崔家營工程船閘下游隔水墻施工技術(shù)優(yōu)化

吳 偉

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都 610091)

崔家營工程船閘下游隔水墻施工技術(shù)優(yōu)化

吳 偉

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都 610091)

崔家營船閘下游臨時(shí)圍堰內(nèi)粉細(xì)砂砂層水份飽和、滲水量較大，若按常規(guī)方法進(jìn)行施工難度大，無法滿足工期和度汛要求。通過對(duì)船閘下游隔水墻與靠船墩墩身進(jìn)行優(yōu)化，順利地在汛前完成了靠船墩施工。

崔家營；靠船墩；快速；施工；優(yōu)化

1 工程概況

崔家營航電樞紐工程中一期主圍堰(即上、下游橫向圍堰及縱向圍堰)將船閘、20孔泄水閘、電站廠房全部圍入同一基坑內(nèi)進(jìn)行干地施工，但由于船閘上、下游引航道設(shè)計(jì)建筑物全長為1 357 m，遂將下游縱向圍堰上移；到枯水期，在一期下游橫向圍堰外設(shè)置臨時(shí)小基坑進(jìn)行下游隔水墻施工，至此，整個(gè)工程導(dǎo)截流施工設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理。

船閘小基坑干地形成后,當(dāng)開挖至隔水墻原建基面高程46.4 m時(shí)，已開挖基礎(chǔ)揭示的實(shí)際地質(zhì)情況與原設(shè)計(jì)要求出入較大(基巖未出露，原建基面以下仍為粉細(xì)砂)。若按原建基面高程進(jìn)行后續(xù)施工，則隔水墻基礎(chǔ)不能滿足地基承載力要求。經(jīng)研究后將其修改為挖除原建基面高程以下粉細(xì)砂至砂礫層出露面、換填壓實(shí)卵石的方法進(jìn)行隔水墻基礎(chǔ)處理，經(jīng)重新復(fù)勘后，得出砂礫層出露面高程約為45 m，遂將卵石換填高程定為45～48.4 m。

由于船閘下游臨時(shí)圍堰從干地形成至2008年汛期來臨之前僅剩三個(gè)月時(shí)間，在此期間，設(shè)計(jì)單位又對(duì)隔水墻承載基礎(chǔ)進(jìn)行了修改，隔水墻承載基礎(chǔ)的修改和臨時(shí)圍堰內(nèi)粉細(xì)砂砂層水份飽和、滲水量較大導(dǎo)致施工設(shè)備不能直接下基坑，需用石渣填筑施工道路并增設(shè)集水井與排水溝等不利因素的阻礙，致使隔水墻墻體混凝土施工工期無法滿足要求，加之隔水墻墻體永久外露表面質(zhì)量要求較高，若按常規(guī)方法進(jìn)行施工，加上氣溫、降雨等自然條件的不利影響，要在剩余的兩個(gè)月內(nèi)完成隔水墻260個(gè)倉位、13 000 m3混凝土工程量，施工難度極大。

為此，通過對(duì)船閘下游隔水墻中隔水墩與靠船墩墩身采用一次澆筑成型以及將原現(xiàn)澆隔水板改為預(yù)制等快速施工技術(shù)優(yōu)化，既減少了澆筑倉位，避免了混凝土施工程序的多次重復(fù)，并且墩身一次成型，減少了倉位上下層之間的搭接次數(shù)，從而確保了墻體表面的施工質(zhì)量；隔水板由現(xiàn)澆改為分塊預(yù)制后吊裝，則隔水板可與靠船墩、隔水墩同時(shí)施工，不占直線工期，進(jìn)而保證了在汛期到來前順利完成施工項(xiàng)目。

2 所采用的快速施工技術(shù)

船閘下游隔水墻施工優(yōu)化主要體現(xiàn)為以下四個(gè)方面：壓縮澆筑倉位、混凝土泵機(jī)與WK-4電吊主輔配合的入倉手段、改散裝組合鋼模為整裝定型鋼模、改現(xiàn)澆隔水板為分塊預(yù)制后吊裝。筆者對(duì)其簡述于后。

2.1 壓縮澆筑倉位

船閘下游隔水墻中隔水墩、靠船墩擴(kuò)大基礎(chǔ)高程從48.4～49.7～50.9 m，上下兩層斷面尺寸不同，單墩擴(kuò)大基礎(chǔ)分兩倉澆筑，共計(jì)48倉。

隔水墩、靠船墩所有墩身高程均從50.9～62.9 m，1#～13#隔水墩結(jié)構(gòu)型式相同，配一套定型鋼模將墩身一倉澆筑到頂，混凝土澆筑倉位為9倉；同理，1#～9#靠船墩可另配一套定型鋼模將墩身一次澆筑到頂，混凝土澆筑倉位仍為9倉。而14#隔水墩、10#靠船墩結(jié)構(gòu)型式與其它墻體不同，模板只能周轉(zhuǎn)一次，故不宜配制定型模板，最終采用散裝鋼模拼裝，3 m一層、分四倉到頂，混凝土澆筑倉位共8倉。

原設(shè)計(jì)圖中隔水板高12 m，厚0.6 m，長度有12.5 m、13 m、14 m三種，若按現(xiàn)澆方式施工，由于隔水板較長、占用較多3 m×3.1 m多卡模板和大量腳手架鋼管，資源投入較多、不經(jīng)濟(jì)，加之施工空間狹小，澆筑時(shí)難度較大，故將隔水板采用預(yù)制，單塊隔水板預(yù)制高度為1.2 m，在船閘臨時(shí)圍堰基坑干地形成后，即可在臨時(shí)圍堰內(nèi)施工道路旁就近選擇一個(gè)場地實(shí)施預(yù)制，這樣施工不占直線工期，同時(shí)便于預(yù)制板吊裝，施工程序得到了簡化。

通過優(yōu)化施工方案，船閘下游隔水墻中隔水墩、靠船墩簡化后的混凝土澆筑倉位僅有90倉，與常規(guī)澆筑倉位260倉相比，減少了65%，大大加快了施工進(jìn)度。

2.2 主輔配合的入倉手段

對(duì)于船閘下游隔水墩、靠船墩中一倉到頂?shù)亩丈?，以一臺(tái)HBT60泵機(jī)澆筑、搭配2臺(tái)6 m3攪拌車的入倉手段為主；對(duì)于分層到頂?shù)亩丈?，以一臺(tái)50 t WK-4型電吊搭配吊罐及自卸汽車的入倉手段為輔。1臺(tái)HBT60泵機(jī)月生產(chǎn)能力為10 000 m3，每臺(tái)攪拌車20 min運(yùn)輸一趟，每小時(shí)3趟，計(jì)18 m3/h，單車每天混凝土運(yùn)輸能力為9×18=162(m3)，1個(gè)月的運(yùn)輸能力為162×25=4 050(m3)，1臺(tái)車即可滿足隔水墩、靠船墩墩身混凝土入倉強(qiáng)度要求。但為了能確保連續(xù)施工，需要兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用。

2.3 模板優(yōu)化設(shè)計(jì)

墩身擴(kuò)大基礎(chǔ)混凝土采用散裝組合鋼模拼裝進(jìn)行施工，并采用φ10～φ12拉條及內(nèi)、外支撐固定。為保證臨時(shí)圍堰內(nèi)隔水墻在2008年汛前完成并保證混凝土外觀質(zhì)量、以及考慮船閘下游隔水墩1#-13#結(jié)構(gòu)型式相同，靠船墩1#-9#結(jié)構(gòu)型式相同等原因，對(duì)于隔水墩、靠船墩各設(shè)計(jì)了一套整裝定型鋼模，每墩均一倉到頂。

為便于整裝定型鋼模就位,模板分2層安裝到頂,每層分2片。模板面板為3 mm厚鋼板，筋板采用11.7 mm寬、3 mm厚、呈網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的鋼板焊接，每層采用[80×43×5 mm的槽鋼圍囹整體裝配,這樣實(shí)施能夠確保模板在不加任何內(nèi)拉外撐的輔助條件下本身就具備足夠的剛度和強(qiáng)度。為方便模板加固及混凝土澆筑施工，模板吊裝前，先搭設(shè)施工腳手架，每層模板安裝完成后整體吊裝。

所有連接件的設(shè)計(jì)能使模板整裝，并使其在拆除時(shí)不致?lián)p壞混凝土。鋼板連接縫盡可能光滑緊密，不允許帶凹坑、皺折或其它表面缺陷。模板在使用后和新澆混凝土前應(yīng)清洗干凈。為防銹或加速拆模而在模板側(cè)面涂抹的脫模劑應(yīng)為礦物油或不會(huì)使混凝土留有污點(diǎn)的油劑，涂刷作業(yè)應(yīng)在立模前完成，不得因污染而影響混凝土和鋼筋的質(zhì)量。擴(kuò)大基礎(chǔ)混凝土收倉面必須平整，以確保墩身模板立模時(shí)易于校正。模板安裝必須按混凝土結(jié)構(gòu)物的施工詳圖測量放樣，重要結(jié)構(gòu)應(yīng)多設(shè)控制點(diǎn)，以利檢查校正。模板安裝及澆筑過程中，必須在其四角設(shè)置纜風(fēng)繩固定模板，防止其傾覆。

通過優(yōu)化方案，只需制作兩套整裝定型鋼模即可滿足施工需要，免去了大量散裝組合模板的使用，且澆筑完成的墻體表面質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)良。

由于擴(kuò)大基礎(chǔ)混凝土澆筑、施工腳手架搭設(shè)、鋼筋制安均不占直線工期，從而為預(yù)制隔水板吊裝以及附屬鍍高爾凡鋼絲籠護(hù)墊施工留有了足夠的時(shí)間。

2.4 混凝土澆筑

隔水墩、靠船墩擴(kuò)大基礎(chǔ)混凝土澆筑全部采用平倉澆筑法，并綜合考慮了氣溫、運(yùn)輸路線、入倉強(qiáng)度等因素，確定混凝土鋪料厚度為50 cm，使用φ100插入式振搗器振搗。墩身采用泵送混凝土澆筑。墩身澆筑時(shí)，利用墩身鋼筋在其四周等間距搭設(shè)兩層施工平臺(tái)，以便于人工進(jìn)行振搗作業(yè)，使用φ60軟軸振搗器振搗；另外，由于澆筑高度較大，混凝土澆筑速度不應(yīng)大于1 m/h，以防止模板側(cè)壓力過大而產(chǎn)生變形。

振動(dòng)器插點(diǎn)要均勻排列，采用“行列式”或“交錯(cuò)式”的次序移動(dòng)，不應(yīng)混用，避免漏振。每次移動(dòng)的距離應(yīng)不大于振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍。振動(dòng)器使用時(shí)，振動(dòng)器距模板不應(yīng)大于振動(dòng)器作用半徑的0.5倍，并不宜緊靠模板振動(dòng)，嚴(yán)禁碰撞鋼筋或埋件。

2.5 隔水板混凝土施工

2.5.1 隔水板的預(yù)制

通過優(yōu)化和分析，將現(xiàn)澆混凝土改為預(yù)制隔水板，共計(jì)240塊，設(shè)6套預(yù)制模板，底模72套。由于鋼筋安裝不占直線工期，從立模澆筑至拆模，一個(gè)循環(huán)可定為1.5 d，每套模板周轉(zhuǎn)40次，如此布置，60 d即可完成隔水板預(yù)制，在4月中旬即可預(yù)制完成。

為便于吊裝，隔水板在臨時(shí)圍堰內(nèi)就近預(yù)制，預(yù)制場地布置在平行于隔水墻施工主干道的右側(cè)，其寬15 m、長270 m，坪頂面高程為50.4 m，底模間距為3 m，凈間距為2.4 m,相鄰兩批梁間距為1.5 m。場地平整后，采用20 cm厚水穩(wěn)層作為硬化基礎(chǔ)，然后施工底模，在底模與施工道路之間2.5 m范圍內(nèi)設(shè)置存梁臺(tái)(預(yù)制板可疊放)，以便于預(yù)制梁就近吊裝。

由于隔水板為永久外露面，外觀質(zhì)量要求高，模板采用定型木模(厚2.5 cm)，內(nèi)貼3 mm厚鋼板，預(yù)制板倒角上口采用∠20×3 mm角鋼點(diǎn)焊于面板上，下口倒角采用2.8 cm寬鋼板點(diǎn)焊，驗(yàn)收合格后投入使用。

2.5.2 隔水板吊裝

隔水板吊裝前，采用50 tWK-4型電吊停在存梁臺(tái)外側(cè)的施工道路上，將梁轉(zhuǎn)吊至隔水墩、靠船墩附近，然后采用50 tWK-4型電吊將其移動(dòng)至吊裝部位，將隔水板吊裝就位。吊裝前檢查隔水墩、靠船墩插槽尺寸，對(duì)于不符合要求的部位應(yīng)將其處理合格后方可吊裝，以防吊裝過程中發(fā)生卡板現(xiàn)象。

為保證板與板之間接縫嚴(yán)密，上層板吊裝前，在下層板頂面鋪3 cm厚砂漿；上層板吊裝時(shí)，要與下層板精確對(duì)位，對(duì)位準(zhǔn)確后進(jìn)行固定，將板翼在槽內(nèi)嵌牢并設(shè)置軟性隔離層，接縫處用砂漿抹平并收光，確保其表面質(zhì)量滿足要求。

3 結(jié) 語

在水電工程施工過程中，由于工程條件的變化和防洪度汛的要求，使水電工程施工具有季節(jié)性強(qiáng)、工期緊迫且質(zhì)量要求高的特點(diǎn)。對(duì)施工單位而言，為確保工程安全以及給企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益，節(jié)約施工成本，根據(jù)不同的施工項(xiàng)目特性采用相應(yīng)的快速施工技術(shù)是工程技術(shù)人員研究的主要課題。崔家營工程對(duì)船閘下游隔水墻中多數(shù)隔水墩與靠船墩墩身采用一次澆筑成型、隔水板預(yù)制的快速施工技術(shù)優(yōu)化，在工程實(shí)踐中取得了圓滿成功。

吳 偉(1973- )，男，湖北襄陽人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程施工技術(shù)和管理工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2017- 04- 10

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1001- 2184(2017)04- 0052- 03