鋼板止水后澆帶在消力池施工中的應(yīng)用

潘慶武，許林曉，葛 濤

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

日照市莒縣韓家村攔河閘位于黃花河中泓樁號2+260 處（距柳青河河口中心線約2 260 m），是一座以防洪及灌溉為主的中型水利樞紐。本工程為除險加固工程，工程為中型，工程等別為Ⅲ等，攔河閘單孔凈寬 10 m，共 8 孔，2 孔一聯(lián)；消力池底板順水流方向長23 m，單塊底板寬度15.04 m，底板中間設(shè)鋼板止水后澆帶，采用C35補償收縮混凝土，寬0.8 m。

1 施工技術(shù)要點

在攔河閘消力池底板傳統(tǒng)施工中，陡坡段與水平段底板間設(shè)置沉降縫，防止不均勻沉降，兩底板連接處均設(shè)置加深齒槽，用以加強兩側(cè)底板穩(wěn)定性。

消力池底板基礎(chǔ)陡坡段與水平段結(jié)構(gòu)形式不同，導(dǎo)致其沉降差不同，為避免沉降縫位于最大水流沖刷及應(yīng)力急變區(qū)，往往將沉降縫的位置后移，距應(yīng)力急變區(qū)4～5 m 距離。為解決以上難題，在原沉降縫位置設(shè)置C35 混凝土后澆帶，見圖1。具體設(shè)計參數(shù)：1）采用C35 補償收縮混凝土（混凝土拌和時摻入適量膨脹劑），寬800 mm；2）混凝土后澆帶順水流方向與陡坡段及水平段底板連接處設(shè)置3 mm 厚鋼板止水帶進行上下游兩側(cè)底板封閉連接；3）后澆帶混凝土上下游側(cè)面鋪專用密目鋼絲網(wǎng)隔斷，后澆帶澆筑前鑿除；4）后澆帶附加鋼筋按垂直后澆帶受力鋼筋截面面積1/2 配置；5）后澆帶兩側(cè)底板原受力鋼筋均貫通后澆帶。

圖1 鋼板止水后澆帶結(jié)構(gòu)斷面圖

2 施工注意事項

2.1 底板基礎(chǔ)開挖

根據(jù)設(shè)計圖紙對消力池底板基礎(chǔ)進行開挖，嚴格按照規(guī)范要求控制基礎(chǔ)頂高程及地基承載力，確保地基穩(wěn)定性。

2.2 鋼筋制作安裝

后澆帶兩側(cè)底板受力鋼筋需要貫通安裝不間斷，鋼筋如有搭接應(yīng)避開后澆帶位置，后澆帶混凝土上下游側(cè)面鋪專用密目鋼絲網(wǎng)（網(wǎng)孔1.5 cm）隔斷，既方便后澆帶兩側(cè)底板鋼筋貫穿安裝，又能保證兩側(cè)底板混凝土澆筑時不外漏，澆筑前對鋼絲網(wǎng)進行鑿除，確保后澆帶混凝土與兩側(cè)底板混凝土結(jié)合。

2.3 鋼板止水安裝

鋼筋制作安裝后，通過制作安裝異形固定鋼筋對兩側(cè)底板的鋼板止水進行安裝固定，規(guī)格為Φ8@300。

2.4 后澆帶混凝土澆筑

后澆帶澆筑混凝土選擇C35 補償收縮混凝土。補償收縮混凝土與普通混凝土相比加入混凝土膨脹劑，使混凝土的體積在硬化過程中膨脹，以此來補償混凝土水化熱反應(yīng)后的收縮變形，減少混凝土裂縫，改善體積穩(wěn)定性。同時以干縮、冷縮為主，水化熱反應(yīng)弱，在鋼筋及兩側(cè)模板的限制條件下可以產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。

后澆帶兩側(cè)底板混凝土達到養(yǎng)護期后，首先將后澆帶兩側(cè)底板混凝土側(cè)面鋪有的專用鋼絲網(wǎng)隔斷進行鑿除，并把其表面浮漿和雜物清除，鋪設(shè)凈漿或涂刷混凝土界面處理劑、水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料等材料，增強二期混凝土與底板混凝的結(jié)合效果。混凝土澆筑時一次澆筑，避免出現(xiàn)多余施工縫。

3 施工優(yōu)點

1）有效解決消力池陡坡段與水平段底板不均勻沉降的問題。在消力池地基承載力薄弱區(qū)域通過設(shè)置混凝土后澆帶，可以給后澆帶兩側(cè)底板基礎(chǔ)留有足夠的沉降時間，避免因不均勻沉降造成底板裂縫現(xiàn)象。

2）減小單塊底板混凝土澆筑體積，減少混凝土集中水化熱反應(yīng)。通過后澆帶將底板進行分割，避免大體積混凝土強烈的水化熱反應(yīng)而導(dǎo)致混凝土膨脹，在后期的收縮變形時導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。

3）增加消力池底板的整體穩(wěn)定性。通過設(shè)置后澆帶的方式將兩側(cè)底板完美結(jié)合，且兩側(cè)底板通過貫通的受力鋼筋進行連接固定，整體效果較好。

4）后澆帶區(qū)域可持續(xù)為兩側(cè)底板提供膨脹、收縮空間，避免因兩側(cè)底板的熱冷變形而造成相互間的物理性破壞。后澆帶補償收縮混凝土將大部分的約束應(yīng)力釋放，然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余應(yīng)力。在硬化過程中，膨脹結(jié)晶體起到填充、切斷毛細孔縫作用，使大孔變小孔，總孔隙率減少，從而改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，提高了其抗?jié)B透性和力學(xué)性能。

5）加快施工進度，縮短施工工期。消力池地板通過設(shè)置后澆帶，無需將兩側(cè)底板進行分期施工，可同步進行，可同時提供更多的工作面，提高了施工效率。

6）鋼板止水穩(wěn)定性、耐久性強，不易破壞，可保證兩側(cè)底板的整體性及封閉效果。通過設(shè)置鋼板止水可以保證消力池整體性，增加水流的繞流阻力，充分發(fā)揮排水管的排水效果，同時也避免底板砂石通過沉降縫溢出，造成管涌現(xiàn)象。

4 結(jié) 語

鋼板止水后澆帶施工技術(shù)成功應(yīng)用到水利攔河閘工程消力池施工中，有效減少了消力池底板兩期施工的繁瑣步驟，同時保證了底板混凝土的外觀質(zhì)量，提高了驗收通過率，并加快了施工進度，節(jié)約了施工工期，在今后水利工程類似項目的施工中具有很好的推廣價值。