河口村水庫溢洪道混凝土澆筑工藝探討

□王 凱（河南水利建筑工程有限公司）

1 工程概況

河口村水庫溢洪道主要由引渠、閘室、泄槽、挑流鼻坎和出口段五部分組成。溢洪道為岸邊開敞式，堰型為WES型，堰高7.80m，閘墩上游側(cè)高28.80m，閘墩下游側(cè)高34.21m，中墩厚3.60m，迎水面為半圓形墩頭，堰頂高程267.50m，3孔，孔口凈寬15m，陡槽段凈寬52.20m，設(shè)計(jì)流量6924m3/s，弧型閘門，挑流消能。溢洪道為2級建筑物。引渠段樁號0-170 m～0+000.00m，閘室段樁號0+000.00m～0+042.00m，泄槽段樁號0+042.00m～0+136.00m，挑流鼻坎段0+136.00m～0+168.58m，出口段樁號0+168.58m～0+196.00m。

2 混凝土施工工藝流程

根據(jù)現(xiàn)場施工情況，混凝土采用現(xiàn)場拌制，泵送混凝土的施工方法，具體施工工藝流程如圖1所示：

圖1 混凝土施工工藝流程圖

3 溢洪道混凝土施工

3.1 混凝土拌和系統(tǒng)的分析部署

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，經(jīng)考察研究后決定將混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)在2#營地生產(chǎn)區(qū)（2#棄渣場），拌和系統(tǒng)采用最大生產(chǎn)率為80m3/h的HZ120混凝土攪拌站。拌和場內(nèi)設(shè)置4×18m寬，30m長的料倉用于存放砂石骨料，計(jì)劃料倉儲量為8000m3,料倉為封閉式，以減少溫度、降雨等天氣因素對混凝土拌和質(zhì)量的影響。拌和最大強(qiáng)度分析根據(jù)圖紙和項(xiàng)目劃分本標(biāo)段最大倉位為引渠段翼墻基礎(chǔ)，平面面積為383m2,混凝土澆筑時采用分層臺階法澆筑，按每層30 cm算,鋪滿一層需114m3，需要85min,滿足規(guī)范要求間歇時間。經(jīng)分析，采用的HZ120拌合系統(tǒng)，每小時生產(chǎn)能力為80m3/h，滿足混凝土生產(chǎn)效率要求。

3.2 混凝土原材料的選用

第一，水泥。根據(jù)工程質(zhì)量規(guī)范的要求及對各供應(yīng)商的綜合考察，決定溢洪道主體結(jié)構(gòu)混凝土用水泥采用河南省同力水泥有限公司生產(chǎn)的P·MH42.5中熱水泥。

第二，粉煤灰。采用華能沁北電廠(濟(jì)源市五龍實(shí)業(yè)總公司)生產(chǎn)的F類Ⅰ級粉煤灰。

第三，骨料。粗骨料根據(jù)配合比要求分為5mm~20mm，20mm~40mm，40mm~80mm三種級配，細(xì)骨料采用人工砂，耐磨混凝土采用天然砂。生產(chǎn)廠家為庫區(qū)石料廠。

第四，外加劑。減水劑采用北京瑞帝斯建材有限公司生產(chǎn)的FAC聚羧酸高性能減水劑。HF外加劑采用甘肅巨力電力技術(shù)有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。

3.3 溢洪道模板的要求及選用

3.3.1 閘墩模板、邊墻模板、閘底板模板

閘墩模板、邊墻模板、閘底板模板主要采用1.50m×3m組合鋼模，局部結(jié)合訂制小型異型鋼模板。站筋與圍檁采用10＃槽鋼，站筋間距60 cm，槽鋼立放；圍檁間距90 cm，雙槽鋼平放；對拉鋼筋采用Φ14的彎鉤拉筋，間距隨圍檁與站筋的交點(diǎn)設(shè)置而定。模板水平、垂直接縫采用雙面膠帶鑲縫。

3.3.2 溢流面模板

溢流面（閘底板和鼻坎反弧）上部采用滑模（兩邊安裝模板加震動梁,人工抹面、收光配合進(jìn)行），滑模操作系統(tǒng)主要由鋼梁導(dǎo)軌、卷揚(yáng)機(jī)和長寬10.50m×1m定型鋼模板桁架等組成。

3.3.3 墩頭、墩尾圓弧模板

墩頭、墩尾模板采用直徑1.80m的圓弧模板。

3.3.4 預(yù)制梁模板

為保證預(yù)制混凝土的外觀質(zhì)量，交通橋的模板采用定型鋼模；欄桿混凝土的模板全部采用木模。模板在模板加工場制作，澆筑混凝土前運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝，周轉(zhuǎn)使用。

3.3.5 溢洪道引水渠段底板、泄槽底板及邊墻等部位模板

溢洪道引水渠段底板、泄槽底板及邊墻等部位模板主要采用1.50m×0.60m組合定型鋼模板，模板采用鋼管加固支撐，模板縫采用雙面膠帶封閉，局部邊角部位加工特制小型鋼模板及木模。

3.4 施工過程中鋼筋、模板、混凝土運(yùn)輸方法

混凝土水平運(yùn)輸采用5輛10m3混凝土運(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場。

混凝土澆筑主要采用塔機(jī)吊罐入倉。在閘室下游0+047中間部位設(shè)400 t塔機(jī)一臺，塔機(jī)臂長70m，主要負(fù)責(zé)閘室、引渠、泄槽0+042～0+0115.5段模板、鋼筋、混凝土等垂直運(yùn)輸任務(wù)。另配50 t汽車吊一臺和皮帶機(jī)2臺，0+0115.5～0+196段完成混凝土澆筑工程的模板、鋼筋、混凝土等垂直運(yùn)輸任務(wù)。

塔機(jī)基礎(chǔ)全部位于泄槽底板建基面，采用C30混凝土澆筑。塔機(jī)使用完成后，基礎(chǔ)不再拆除，塔機(jī)基礎(chǔ)部位超挖部分采用同泄槽底板混凝土澆筑。

4 混凝土澆筑分倉規(guī)劃及澆筑方式

4.1 各部位混凝土施工順序

閘室和挑流鼻坎段壓重混凝土澆筑→固結(jié)灌漿基礎(chǔ)處理→控制室閘底板（不含溢流面HF混凝土）→閘墩→上游翼墻→溢流面HF混凝土→泄槽段及挑流鼻坎側(cè)墻混凝土→上游護(hù)底及護(hù)坡段和交通橋混凝土。

4.2 閘底板混凝土的澆筑

4.2.1 分倉規(guī)劃

閘底板共分四聯(lián)，順?biāo)鞣较蜷L42m，中間兩聯(lián)寬18.60m，兩側(cè)兩聯(lián)寬13.20m。混凝土為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，面層為C40HF混凝土。

閘室段底板混凝土分兩層，下層為C25混凝土，上層為C40HF混凝土溢流面層。澆筑時先澆筑下層C25混凝土，上層C40HF混凝土待閘墩混凝土澆筑完成后再進(jìn)行澆筑。

下層C25混凝土按1m每層澆筑，計(jì)劃不相鄰的兩個閘底板同時施工，流水作業(yè)。上層C40HF混凝土按伸縮縫分倉澆筑。

4.2.2 澆筑方式

混凝土拌制以后，采用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)到閘底板上游，塔吊配合皮帶機(jī)運(yùn)輸混凝土入倉，人工平倉，倉面水平分層厚度0.30～0.50m，ZX-70插入式震動器震搗。

4.2.3 澆筑注意事項(xiàng)

模板、鋼筋、插筋、止水及埋件安裝、施工縫處理完畢，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收合格，即可開盤澆筑混凝土。閘底混凝土采用階梯分層澆筑方法，自下游開始向上游推進(jìn)澆筑。每層階梯寬1m，厚度按0.40m控制，每小時澆筑混凝土方量25m3左右，下層澆筑完畢，重復(fù)作業(yè)，澆筑上層混凝土。上下相鄰倉位混凝土澆筑的時間間隔，應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。

4.3 閘墩混凝土的澆筑

4.3.1 分倉規(guī)劃

依據(jù)閘墩的結(jié)構(gòu)尺寸，分5層澆筑到頂。第一層澆至260.20 m高程，第二層澆至266.20m高程，第三層澆筑至273.70m高程，第四層澆筑至281.20m高程，第五層澆筑至288.50m高程。閘墩分倉如圖2所示：4.3.2澆筑方式

圖2 閘墩澆筑分倉圖

閘墩混凝土入倉采用塔機(jī)吊混凝土吊罐入倉，ZX-70振搗器振搗。

4.3.3 澆筑注意事項(xiàng)

閘墩混凝土采用通倉水平分層澆筑方法，沿上下游方向從一端向另一端推進(jìn)澆筑。下層澆筑完畢，重復(fù)作業(yè)，澆筑上層混凝土。上下相鄰倉位混凝土澆筑的時間間隔，應(yīng)符合技術(shù)條款的規(guī)定。閘墩墩頂混凝土澆筑時，應(yīng)準(zhǔn)確測量定位檢修橋梁的安裝位置，并人工找平梁底墩頂。

4.4 引渠段邊墻混凝土的澆筑

4.4.1 分倉規(guī)劃

邊墻左右岸按分縫各分為3塊，每塊各分7層澆筑，分層高度如圖3所示：

圖3 引渠邊墻澆筑分倉圖

4.4.2 澆筑方式

澆筑第一層混凝土采用運(yùn)輸車配合皮帶機(jī)入倉，第2～7層混凝土采用塔吊吊罐入倉或汽車吊吊罐入倉。

4.4.3 上游護(hù)底混凝土的澆筑

按分縫共分為16塊，最大倉面112m3。混凝土運(yùn)輸車運(yùn)至上游，皮帶機(jī)運(yùn)輸入倉，跳倉澆筑。

4.5 泄槽段混凝土的澆筑

泄槽段底板按施工縫分塊澆筑，分為49塊，跳倉澆筑，塔吊吊吊罐入倉，人工配合滑模澆筑。側(cè)墻按施工縫澆筑，采用塔吊吊吊灌入倉，人工平倉，倉面水平分層厚度0.30～0.50m，ZX-70插入式震動器震搗。

4.6 挑流鼻坎段底板，側(cè)墻及下游底板混凝土的澆筑。

4.6.1 分倉規(guī)劃

挑流鼻坎段底板按施工縫分層澆筑，下層為C25混凝土，上層為C40HF混凝土溢流面層。一期先澆筑下層大體積混凝土，溢流面層HF混凝土同泄槽段一同澆筑。挑流鼻坎段邊墻溢流面以下基礎(chǔ)部分分層同底板，邊墻部分分兩次澆筑完成。

4.6.2 澆筑方式

混凝土運(yùn)輸車運(yùn)到底板下游，采用汽車吊配合皮帶機(jī)入倉，人工平倉，倉面水平分層厚度0.30～0.50m，ZX-50插入式震動器震搗。

5 溫度的監(jiān)測

第一，為了方便監(jiān)測混凝土的表面溫度，質(zhì)檢人員應(yīng)混凝土在澆筑的時候，先在倉中預(yù)埋幾個溫控監(jiān)測鋼管，監(jiān)測管底部要密封，管口暫時封堵。

第二，當(dāng)混凝土的表面溫度和周圍天氣溫度相差20℃的時候，應(yīng)該將氈棉去除，讓混凝土自然散熱；當(dāng)溫度差小于20℃的時候，應(yīng)覆蓋三層氈棉，讓混凝土蓄熱。

第三，對溫度的記錄方面，質(zhì)檢人員要認(rèn)真做好混凝土內(nèi)部溫度和表面溫度的測量數(shù)據(jù)記錄工作，詳細(xì)標(biāo)注測量的時間、部位等信息，并建檔立案，便于查詢。

6 結(jié)語

河口村水庫溢洪道泄洪閘墩長42m，閘寬15m，閘門15m×18m，從工程規(guī)模上來看，溢洪道的墩長和閘孔寬都是目前省內(nèi)第一，閘門也是河南最大，難能可貴的是在施工不留伸縮縫、后澆帶、膨脹帶等高難度技術(shù)要求下，經(jīng)過項(xiàng)目部的精心施工，至今未出現(xiàn)裂縫，為大體積混凝土施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

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