調(diào)查：項目部采用外購成品高強(qiáng)度梅花型混凝土標(biāo)準(zhǔn)墊塊，尺寸偏差均在允許范圍內(nèi)。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（8）填土側(cè)斜坡面鋼筋綁扎偏差大

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：綁扎完成的鋼筋偏差控制的±5mm以內(nèi)。

現(xiàn)場調(diào)查：閘墻斜坡面鋼筋角度控制不夠準(zhǔn)確，高空作業(yè)焊接支撐骨架難度大、角度尺寸偏差大，雖然按要求設(shè)置了保護(hù)層墊塊，但保護(hù)層墊塊未與緊靠模板面（保護(hù)層偏大），綁扎好的鋼筋所檢測的合格率偏低，此原因?qū)栴}癥結(jié)影響程度較大。

確認(rèn)結(jié)論：要因。

（9）閘墻整體支撐骨架設(shè)置不合理

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)格按照施工方案設(shè)置支撐鋼筋。

現(xiàn)場調(diào)查：現(xiàn)場綁扎的4#閘墻鋼筋采用∠5#角鋼作為支撐體系骨架，且支撐骨架間距較大，導(dǎo)致填土側(cè)斜坡面鋼筋由于自重較大產(chǎn)生下沉；閘墻頂部兩側(cè)的鋼筋間未設(shè)置對撐鋼筋，所設(shè)置的保護(hù)層墊塊未于面層模板貼緊，導(dǎo)致保護(hù)層偏大，此原因?qū)栴}癥結(jié)影響程度較大。

確認(rèn)結(jié)論：要因。

（10）墊塊數(shù)量及位置不合理

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：墊塊數(shù)量要求每平方不少于4 塊，且布置均勻合理。

現(xiàn)場調(diào)查：在墊塊布設(shè)時，施工班組嚴(yán)格按照技術(shù)交底要求，各部位按照墊塊數(shù)量每平方米不少于4 個布置，布設(shè)位置合理，滿足相關(guān)規(guī)范要求。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（11）綁扎鋼筋扎絲頭伸入保護(hù)層

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：綁扎完成的鋼筋嚴(yán)禁扎絲頭伸入保護(hù)層。

現(xiàn)場調(diào)查：施工班組能嚴(yán)格按照技術(shù)交底要求方式綁扎，且根據(jù)設(shè)計圖紙閘墻水平分布筋位于豎向鋼筋內(nèi)側(cè)，現(xiàn)場鋼筋工綁扎分布鋼筋時位于閘墻內(nèi)部，綁扎鋼筋的扎絲頭均朝向混凝土內(nèi)部。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（12）澆筑完成閘墻預(yù)留插筋位置誤差

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：下部插筋施工前嚴(yán)格按照施工圖紙對閘墻結(jié)構(gòu)邊線放樣。

現(xiàn)場調(diào)查：施工船閘閘室輸水廊道時，測量部門通過放樣確定閘墻混凝土外邊線，質(zhì)檢部門復(fù)核外形尺寸，嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層厚度，預(yù)留插筋保護(hù)層合格率為96.7%。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（13）保護(hù)層檢測儀器誤差

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：儀器有檢定證書，定期校核。

現(xiàn)場調(diào)查：保護(hù)層檢測設(shè)備與測量儀器經(jīng)有關(guān)部門出具的鑒定證書，且在有效期內(nèi)，同時有對設(shè)備定期校核的記錄，并現(xiàn)場對檢測設(shè)備與測量儀器自校，結(jié)果符合要求。

確認(rèn)結(jié)論：非要因。

（14）高空作業(yè)迎水面鋼筋垂直度測量偏差大

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：迎水面支撐筋垂直度偏差≤8mm。

現(xiàn)場調(diào)查：底板頂面高程▽12.1m，閘墻頂高程▽27.8m，高空作業(yè)面風(fēng)力較大。鋼筋工掛線錘因風(fēng)吹左右搖擺較大，工人無法得到有效的刻度，無法準(zhǔn)確控制迎水面支撐筋加固焊接的標(biāo)準(zhǔn)位置，造成鋼筋綁扎偏差值較大，此原因?qū)栴}癥結(jié)影響程度較大。

確認(rèn)結(jié)論：要因。

根據(jù)要因確認(rèn)過程，總結(jié)出導(dǎo)致模板表面平整度差的主要末端原因有4 個：現(xiàn)場質(zhì)檢員監(jiān)管不到位、填土側(cè)斜坡面鋼筋綁扎偏差大、閘墻整體支撐骨架設(shè)置不合理、高空作業(yè)迎水面鋼筋垂直度測量偏差大。

3 對策及實(shí)施效果

3.1 對策一

針對現(xiàn)場質(zhì)檢員監(jiān)管不到位這條要因，制定了加強(qiáng)質(zhì)檢員責(zé)任意識的對策，采取的措施包括：加強(qiáng)質(zhì)檢員質(zhì)量意識教育培養(yǎng)，制定質(zhì)檢員值班計劃表，制定獎懲制度。

措施實(shí)施后，調(diào)查發(fā)現(xiàn)質(zhì)檢員監(jiān)管不到位得到有效控制，截至2020年7月31日，質(zhì)檢員有效到崗出勤率達(dá)到100%。加強(qiáng)了整個項目部的執(zhí)行力，增強(qiáng)了團(tuán)隊意識。對策一實(shí)施達(dá)到了既定目的。

3.2 對策二

針對填土側(cè)斜坡面鋼筋綁扎偏差大這條要因，制定了嚴(yán)格控制填土側(cè)斜坡面鋼筋定位的對策，采取的措施包括：在底板上放樣彈線分兩節(jié)焊接好支撐骨架，控制好角度及尺寸，支撐骨架與閘墻鋼筋焊接牢固。

措施實(shí)施后，對綁扎完成的填土側(cè)斜坡面鋼筋位置進(jìn)行檢查，斜坡面鋼筋定位準(zhǔn)確牢固，提前焊接成型的支撐骨架尺寸及角度精確度高，支撐骨架與閘墻鋼筋焊接牢固，經(jīng)抽查檢測，與標(biāo)準(zhǔn)位置偏差均在5mm 以內(nèi)。對策二實(shí)施達(dá)到了既定目的。

3.3 對策三

針對閘墻整體支撐骨架設(shè)置不合理這條要因，制定了閘墻整體支撐筋采取有效加固措施的對策，采取的措施包括：減小墻身支撐筋間距，增加迎水面剪刀撐；改用Φ28 螺紋鋼作支撐骨架，改變斜撐鋼筋焊接形式和閘墻頂增加對稱支撐鋼筋。

措施實(shí)施后，對施工完成的閘墻鋼筋支撐骨架進(jìn)行跟蹤檢查，閘墻整體支撐骨架牢固，模板安裝完成后未發(fā)現(xiàn)填土側(cè)斜坡面鋼筋產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，閘墻兩側(cè)的鋼筋保護(hù)層控制準(zhǔn)確，澆筑前閘墻整體鋼筋保護(hù)層控制良好，倉面保護(hù)層驗(yàn)收通過率為100%，且澆筑過程中未發(fā)生鋼筋保護(hù)層偏移現(xiàn)象。

3.4 對策四

針對高空作業(yè)迎水面閘墻鋼筋垂直度測量偏差大這條要因，制定了減小線錘的測量長度，減小線錘的擺動幅度的對策，采取的措施包括：使用加重線垂；使用全站儀復(fù)核垂直度。

措施實(shí)施后，對閘墻鋼筋綁扎進(jìn)行跟蹤檢查，使用加重線垂在閘墻內(nèi)部測量，線垂擺動幅度明顯減小，第一節(jié)支撐骨架焊接完成后，采用全站儀及時復(fù)核垂直度，大大提高了迎水面鋼筋垂直度測量誤差。

4 結(jié)果

制定的對策措施實(shí)施后，統(tǒng)計分析后，鋼筋保護(hù)層合格率由85.62%提高到了93.81%。閘墻鋼筋綁扎牢固、定位準(zhǔn)確、間距均勻，支撐骨架設(shè)置合理，同時提高了閘墻鋼筋制安效率。閘墻鋼筋保護(hù)層合格率顯著提高，大大提高了閘墻鋼筋保護(hù)層實(shí)體檢測合格率，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

5 結(jié)語

通過對渦河蒙城樞紐提高船閘閘墻鋼筋保護(hù)層合格率的研究與實(shí)踐，積累了采用移動模架施工工藝的船閘閘墻澆筑一次到頂施工中整體鋼筋保護(hù)層控制的寶貴施工經(jīng)驗(yàn)，對鋼筋支撐骨架選材、骨架支撐體系比選、制作工藝優(yōu)化、骨架標(biāo)準(zhǔn)定位方式、鋼筋規(guī)范綁扎等有效提高實(shí)體鋼筋保護(hù)層合格率的施工經(jīng)驗(yàn)，提高了施工現(xiàn)場專業(yè)技術(shù)水平。鋼筋保護(hù)層合格率顯著提高，不僅提高了閘墻的實(shí)體結(jié)構(gòu)質(zhì)量，同時大大加快了閘墻鋼筋制安施工進(jìn)度，有效節(jié)約了成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益■