李重民
(山西省張峰水庫建設管理局,山西 太原 030002)
張峰水庫輸水總干林村河渡槽工程位于沁水縣端氏鎮,總長282m,渡槽設計流量2.49m3/s,渡槽由進口漸變段、槽身段、出口漸變段三部分組成。槽身分簡支梁式和肋拱式兩種,兩岸坡為單排架結構,河谷中部為肋拱結構、拱上設排架,均采用U型薄殼斷面,槽頂設蓋板、兩側加欄桿,均為鋼筋混凝土結構。林村河渡槽是張峰水庫工程中跨度最大、高度最高的一座渡槽,簡支梁式渡槽跨度12m,肋拱式拱跨度42m,渡槽跨度6m,槽身最高45m。
林村河渡槽混凝土施工先進行下部結構施工,包括基礎混凝土、墩帽混凝土、拱圈混凝土、排架混凝土等,然后進行上部結構施工,包括槽身混凝土、拉桿混凝土等。
基礎混凝土采用組合鋼模板,混凝土采用1.5t自卸車配小推車運輸,溜槽溜料入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實。
墩帽混凝土利用腳手架支承配合組合鋼模板進行澆筑,混凝土采用10t自卸車配小推車運輸,3t卷揚機輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實。
拱圈混凝土利用“滿堂紅”腳手架支承配合組合鋼模板分段進行進行澆筑,混凝土采用1.5t自卸車配小推車運輸,3t卷揚機輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實。
排架混凝土利用腳手架配合組合鋼模板支承,分層進行澆筑,混凝土采用1.5t自卸車配小推車運輸,3t卷揚機輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實。
渡槽上部結構為現澆混凝土,采用混凝土排架配“滿堂紅”鋼管架支撐。先支立槽底板120°范圍內模板,澆筑完成后,再邊立邊澆剩余部分,最后澆筑拉桿混凝土。槽身段與段之間采用跳倉法施工。組合鋼模板采用“滿堂紅”支承和固定。混凝土采用1.5t自卸車配小推車運輸,3t卷揚機輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實。
施工縫包括工作縫和伸縮縫,對工作縫進行人工鋼釬和榔頭鑿毛,然后用水沖洗干凈,露出毛面,并檢查是否需要補毛,對伸縮縫嚴格按圖紙施工。
在放線、整平、夯實的基礎上,先支立組合模板綁扎鋼筋并預留鋼筋苗子,再鋪5cm厚的砂漿作底膜,然后進行混凝土澆筑。模板采用組合鋼模板,根據設計體型,現場架立。混凝土由就近的0.5m3強制式攪拌機拌制,5t自卸車配手推車運到現場后卸入溜槽,再由溜槽溜料入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實。
墩帽混凝土在放點掛線的基礎上進行鋼筋綁扎和模板架立。模板采用組合鋼模板,根據設計體型,現場架立。混凝土從拌和站拌制后,由5t自卸車配手推車運到現場,3t卷揚機輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實。
渡槽肋拱拱圈為現澆混凝土結構。因該渡槽跨度較大、高度較高,故采用“滿堂紅”式腳手架。襯砌模板采用組合鋼模板。林村河渡槽共有5跨,每跨平行有兩個拱圈,為避免施工時相互干擾,澆筑時隔跨進行,每個拱圈澆筑順序如圖1所示:A→B→C→D→E,通過計算將拱圈分九段,每段長約5.1m,按先澆筑拱腳后澆筑拱頂對稱的順序澆筑。拱圈聯系梁和拱圈上排架基礎隨拱圈同時澆筑,并要注意每跨的兩個拱圈應同時對稱、均衡地澆筑。混凝土由就近的強制式拌和機拌制,10t自卸車配手推車水平運輸,3t卷揚機輔助定滑輪垂直提升料桶入倉,手持ZX-30型軟軸插入式振搗器平倉搗實。

圖1 拱圈混凝土澆筑順序圖
施工前,根據渡槽設計荷載、拱圈自重以及溫度變化等因素,計算合理的預留拱度,并在澆筑時隨時觀測和控制拱圈的形變,確保卸架后下沉的拱圈軸線符合設計要求。
渡槽排架為現澆混凝土結構,排架采用分段法施工,每段以30cm逐一分層段澆筑,分段搭設鋼管架施工平臺,模板和鋼筋在加工廠加工制造,運至現場人工架立、綁扎。混凝土拌制、運輸、入倉、振搗工序與“拱圈混凝土澆筑”工序相同。當排架澆筑到頂部最后兩個分層段時,對排架墩帽進行測量放線,控制排架頂部高程,待澆筑結束后在槽身與排架之間的支點處設置10mm厚的支座鋼板。
渡槽槽身為現澆混凝土結構。腳手架的底端用方木墊平,架立完成后要進行預壓,使其變形穩定后再進行下一步施工。
槽身模板為異性模板,根據體形進行專門設計,以型鋼和木材為主,木模在加工成型后在與混凝土接觸的一側緊貼模板釘一層白鐵皮,以使混凝土澆筑后表面光滑。模板在加工廠根據渡槽尺寸分段加工后運至施工現場,用3t卷揚機輔助以定滑輪垂直提升拼裝。模板安裝順序為:外模安裝→鋼筋綁扎→內模安裝。內模安裝時,先安裝槽底半圓部分,澆筑完槽底120°范圍的混凝土后,其余的內模隨澆隨立。拉桿混凝土隨槽身同時澆筑。
混凝土澆筑采用端進法施工,即從渡槽的端部開始向中間合攏,對稱澆筑,均衡上升,每層澆筑厚度控制在30~50cm內。
該渡槽混凝土量少,施工周期長,為保證混凝土澆筑的連續性,防止施工時產生冷縫,在混凝土拌制時,適當摻加木質素黃酸鈣等緩凝劑,以延長混凝土的初凝時間。在混凝土澆筑完成24h后開始流水養護。養護期按設計要求或監理工程師的要求執行。混凝土的強度達到100%時拆除腳手架和底模。
混凝土澆筑完成并拆除內模后,按設計要求安裝止水。
按照設計尺寸在預制現場使用專門設計的無蓋混凝土組合矩形鋼模盒,進行混凝土蓋板的制作,制作方法是將拌和好的混凝土放入矩形鋼模盒內,邊放邊使用ZX-30型軟軸插入式振搗器或附著式振搗器振搗,專人用小榔頭在鋼模盒外側輕輕敲打,將振搗器不能觸及到地方的氣泡敲出。
在槽身及拉桿混凝土的強度到達100%時,將混凝土蓋板從預制場用10t自卸車運到現場。
按照質量控制目標,渡槽混凝土澆筑從混凝土的原材料、拌合工藝、支模、運輸、入倉、振搗、養護等各環節嚴格控制,并建立完善、有效的質量保證體系,嚴格過程控制,落實質量三檢制及質量責任制。
林村河渡槽工程已全部完成,混凝土質量檢測全部合格,滿足設計要求,槽身內壁未出現裂縫,該分部工程質量評定為優良。經過兩年試通水運行,渡槽運行正常,無滲漏現象,針對高度高、跨度大、混凝土量少的渡槽,該施工方法經濟合理可行。
