淺談預制混凝土格柵在蓄水池上游壩坡的施工優點

趙小娟

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅蘭州730030）

1 工程概況

某蓄水池設計容量6萬m3，設計池底高程2768.5m，正常蓄水位高程277.2m，設計水深3.7m，設計壩頂高程2773.5m。設計池底為145m×90m的圓角長方形。蓄水池內壩坡坡度均為1∶3。壩體填筑采用砂卵石半挖半填形式，設計內壩坡結構從下往上依次為：10cm細砂墊層、復合土工布、15cm細砂墊層、30cm鋼筋混凝土格柵保護層（內填砂礫石）。本工程位于多風多雨氣候的天祝縣境內。

蓄水池內壩坡設計鋼筋混凝土格柵規格150×15×30，單位為cm，該結構混凝土方量少，結構尺寸小，施工工序重復。為了保證施工質量、提高施工進度、減少施工成本，蓄水池上游壩坡施工選擇現澆混凝土格柵和預制安裝混凝土格柵2種方案。

2 混凝土格柵施工

2.1 現澆混凝土格柵施工

該工程混凝土格柵施工工作面是坡比為1∶3、高為5m的斜坡面，計算坡長15.81m。由于鋼膜強度高、穩定性好，采用鋼模板進行施工。目前常用標準鋼模板尺寸：90×20（30）、120×20（30）、150×20（30），單位為cm。本項目混凝土格柵設計尺寸為150cm×15cm×30cm，鋼膜標準尺寸長度無法滿足工程施工要求，因此施工前需要對標準鋼模板進行加工，為了減少鋼模板的加工成本，在利用150×30型號標準鋼模板的基礎上，加工了兩邊各為15cm寬的垂直模具。共加工模具50套，由8人進行模板架設和混凝土澆筑工作。根據現場實際施工統計，8人負責50套模板的架設和混凝土澆筑需要花費3d時間（其中支模時間2.5d，澆筑砼時間0.5d）。本工程現澆混凝土格柵施工缺點：模板拼接工序重復多、壩坡鋪設復合土工膜模板固定困難、支模速度慢、壩坡施工工序多，進而壩坡施工質量和施工效率降低。

澆筑混凝土和養護時由于施工面坡長較長，混凝土澆筑方量少，下部結構軟等原因，導致澆筑消耗時間多、漏漿、振搗不實、砼養護分散。

雖然現澆混凝土格柵設計角度整體性好，但在實際實施時可操作性不強，且無法保證施工質量、施工進度，施工成本大、施工效益小。為了避免現澆混凝土格柵施工中遇到以上問題，確定采用預制安裝施工方法。

2.2 預制混凝土格柵施工

2.2.1 施工準備 預制格柵使用機械：JZC500型拌和機配PLD混凝土配料機1套、裝載機1臺、灑水車1輛；鋼筋工、模板工、混凝土工、機械操作人員等約8～9人；在拌和場地旁施工，場地平整后，采用C15混凝土鋪設2道長50m、寬4m、厚10cm的預制平臺，平臺之間預留5m的施工作業通道，方便混凝土澆筑和灑水養護。預制平臺預計一次性可預制格柵500根左右；為了減少施工成本，保證施工進度，采用竹膠板、方木加工了150cm×15cm×30cm型號的模具100套，加工模具時兩頭木模板根據主筋位置開4個孔，以方便鋼筋定位和保證澆筑混凝土后保護層厚度滿足規范要求。

2.2.2 鋼筋、模板 為了防止混凝土預制構件與墊層不粘接，確保運輸移動方便，支模前在C15墊層上鋪設2層塑料薄膜。進行鋼筋模板固定時采用的支模順序：先在提前綁扎好的鋼筋骨架兩頭穿好木模板，就位后再進行兩邊模板的安裝。這種施工方法不但能夠保證鋼筋位置和混凝土預埋厚度，而且為格柵安裝方便打下了良好基礎。模板固定采用步步緊和穿墻欄桿的形式進行中間和兩頭固定，避免混凝土澆筑時跑模、變形。通過現場統計，在沒有天氣或其他因素的影響下，且人員、機械設備配置合理，半天就能夠安裝完畢100套模板。

與現澆混凝土模板安裝相比，預制混凝土模板安裝工作面平攤，需要的施工人員少，效率高。

2.2.3 格柵混凝土拌和、運輸、澆筑 采用1套JZC500型拌和機配PLD混凝土配料機的拌和設備和1臺裝載機配合上料和混凝土運輸工作，人工用鐵鍬將混凝土填充入模，減少對混凝土的浪費。混凝土入模后采用插入式振搗器振搗，振搗時遵循“快插慢拔”的原則，以免在混凝土中留下空隙，影響混凝土強度。每次插入振搗的時間為20～30s左右，并以混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡、開始泛漿時為準。振搗插入前后間距一般為30～50cm，防止漏振，并保持振搗棒不碰到模板，不碰到鋼筋。在模板附近振搗時，應同時用木錘輕擊模板。通過現場實際操作，模板固定牢固，強度滿足施工要求，無跑模漏漿現象。

與現澆混凝土相比，預制混凝土澆筑減少了混凝土的運輸距離，預制澆筑作業面平攤，混凝土填充、振搗、抹面方便，避免了斜坡面澆筑混凝土時采用較長溜槽施工的工序和振搗困難、振搗不密實、漏漿、費時等問題，最大限度地保證了混凝土的施工質量。根據現場統計，在不考慮天氣影響的情況下，8人每天預制格柵100根左右，是現澆施工的3倍，并且能保證混凝土的強度質量要求。

2.2.4 養護 依據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》要求，在澆筑完畢后的12h內對混凝土加以覆蓋并保濕養護，對采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土灑水養護時間不得少于7d，灑水量頻率以保持混凝土表面濕潤為宜。混凝土強度未達到1.2N/mm2前不得在其上踩踏。該工程采用灑水車進行灑水養護。

與現澆混凝土格柵相比，集中預制混凝土覆蓋灑水養護方便、節省時間、節約水資源，并且能夠很好地保證混凝土的養護質量。需要注意的是，當日平均氣溫低于5℃時不得灑水。當采用其他品種水泥時，混凝土的養護時間應根據所采用水泥的技術性能確定，混凝土表面不便灑水或使用塑料布時宜涂刷養護劑。

2.2.5 運輸與吊裝 混凝土格柵運輸吊裝前，由施工技術人員依據設計圖紙進行預制塊安裝位置放樣工作，采用白灰灑出安裝位置線。預制混凝土格柵集中養護7d待混凝土強度達到設計強度75%后，采用汽車吊吊裝，平板車裝運。格柵裝車時，每裝完1層上部采用方木墊高，最多裝車層數不超過4層，確保運輸安全。運至現場后采用汽車吊一次性吊裝至安裝作業面，邊拉運邊安裝就位，這樣可以有效減少預制構件的二次運輸費用，從而減少施工成本。

2.2.6 接縫處理 混凝土格柵就位后，為了保證格柵整體性，采用鋼筋單面搭接焊的方式進行格柵連接，并對格柵接頭處做二次澆筑。

在同樣施工設備、同樣施工人數的情況下，施工時間統計見表1。預制安裝統計時間除去了施工間歇時間。

表1 施工時間統計

綜上所述，雖然預制混凝土格柵在施工工序上比現澆混凝土格柵施工多出格柵吊裝運輸、安裝、接縫處理3個工序，表面上比現澆混凝土工序繁瑣，但通過表1可以看出預制混凝土格柵的施工時間明顯要比現澆施工所需時間短。調蓄水池混凝土土格柵采用預制安裝方法施工不但能夠保證施工質量，加快施工進度，而且能夠節約成本，提高施工利潤率。

3 結語

在工程建設中，對涉及混凝土結構構件小，混凝土方量不大，模板架設工序重復次數較多，施工作業面為帶有坡度和下部結構遇雨水后影響上部混凝土結構施工的類似混凝土結構工程時，應優先選擇混凝土預制安裝的施工方法。此結論僅供類似工程參考，在實際施工期間應具體情況具體分析。