水閘啟閉機(jī)臺先預(yù)制后現(xiàn)澆連接施工方案的應(yīng)用探析

黃 娟 （安徽水利開發(fā)有限公司，安徽 蚌埠 233000）

0 前言

某大I型水閘進(jìn)行除險加固處理，該閘共36孔，每孔凈寬10m，水閘閘墩上半部及上部排架柱、啟閉機(jī)工作平臺全部拆除重建。該項目進(jìn)場時間為10月中旬，合同內(nèi)容是先拆除上述混凝土結(jié)構(gòu)，再重新按設(shè)計圖紙新建，到次年4月30日需具備防洪、運(yùn)行條件。該項目受工期緊，任務(wù)重，安全風(fēng)險大，現(xiàn)場場地小，跨春節(jié)及冬季等不利因素影響，工期進(jìn)度及安全生產(chǎn)是項目合同履約的最大難題。

1 工程概況

該水閘啟閉機(jī)臺梁共36孔（跨），每跨臺梁平面尺寸為 6.0×11.18m，由 4道1.2×0.4m主梁及 5道 0.5×0.25m次梁、0.15m厚面板組成。單跨混凝土總量為28.45m3，混凝土設(shè)計強(qiáng)度為 C30，單跨啟閉機(jī)臺梁總重量為71.125t。設(shè)計啟閉臺頂面高程為37.1m，上游側(cè)公路橋頂面高程為30.4m，上游鋪蓋頂面高程為22.0m。但上游側(cè)公路橋面寬僅6m，無法滿足現(xiàn)場預(yù)制及汽車吊就位要求。

2 方案選擇

根據(jù)工程總體工期安排及度汛節(jié)點(diǎn)工期要求，結(jié)合現(xiàn)場情況，制定了多種施工方案，從工期、安全、質(zhì)量、交通運(yùn)輸、起吊條件、經(jīng)濟(jì)成本等多方面比選。最終確定了如下方案：啟閉機(jī)臺梁在現(xiàn)場上游鋪蓋上制作預(yù)制臺座，縱向分兩塊預(yù)制，接縫處按設(shè)計圖紙預(yù)留連接鋼筋，大型汽車吊座在上游鋪蓋上抬吊就位，吊模現(xiàn)澆后澆帶梁板形成整體。經(jīng)設(shè)計驗(yàn)算，對啟閉機(jī)臺梁板功能沒有影響。

該方案和搭設(shè)腳手架、立模現(xiàn)澆相比，有以下優(yōu)勢：鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑等工序施工均在地面上施工，施工質(zhì)量能夠得到有效控制，從而確保了啟閉機(jī)梁施工質(zhì)量，避免長時間高空作業(yè)帶來的安全風(fēng)險；因啟閉機(jī)臺梁預(yù)制和閘室內(nèi)正常施工工序無交叉，不影響閘室結(jié)構(gòu)的正常施工，可以平行進(jìn)行，節(jié)約工期；啟閉機(jī)臺預(yù)制無需搭設(shè)腳手架，避免對閘室內(nèi)閘門的影響，避免長時間不能拆除，影響閘門的汛期開啟運(yùn)行，也可節(jié)約大量腳手架搭拆的人工作業(yè)，降低安全風(fēng)險并有利于成本保護(hù)；預(yù)制梁板吊裝就位后，現(xiàn)澆后澆帶可與啟閉機(jī)安裝調(diào)試同步進(jìn)行，節(jié)約工期。

3 施工方案要點(diǎn)

3.1 工藝流程

啟閉機(jī)梁預(yù)制吊裝施工工藝流程圖。

3.2 梁板預(yù)制施工要點(diǎn)

3.2.1 預(yù)制臺座準(zhǔn)備

①預(yù)制場地需進(jìn)行驗(yàn)算，滿足承載力要求；

②按照啟閉機(jī)臺梁平面尺寸制作啟閉機(jī)梁臺座，按規(guī)范要求設(shè)置起拱度，所有梁端架設(shè)部位保持水平一致。

③現(xiàn)場共制作了12個臺座，擬分三批進(jìn)行預(yù)制。

3.2.2 啟閉機(jī)梁鋼筋制作及安裝

在梁臺座上鋪上地板革，然后綁扎啟閉機(jī)梁鋼筋。啟閉機(jī)梁鋼筋在鋼筋加工間統(tǒng)一制作完畢檢查合格后運(yùn)至施工現(xiàn)場，然后采用綁扎或單面搭接焊進(jìn)行安裝。要求安裝完畢后的鋼筋，在同一截面內(nèi)鋼筋接頭數(shù)量不得超過鋼筋總根數(shù)的50%，且焊縫必須飽滿，搭接長度滿足要求，焊渣清除干凈。

啟閉機(jī)臺示意圖

3.2.3 啟閉機(jī)臺梁模板安裝

啟閉機(jī)臺梁模板全部采用多層光面膠合模板，背面設(shè)木方條板肋。在加工場按照設(shè)計尺寸配置并編號，模板安裝要接縫橫平豎直，縫與縫之間夾雙面膠，不得漏漿。

梁體模板采用對拉螺桿加固，梁間搭設(shè)鋼管腳手架，用于梁體定位及面板承重定型。

3.2.4 啟閉機(jī)梁混凝土澆筑

梁體混凝土采用分層、循環(huán)連續(xù)澆筑，每層混凝土灌注厚度不超過50cm，用插入式振搗器振搗，直到混凝土停止下沉、不冒氣泡、泛漿和表面平坦為止。每處振搗完畢后慢慢提出振動棒，避免碰撞模板、鋼筋和其它預(yù)埋鐵件。每層混凝土振搗時要插至下一層混凝土5～10cm，以確保新澆混凝土與先澆混凝土結(jié)合良好。梁體澆筑完成后，再整體澆筑面板，控制面板平整度，并做拉毛處理。在澆筑時為更高的拆除模板及具備起吊條件，混凝土標(biāo)號比設(shè)計標(biāo)號提高了一個等級。

3.2.5 拆模

當(dāng)啟閉機(jī)臺梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa時，在不損壞棱角的情況下拆除側(cè)模，側(cè)模拆除后，立即用土工布或塑料薄膜覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。

當(dāng)啟閉機(jī)臺梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%時，拆除啟閉機(jī)臺梁頂板鋼管支撐及頂板模板。

3.2.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完畢后用土工布覆蓋混凝土表面同時經(jīng)常灑水養(yǎng)護(hù)，保證混凝土表面隨時處于濕潤狀態(tài)，拆模后養(yǎng)護(hù)時間不得少于7d。

3.3 梁板吊裝施工要點(diǎn)

3.3.1 吊裝準(zhǔn)備

該項吊裝工作，屬于超過一定規(guī)模的危險較大的安全施工方案，進(jìn)行了專項方案編制報批，并通過專家評審論證。在吊裝實(shí)施前，對全體參與人員進(jìn)行了安全技術(shù)交底，并嚴(yán)格按方案實(shí)施。

用全站儀在澆筑完成的排架柱蓋梁頂面放出軸線，再按照設(shè)計圖紙尺寸在蓋梁頂面畫出啟閉機(jī)梁安裝控制線。

在吊裝前，對排架柱的承重支座處，測量標(biāo)高，保證每跨的一端的四個支座位置水平一致。

3.3.2 吊裝

啟閉機(jī)梁達(dá)到設(shè)計吊裝強(qiáng)度后利用汽車吊吊放在運(yùn)梁車上，在場內(nèi)輸?shù)降跹b位，再利用大型汽車吊將梁吊裝，根據(jù)測量放樣的位置精準(zhǔn)就位。在支座處適當(dāng)撒鋪干拌水泥砂漿，并在就位后及時填補(bǔ)干拌水泥砂漿并搗實(shí)。

3.4 梁板后澆縫連接施工要點(diǎn)

3.4.1 后澆縫鋼筋焊接

后澆縫分布鋼筋加工成環(huán)狀，與預(yù)填分布筋搭接焊連接，主筋采用幫條焊連接，焊縫必須飽滿，搭接、焊縫長度滿足要求，焊渣清除干凈。

3.4.2 后澆縫模板安裝

后澆縫模板（底模）在木工加工場配置并編號，模板運(yùn)送到閘室底板后，用鋼絲繩卷揚(yáng)吊裝到后澆縫底部，用拉桿拉緊固定。

3.4.3 后澆縫混凝土澆筑

后澆縫采用比啟閉機(jī)梁高一個標(biāo)號等級的混凝土澆筑，并振搗密實(shí)，土工布覆蓋、灑水養(yǎng)護(hù)。

在梁板吊裝就位后，就可進(jìn)行啟閉機(jī)設(shè)備的就位及安裝，與后澆縫施工可同步進(jìn)行，為啟閉機(jī)設(shè)備安裝及與閘門連接調(diào)試，節(jié)約了大量的時間。

4 結(jié)語

該閘采用此項施工方法降低了施工成本、節(jié)約了施工工期、降低了安全風(fēng)險，成型后的啟閉機(jī)梁外觀質(zhì)量良好，保證了工程質(zhì)量，同時確保了合同約定的4月30日閘門具備擋水、運(yùn)行節(jié)點(diǎn)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，得到業(yè)主、監(jiān)理單位及社會的一致好評，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。