碾壓混凝土在航運(yùn)樞紐船閘縱向圍堰施工中的應(yīng)用

陶野 重慶新田港口物流有限公司

1.施工概述

嘉陵江梯級(jí)渠化利澤航運(yùn)樞紐工程位于重慶市合川區(qū)大石街道利澤碼頭嘉陵江干流上游約3.5km處，開(kāi)發(fā)任務(wù)以航運(yùn)為主、航電結(jié)合、以電促航。本工程規(guī)模為大（2）型。利澤航運(yùn)樞紐工程樞紐布置采用左船閘右廠房布置方案。樞紐壩頂全長(zhǎng)569.63m，船閘布置在左岸，電站廠房布置在右岸，中間布置泄洪沖沙閘。船閘縱向全年圍堰采用C15（三級(jí)配、F50、W6）混凝土圍堰，梯形斷面，共15.95萬(wàn)m3，底寬21.45m，頂寬5m，高28m，長(zhǎng)550m。船閘縱向圍堰碾壓分3區(qū)30倉(cāng)，碾壓混凝土主要工程量為159474m3，其中變態(tài)混凝土48851m3（包含194.0-195.0m高程11726m3），門(mén)機(jī)通道常態(tài)混凝土3456.0m3（高程200.0-222.0m）。船閘縱向圍堰碾壓混凝土施工時(shí)段為：2019年12月15日～2020年4月18日，共134天。

2.圍堰分區(qū)

圖1 碾壓混凝土倉(cāng)內(nèi)通道示意圖

船閘縱向圍堰施工共分3區(qū)，船閘縱向圍堰上游段壩0+000～壩上0+187為Ⅰ區(qū)，Ⅰ區(qū)長(zhǎng)190m。船閘縱向圍堰下游段壩下0+094～壩下0+274為Ⅱ區(qū)，Ⅱ區(qū)長(zhǎng)180m。船閘縱向圍堰下游段壩下0+274～圍堰0+451為Ⅲ區(qū)，Ⅲ區(qū)長(zhǎng)180m。碾壓混凝土施工分層高度3m，鋪料厚度35cm，壓實(shí)厚度30cm。高程195-222m碾壓混凝土施工垂直運(yùn)輸主要為模板安裝、材料入倉(cāng)，以16t、25t汽車(chē)吊為主。起吊設(shè)備上升至高程201-222m時(shí)，模板安裝、材料入倉(cāng)采用30t、汽車(chē)吊為主，混凝土采用100t履帶吊入倉(cāng)。澆筑前對(duì)倉(cāng)內(nèi)區(qū)域進(jìn)行劃分并明確標(biāo)識(shí)，澆筑前用紅漆在模板上畫(huà)出碾壓分層，尤其是二級(jí)配區(qū)域和機(jī)拌變態(tài)混凝土區(qū)域及不同攤鋪碾壓方向、斜層起坡點(diǎn)和坡腳位置。為了避免倉(cāng)號(hào)表面二次污染，運(yùn)輸車(chē)道事先采用警界線進(jìn)行標(biāo)示。

河床高程204.0m至210.0m碾壓混凝土施工利用上下游全年圍堰及填筑形成的入倉(cāng)204-210高程碾壓混凝土施工道路。高程210.0m至222.0m碾壓混凝土施工從上游全年圍堰入倉(cāng)，下游段Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)通過(guò)倉(cāng)內(nèi)碾壓混凝土通道連接，施工設(shè)備單進(jìn)單出。下游段Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)高程210.0m以上施工，僅有下游全年圍堰一處入倉(cāng)口，Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)需形成連接通道。該通道采用碾壓混凝土，坡比1：10，隨碾壓混凝土施工形成，具體見(jiàn)圖1。

3.模板

船閘縱向圍堰碾壓混凝土施工以3m×3m翻升模板（單塊重量1.5t）為主，采用16噸吊車(chē)和25噸吊車(chē)吊裝人工進(jìn)行配合；入倉(cāng)口采用預(yù)制混凝土擋塊非標(biāo)準(zhǔn)部位、止水部位采用組合鋼模板及木模堵縫。

3m×3m翻升模板每塊4根φ22錨筋，長(zhǎng)1m，反坡段采用蛇形柱或者22工字鋼支撐，間距1.5米，單根長(zhǎng)3.3m。

3m×3m翻升模板模板配置計(jì)算如下：

（180+180+190）÷3×2+（21×4）÷3=367+30=397塊

397×2=794塊

利用公司現(xiàn)有資源3m×1.9（2.0、2.1）m，翻升模板模板配置計(jì)算如下：

（180+180+190）÷3×2+（21×4）÷3=367+30=397塊

預(yù)制混凝土擋塊規(guī)格：2×0.75×1m，C15混凝土。

使用木模時(shí)，靠近砼面一側(cè)板面做刨光處理。使用鋼模板時(shí)，模板內(nèi)表面需清理干凈，并涂刷脫模劑。

4.碾壓混凝土施工

4.1 碾壓混凝土施工方法及主要參數(shù)

195.00m～204m高程采用斜層碾壓施工，斜層碾壓開(kāi)倉(cāng)平段和收倉(cāng)平段長(zhǎng)均為80m；204.00m～210m高程采用通倉(cāng)薄層碾壓；210.00m～222.0m高程采用常態(tài)混凝土，便于倉(cāng)內(nèi)澆筑施工。碾壓混凝土鋪料厚度35cm，壓實(shí)厚度30cm，碾壓變數(shù)2（無(wú)振）+6（有振）+2（無(wú)振），振動(dòng)碾碾壓速度1.3km/h。

4.2 混凝土澆筑倉(cāng)面設(shè)計(jì)

船閘縱向圍堰碾壓混凝土施工過(guò)程中，其他部位混凝土澆筑在同時(shí)進(jìn)行中，為保障全面履約，綜合考慮其他部位正常澆筑，碾壓混凝土澆筑強(qiáng)度最大117m3/h，層間間隔時(shí)間按照6.0h控制，最大碾壓澆筑倉(cāng)面順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度約190m，垂直于水流方向?qū)挾燃s為20.5m，碾壓鋪料厚度為35cm，壓實(shí)厚度30cm。

高程195.0-204.0m斜層法施工上平段長(zhǎng)度控制為80.00m，斜坡坡比按1：10控制，長(zhǎng)度為30.00m，下平段控制為80.0m。

高程195.0-204.0m備倉(cāng)施工時(shí)由上游向下游進(jìn)行倉(cāng)號(hào)模板安裝，安排三組木工，每組5人，配合三臺(tái)吊車(chē)，注意控制結(jié)構(gòu)物體型邊線，均小于設(shè)計(jì)邊線15mm,減少混凝土超澆方量。為保證澆筑體型，能夠迅速及時(shí)封倉(cāng)，入倉(cāng)口均不至于下游橫縫位置，預(yù)留通道為6.0m。

高程195.0-204.0m澆筑時(shí)安排2臺(tái)平倉(cāng)機(jī)、2臺(tái)振動(dòng)碾、2臺(tái)切縫機(jī)，由上游向下游對(duì)稱鋪料，松鋪厚度為34cm,在模板上間隔15.0m劃出分層填筑高程線，在碾壓倉(cāng)面設(shè)置可移動(dòng)高程三角架確保填筑高程準(zhǔn)確。

高程210.0-222.0m因倉(cāng)面寬度9-5m，為保證混凝土澆筑節(jié)點(diǎn)目標(biāo)及設(shè)備布設(shè)，采用常態(tài)混凝土進(jìn)行施工，施工分縫根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分縫處理。

高程213.0以上狹小倉(cāng)號(hào)施工時(shí)在入倉(cāng)采用100t履帶吊進(jìn)行施工，施工時(shí)采用跳倉(cāng)的方式進(jìn)行施工，夜間需要確保照明，加強(qiáng)車(chē)輛指揮，減少安全風(fēng)險(xiǎn)。

4.3 碾壓方法

分為平層碾壓和斜層碾壓兩種碾壓方式，一種是平層碾壓，碾壓作業(yè)分條帶進(jìn)行，條帶寬度10m，碾壓作業(yè)采用搭接法，碾壓條帶間的搭接寬度10～20cm，高程204.0m～210.0m之間的碾壓面積相對(duì)較小，碾壓方式采用分區(qū)通倉(cāng)薄層施工方式，按平層鋪料平倉(cāng)碾壓方式施工。大型振動(dòng)碾無(wú)法碾壓的部位采用小型振動(dòng)碾壓實(shí)。另一種斜層碾壓若覆蓋時(shí)間大于初凝時(shí)間，需采用斜層碾壓。開(kāi)倉(cāng)先自倉(cāng)號(hào)一側(cè)按層厚30cm通倉(cāng)平層鋪筑、分層碾壓，平段長(zhǎng)80m，鋪筑層自下而上依次向上游推進(jìn)，從而使新澆筑的砼表面形成一個(gè)斜面，斜面坡比控制在1：10。195.00m～204m高程采用斜層碾壓施工，斜層碾壓開(kāi)倉(cāng)平段和收倉(cāng)平段長(zhǎng)均為80m；204.00m～210m高程采用通倉(cāng)薄層碾壓；210.00m～222.0m高程采用常態(tài)混凝土，便于倉(cāng)內(nèi)澆筑施工。碾壓混凝土鋪料厚度35cm，壓實(shí)厚度30cm，碾壓變數(shù)2（無(wú)振）+6（有振）+2（無(wú)振），振動(dòng)碾碾壓速度1.3km/h。

4.4 伸縮縫施工

當(dāng)每層碾壓混凝土完成碾壓后，采用液壓切縫機(jī)開(kāi)始切縫，切縫縫寬2.4cm，切縫深度為該層鋪料厚度的2/3，將彩條布預(yù)先剪成28cm長(zhǎng)、比切縫刀寬小1～2cm的小塊，填入縫內(nèi)，成縫面積每層應(yīng)不小于設(shè)計(jì)面的60%。伸縮縫橡膠止水及瀝青散板采用鋼筋制作止水夾加固，止水周邊混凝土采用變態(tài)混凝土，變態(tài)混凝土攤鋪、振搗時(shí)采用φ50軟軸振搗棒，防止瀝青散板及止水變形。

5.施工質(zhì)量控制措施

5.1 層間結(jié)合

為保證層間結(jié)合良好，及時(shí)采取彩條布對(duì)碾壓混凝土面進(jìn)行覆蓋，如局部有失水發(fā)白現(xiàn)象，將水泥粉煤灰凈漿鋪灑覆蓋在上一層碾壓混凝土前，然后進(jìn)行上一層碾壓混凝土施工。每盤(pán)料在出機(jī)后2小時(shí)以內(nèi)攤鋪平倉(cāng)碾壓全部完成。為確保上游面二級(jí)配防滲碾壓混凝土的層間結(jié)合良好，防止?jié)B漏通道的產(chǎn)生。

5.2 施工縫處理

在澆筑上層混凝土前，下層混凝土在達(dá)到一定強(qiáng)度后（混凝土澆筑收倉(cāng)后24h～36h），用高壓水槍對(duì)縫面進(jìn)行沖毛或人工鑿毛，處理后的施工縫要求表面粗糙、微露粗砂或礫石，表面無(wú)乳皮、無(wú)松動(dòng)骨料、粗骨料外露不超過(guò)1/3，最后將倉(cāng)面沖洗干凈。

6.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)介紹嘉陵江梯級(jí)渠化利澤航運(yùn)樞紐工程船閘縱向圍堰進(jìn)行碾壓混凝土的施工工作，按照專項(xiàng)技術(shù)方案要求進(jìn)行碾壓及振搗作業(yè)，保證了混凝土澆筑質(zhì)量，從而可以看出碾壓混凝土施工技術(shù)具有施工時(shí)間短,機(jī)械化程度高、施工程序簡(jiǎn)化、施工造價(jià)低廉等諸多優(yōu)勢(shì),能有效保障航運(yùn)工程施工質(zhì)量和強(qiáng)度。在利澤航運(yùn)樞紐工程船閘縱向圍堰施工中，使用了碾壓混凝土取得了較好的效果。