淺談小型斷面混凝土連倉澆筑的方法及應用

王華震* 景連偉 史靜靜

（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450001）

1 概述

河道治理對城市的發(fā)展至關重要，對供排水和防洪會產(chǎn)生直接的影響，河道治理不僅能夠保障水的品質(zhì)，對水利資源的可持續(xù)性發(fā)展具有深遠的意義[1]。引江濟淮工程有利于從根本上緩解豫東地區(qū)水資源短缺的問題，有利于構(gòu)建全省興利除害的現(xiàn)代水網(wǎng)體系，有利于保障豫東地區(qū)城鄉(xiāng)供水安全，有利于改善豫東地區(qū)水生態(tài)[2]。引江濟淮（河南段）工程清水河地處豫東平原，地下水位較高，線路較長，分縫較多，邊坡護腳施工需采取降水措施保證干地施工，且斷面結(jié)構(gòu)較為統(tǒng)一。如果采用傳統(tǒng)跳倉澆筑方式進行護腳及壓頂施工，則施工進度非常緩慢，且在一次澆筑完成后需等強后方可拆除堵頭模板進行二次澆筑，平均一個施工區(qū)段從施工準備至二次澆筑面拆模近20 天，施工時間長，降水時段相應延長，無形中將投入巨額降水費用。現(xiàn)有的混凝土澆筑方式一般為跳倉式澆筑，此方式較為費時費力，使工期延長，而且泡沫板與止水帶固定不牢固，很容易出現(xiàn)工程質(zhì)量問題[3]。為加快護腳及壓頂?shù)刃嗝妗㈤L距離的狹長混凝土施工，達到連倉澆筑，突破傳統(tǒng)跳倉施工工藝是加快河道治理工程施工進度的關鍵技術(shù)之一，經(jīng)過反復研究及實踐，采用專用夾具固定軟式嵌縫板，實現(xiàn)護腳連倉澆筑，該方法施工安全、可靠、穩(wěn)定、快速，施工過程中質(zhì)量狀況良好，無質(zhì)量事故發(fā)生，施工檢測結(jié)果均達標，施工實體質(zhì)量好，建立了極好的工程形象面貌。

2 工藝原理

工藝原理就是在固定柔性嵌縫板，以形成堅固、不宜破壞變形的定型結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)混凝土連倉澆筑的目的，具體工藝原理：現(xiàn)場制作夾具，夾具牢固夾緊柔性嵌縫板，防止嵌縫板扭曲變形。利用夾具本身結(jié)構(gòu)牢固固定夾具本身，防止其歪斜傾倒，以此將夾具與嵌縫板連成整體結(jié)構(gòu)，并將夾具固定牢固，即可進行連倉混凝土澆筑。連倉澆筑先澆筑單倉中間段，最后澆筑嵌縫板位置，為保證澆筑質(zhì)量及成效效果，應盡量降低嵌縫板兩側(cè)混凝土液面高差，防止混凝土液面高差過大，蓄積勢能過大造成沖垮破壞夾具。混凝土澆筑完成后，應在混凝土初凝前釋放夾具壓力，用手或木條壓住嵌縫板頂端，提出夾具，并輕微振搗嵌縫板兩側(cè)混凝土，將嵌縫板兩側(cè)混凝土因夾具拔出留下的空隙振搗密實。

角鋼作為夾指牢固夾緊柔性嵌縫板，主要利用角鋼獨特L形結(jié)構(gòu)形式。角鋼一條邊與嵌縫板平行，有較大接觸面積，相同擠壓力可增大摩擦力牢固夾緊柔性嵌縫板；另外一條邊與嵌縫板垂直，作為夾指背肋，可對角鋼夾指施加較大應力，且受力較為均衡。

背肋筋主要為固定角鋼夾指，兩道背肋筋可增強抵消角鋼受力筋焊點處力矩，增強夾具牢固性；兩道背肋筋端頭分別設置套環(huán)，套環(huán)圓心同心，可穿入加固筋，將兩片夾具固定為一個整體，同時加固筋一端扎入地面固定夾具位置，防止夾具歪斜傾倒。

3 工序流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

施工準備→根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)（嵌縫板尺寸）制作夾具→混凝土側(cè)模搭設→夾具夾緊嵌縫板并置于設計位置→固定鋼筋穿過套環(huán)扎入地面固定夾具→澆筑單倉中間位置混凝土→澆筑嵌縫板兩側(cè)混凝土→拔出夾具（留置嵌縫板）→輕微對稱振搗嵌縫板兩側(cè)混凝土→收面→養(yǎng)護。

3.2 夾具制作

施工前應根據(jù)線形混凝土斷面尺寸結(jié)構(gòu)進行夾具尺寸確定，按混凝土斷面尺寸現(xiàn)場制作夾具；裝置主要有角鋼夾指、套環(huán)、背肋筋、固定筋組成，分為A、B 兩片，夾指角鋼型號及鋼筋直徑等可根據(jù)夾具大小適當調(diào)整。A、B 兩片角鋼夾指主要作用為對夾夾住柔性嵌縫板，背肋鋼筋長度及角鋼分部寬度可根據(jù)柔性嵌縫板寬度適當增減，角鋼均勻焊接于背肋鋼筋上，將角鋼固定成為一個整體；高處兩個橫向背肋伸出混凝土結(jié)構(gòu)邊線一定長度，延伸長度稍微大于混凝土模板支護厚度即可，在兩端分別焊接套環(huán)，套環(huán)內(nèi)可穿插固定鋼筋，固定鋼筋扎入地面，以固定本裝置不致傾倒。

角鋼作為夾指牢固夾緊柔性嵌縫板，主要利用角鋼獨特L形結(jié)構(gòu)形式。角鋼一條邊與嵌縫板平行，有較大接觸面積，相同擠壓力可增大摩擦力牢固夾緊柔性嵌縫板；另外一條邊與嵌縫板垂直，作為夾指背肋，可對角鋼夾指施加較大應力，且受力較為均衡。

A、B 片背肋鋼筋、套環(huán)焊接位置錯開一個鋼筋直徑，主要為避免背肋鋼筋及套環(huán)高度在一個水平面上，防止背肋鋼筋影響夾具最小夾緊厚度，背肋鋼筋相互錯開后，本夾具最小夾緊柔性嵌縫板厚度即為背肋鋼筋直徑；套環(huán)上下錯開可使本夾具夾緊柔性嵌縫板后AB 片套環(huán)圓心同心；使用固定鋼筋穿入套環(huán)將夾具的A、B 片固定成為整體，然后將固定鋼筋扎入地面一定深度，即可保證該夾具在澆筑混凝土過程中不會傾倒；角鋼位置互相對齊，可以更好的利用角鋼寬度將柔性嵌縫板固定牢固，防止角鋼錯口導致夾緊后柔性嵌縫板扭曲；套環(huán)與第一根角鋼間距比素混凝土模板支護寬度稍大即可。

背肋筋主要為固定角鋼夾指，兩道背肋筋可增強抵消角鋼受力筋焊點處力矩，增強夾具牢固性；兩道背肋筋端頭分別設置套環(huán)，套環(huán)圓心同心，可穿入加固筋，將兩片夾具固定為一個整體，同時加固筋一端扎入地面固定夾具位置，防止夾具歪斜傾倒。

夾具形式如圖1-3。

圖1 夾具斷面形式示意圖

圖3 夾具剖面示意圖

3.3 測量放線

3.3.1 測量人員要熟讀施工圖紙，布設使用方便、便于保護的控制網(wǎng)點。

3.3.2 采用全站儀放線，現(xiàn)場點線位置便于辨認、不易移動、方便施工；經(jīng)常檢查點線位置的準確成度。

3.3.3 放線位置：在澆筑好的線形混凝土頂面布設點位，標出高程、樁號；在轉(zhuǎn)彎、過建筑物、溝河或變徑處加密布設。

3.3.4 給現(xiàn)場技術(shù)員進行測量交底。

3.4 混凝土側(cè)模搭設

3.4.1 基礎清理

清除基面的雜物、積水，報請監(jiān)理工程師驗收后再進行混凝土工程的其它工序。

3.4.2 測量放線

測量人員按照圖紙及有關規(guī)范的要求，準確的測放出結(jié)構(gòu)的邊、中、高程線等，并控制測量誤差在允許范圍。

3.4.3 模板制作及安裝

模板施工工序：模板表面清理→涂刷脫模劑→測量放線→模板安裝→模板支撐加固→測量檢查、調(diào)整、加固→驗收。3.4.3.1 模板制作。模板采用20mm 厚竹膠模板、Φ 48 鋼管和5cm×10cm 方木做橫豎圍柃及支撐體系。按照設計圖紙結(jié)構(gòu)尺寸，在加工廠加工成型；成型后的模板滿足強度和剛度的要求。由汽車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行拼裝、加固。3.4.3.2 模板安裝。按施工圖紙進行模板安裝的測量放樣，結(jié)構(gòu)交接點、轉(zhuǎn)彎處等重要位置設置必要的控制點，以便檢查校正。模板安裝過程中，在底部和上部縱向設置圍柃，每隔70cm 設置斜撐外部斜撐，以防變形或傾覆；上部和底部每隔50cm 設置臨時固定設施保證結(jié)構(gòu)尺寸。安裝的允許偏差控制在規(guī)范要求范圍內(nèi)。周轉(zhuǎn)使用的模板表面不得沾染污跡，使用前涂刷水質(zhì)脫模劑。3.4.3.3 模板拆除。模板拆除時限除符合施工圖紙的規(guī)定外，還應遵守下列規(guī)定：不承重側(cè)面模板的拆除，在混凝土強度達到其表面及棱角不因拆模而損傷時，方可拆除。澆筑混凝土時，經(jīng)常觀察模板、支架、預埋件情況，如發(fā)現(xiàn)有變形、移位時，立即停止?jié)仓⒃谝褲仓炷聊Y(jié)前修整完好。3.4.3.4 技術(shù)要求：模板施工前必須將表面砂漿等清理干凈，并檢查模板平整度，合格后才允許用于施工，涂刷脫模劑時要涂刷均勻，不能漏涂，安裝時要按測量點線進行安裝，支撐要牢固防止跑模。澆筑混凝土時要配備看保守人員，隨時檢查模板支撐情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

3.5 安裝夾具

現(xiàn)場制作夾具，夾具制作完成后，A、B 兩片角鋼夾指對夾夾住柔性嵌縫板，角鋼一條邊與嵌縫板平行，有較大接觸面積，相同擠壓力可增大摩擦力牢固夾緊柔性嵌縫板；另外一條邊與嵌縫板垂直，作為夾指背肋，可對角鋼夾指施加較大應力，且受力較為均衡。A、B 片背肋鋼筋、套環(huán)安裝時上下錯開一個鋼筋直徑，避免背肋鋼筋及套環(huán)高度在一個水平面上，防止背肋鋼筋影響夾具最小夾緊厚度，背肋鋼筋相互錯開后，本夾具最小夾緊柔性嵌縫板厚度即為背肋鋼筋直徑；套環(huán)上下錯開可使本夾具夾緊柔性嵌縫板后AB 片套環(huán)圓心同心；使用固定鋼筋穿入套環(huán)將夾具的A、B 片固定成為整體，然后將固定鋼筋扎入地面一定深度，即可保證該夾具在澆筑混凝土過程中不會傾倒。

3.6 混凝土澆筑

混凝土施工工序：倉內(nèi)清理→驗倉（護腳和壓頂倉內(nèi)鋪設土工布）→分層入倉→振搗→收面→養(yǎng)護→驗收。

3.6.1 澆筑分層。混凝土澆筑按30～40cm 分層。

3.6.2 入倉。嵌縫板固定牢固后，即可進行連倉混凝土澆筑；采用混凝土泵車入倉。不合格的混凝土料嚴禁入倉，已入倉的不合格料必須清除到監(jiān)理工程師指定的部位。連倉澆筑先澆筑單倉中間段，最后澆筑嵌縫板位置，為保證澆筑質(zhì)量及成型效果，應盡量降低嵌縫板兩側(cè)混凝土液面高差，防止混凝土液面高差過大，蓄積勢能過大，沖垮破壞夾具。

3.6.3 振搗。混凝土入倉后，人工及時平倉，并對骨料分離嚴重的地方進行人工分散處理，處理時嚴禁將砂漿覆蓋在分離的粗骨料上面。混凝土澆筑期間，如表面泌水較多，須及時排除并采取減少泌水的措施，嚴禁在模板上開孔趕水，帶走灰漿。澆筑混凝土時，經(jīng)常清除粘附在模板表面的砂漿。混凝土振搗采用直徑50mm 軟軸振搗棒。振搗前后兩次插入混凝土中的間距，不超過振搗器有效半徑的1.5 倍。振搗器的有效半徑根據(jù)試驗確定。振搗器距模板的垂直距離，不小于振搗器有效半徑的1/2，并不得觸動模板。振搗器在振搗時垂直插入混凝土中，按順序依次振搗，如略帶傾斜，則傾斜方向應保持一致，以免漏振。振搗上一層混凝土時，將振搗器插入下一層混凝土5cm左右，以加強上下層混凝土結(jié)合。振搗時，要做到振搗器快插慢拔，振搗時間以混凝土不再顯著下沉，不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿為準，避免過振。澆筑塊的第一層混凝土以及混凝土卸料后的接觸處，應加強平倉振搗，以防漏振。在澆筑倉內(nèi)，無法使用振搗器的部位，輔以人工搗固，使其密實，如錨固梁、護腳、壓頂混凝土與預制塊之間的空隙部位。

3.6.4 釋放夾具。混凝土澆筑完成后，應在混凝土初凝前釋放夾具壓力，用手或木條壓住嵌縫板頂端，提出夾具，并輕微振搗嵌縫板兩側(cè)混凝土，將嵌縫板兩側(cè)混凝土因夾具拔出留下的空隙振搗密實。

3.6.5 收面。用刮板刮面，人工兩次抹面，多次壓光，使其部位的平整度控制在規(guī)范指標之內(nèi)。

3.6.6 混凝土面修整及缺陷處理。有模板的混凝土結(jié)構(gòu)表面修整：混凝土表面蜂窩凹陷或其它損壞的混凝土缺陷部位，按照缺陷處理措施或監(jiān)理工程師的指示進行修補。修補前用鋼絲刷清除缺陷部位、或鑿去薄弱的混凝土表面，用水清洗干凈，涂刷黏結(jié)劑，采用比原混凝土強度等級高一級的砂漿、混凝土填補缺陷處，并使用鋼抹子抹平。修整部位應加強養(yǎng)護，確保修補材料牢固黏結(jié)，色澤一致，無明顯痕跡。混凝土澆筑成型后的尺寸偏差不得超過模板安裝允許偏差的50%～100%，特殊部位按圖紙的規(guī)定。

3.6.7 養(yǎng)護。混凝土澆筑完畢后12～18h 內(nèi)開始灑水養(yǎng)護，連續(xù)養(yǎng)護14 天，在干燥、炎熱氣候條件下，延長養(yǎng)護時間至少28 天以上，并用草簾覆蓋。

4 材料與設備

4.1 該工法主要材料：夾具100 個，模板300m2，方木700 m。

4.2 改工法主要設備：振搗棒10 個，砼罐車3 輛，水泵5 臺，灑水車兩輛。

5 結(jié)論

該方法打破傳統(tǒng)的跳倉澆筑施工，采用伸縮縫處固定嵌縫板的方法達到連倉澆筑的目的，加快了施工進度，并減少占用施工作業(yè)面及周轉(zhuǎn)材料，夾具制作簡單，操作簡便，且均采用建筑工程現(xiàn)場常用材料，材料易購、易得，也方便了施工場內(nèi)布設，同時減少了施工過程中對環(huán)境造成的不利影響，為類似長距離線形混凝土連倉澆筑施工提供了一定的借鑒經(jīng)驗。