渦河蒙城樞紐提高船閘閘墻鋼筋保護層合格率的研究與實踐

蔡金海 董涵斌 孫 華

（浙江省第一水電建設集團股份有限公司 杭州 310051）

1 工程概況

渦河蒙城樞紐建設工程是渦河上一座大型水利樞紐工程，主要建設內容為新建節制閘和船閘。其中船閘為Ⅳ級，新建500t 兼顧1000t 級船閘，船閘閘室有效尺度為240m×23m×4.20m（長×寬×門檻水深），閘室采用整體式鋼筋混凝土倒“∏”型結構，順水流向分成12 節，每節分縫長度20.0m，根據輸水布置，閘室側墻內設長廊道，廊道斷面尺寸為3.50×4.0m（寬×高），廊道底高程11.8m，頂板厚1.5m，廊道頂高程17.3m。閘底板高程12.10m，閘墻頂高程27.8m，頂寬0.9m，底寬2.5m。閘墻采用移動模架整體一次性澆筑施工。

經調查，已完成的蒙城樞紐閘室2#閘墻左、右邊塊鋼筋保護層合格率為85.6%，根據安徽省地方標準僅為合格，距工程評優相差甚遠，一次性澆筑施工閘墻鋼筋保護層調整難度大，人員投入大。根據施工進度要求和工程創優要求，結合相關工程施工經驗，有理由認為能夠將鋼筋保護層合格率提高至90%以上，本文對此進行研究與實踐。圖1為影響閘墻鋼筋保護層合格率的問題排列圖。

圖1 影響閘墻鋼筋保護層合格率的問題排列圖

2 原因分析與要因確認

2.1 原因分析

針對鋼筋支撐骨架不牢固、焊接定位偏差和鋼筋綁扎不規范這兩個主要癥結，采用頭腦風暴法，從人、料、機、法、環、測等6 個方面，找到14 條末端原因，并逐一進行分析確認，以便確定主要原因。

2.2 要因確認

（1）技術交底未全覆蓋

確認標準：鋼筋制安前對全體鋼筋工進行技術交底，交底覆蓋率100%。

小組通過查看技術交底記錄以及現場調查確認，發現船閘閘墻鋼筋制安作業前，項目部對在場作業鋼筋工累積46 人次進行了技術交底培訓，現場調查確認閘墻作業面鋼筋工已全部接受交底培訓，技術交底覆蓋率達100%。

確認結論：非要因。

（2）現場質檢員監管不到位

確認標準：每日至少1 名專職質檢員在閘墻施工作業面進行現場巡查監管。

現場調查：抽查現場質檢員到崗情況，質檢員的到崗率只有20%，質檢員責任心不強，對現場鋼筋綁扎質量監管力度嚴重不足，此原因對問題癥結影響程度較大。

確認結論：要因。

（3）鋼筋工技術水平不過關

確認標準：對現場人員進行全面技能培訓，經項目部考核合格后才能上崗。

現場調查：船閘閘墻鋼筋小組成員共計22 人，工齡最長22年，最短4年，均為項目部培訓考核合格的鋼筋工；均參與過類似船閘結構工程建設，具有豐富的鋼筋制安經驗。

確認結論：非要因。

（4）高頻使用部件磨損嚴重

確認標準：鋼筋加工設備狀態良好。

現場調查：2020年4月1日—4月10日，對船閘現場鋼筋加工棚進行調查，鋼筋切斷機、數控鋼筋彎曲機等設備運行穩定，加工精準，設備狀態良好。

確認結論：非要因。

（5）模板拼裝平整度差

確認標準：鋼模板安裝的錯臺、平整度在2mm以內。

現場調查：所使用的模板為定制大型鋼模，現場拼裝完成形成整體后固定于移動模架上，剛度、平整度滿足要求。檢查發現模板間錯臺與平整度均小于規范要求2mm 的標準。

確認結論：非要因。

（6）鋼筋半成品制作不標準

確認標準：制作的鋼筋半成品符合設計要求。

現場調查：制作的鋼筋半成品的長度、規格均符合設計要求，需彎折的鋼筋利用數控彎曲機加工，角度標準。

確認結論：非要因。

（7）墊塊規格尺寸偏差

確認標準：混凝土墊塊尺寸偏差≤2mm。

現狀調查：項目部采用外購成品高強度梅花型混凝土標準墊塊，尺寸偏差均在允許范圍內。

確認結論：非要因。

（8）填土側斜坡面鋼筋綁扎偏差大

確認標準：綁扎完成的鋼筋偏差控制的±5mm以內。

現場調查：閘墻斜坡面鋼筋角度控制不夠準確，高空作業焊接支撐骨架難度大、角度尺寸偏差大，雖然按要求設置了保護層墊塊，但保護層墊塊未與緊靠模板面（保護層偏大），綁扎好的鋼筋所檢測的合格率偏低，此原因對問題癥結影響程度較大。

確認結論：要因。

（9）閘墻整體支撐骨架設置不合理

確認標準：嚴格按照施工方案設置支撐鋼筋。

現場調查：現場綁扎的4#閘墻鋼筋采用∠5#角鋼作為支撐體系骨架，且支撐骨架間距較大，導致填土側斜坡面鋼筋由于自重較大產生下沉；閘墻頂部兩側的鋼筋間未設置對撐鋼筋，所設置的保護層墊塊未于面層模板貼緊，導致保護層偏大，此原因對問題癥結影響程度較大。

確認結論：要因。

（10）墊塊數量及位置不合理

確認標準：墊塊數量要求每平方不少于4 塊，且布置均勻合理。

現場調查：在墊塊布設時，施工班組嚴格按照技術交底要求，各部位按照墊塊數量每平方米不少于4 個布置，布設位置合理，滿足相關規范要求。

確認結論：非要因。

（11）綁扎鋼筋扎絲頭伸入保護層

確認標準：綁扎完成的鋼筋嚴禁扎絲頭伸入保護層。

現場調查：施工班組能嚴格按照技術交底要求方式綁扎，且根據設計圖紙閘墻水平分布筋位于豎向鋼筋內側，現場鋼筋工綁扎分布鋼筋時位于閘墻內部，綁扎鋼筋的扎絲頭均朝向混凝土內部。

確認結論：非要因。

（12）澆筑完成閘墻預留插筋位置誤差

確認標準：下部插筋施工前嚴格按照施工圖紙對閘墻結構邊線放樣。

現場調查：施工船閘閘室輸水廊道時，測量部門通過放樣確定閘墻混凝土外邊線，質檢部門復核外形尺寸，嚴格控制鋼筋保護層厚度，預留插筋保護層合格率為96.7%。

確認結論：非要因。

（13）保護層檢測儀器誤差

確認標準：儀器有檢定證書，定期校核。

現場調查：保護層檢測設備與測量儀器經有關部門出具的鑒定證書，且在有效期內，同時有對設備定期校核的記錄，并現場對檢測設備與測量儀器自校，結果符合要求。

確認結論：非要因。

（14）高空作業迎水面鋼筋垂直度測量偏差大

確認標準：迎水面支撐筋垂直度偏差≤8mm。

現場調查：底板頂面高程▽12.1m，閘墻頂高程▽27.8m，高空作業面風力較大。鋼筋工掛線錘因風吹左右搖擺較大，工人無法得到有效的刻度，無法準確控制迎水面支撐筋加固焊接的標準位置，造成鋼筋綁扎偏差值較大，此原因對問題癥結影響程度較大。

確認結論：要因。

根據要因確認過程，總結出導致模板表面平整度差的主要末端原因有4 個：現場質檢員監管不到位、填土側斜坡面鋼筋綁扎偏差大、閘墻整體支撐骨架設置不合理、高空作業迎水面鋼筋垂直度測量偏差大。

3 對策及實施效果

3.1 對策一

針對現場質檢員監管不到位這條要因，制定了加強質檢員責任意識的對策，采取的措施包括：加強質檢員質量意識教育培養，制定質檢員值班計劃表，制定獎懲制度。

措施實施后，調查發現質檢員監管不到位得到有效控制，截至2020年7月31日，質檢員有效到崗出勤率達到100%。加強了整個項目部的執行力，增強了團隊意識。對策一實施達到了既定目的。

3.2 對策二

針對填土側斜坡面鋼筋綁扎偏差大這條要因，制定了嚴格控制填土側斜坡面鋼筋定位的對策，采取的措施包括：在底板上放樣彈線分兩節焊接好支撐骨架，控制好角度及尺寸，支撐骨架與閘墻鋼筋焊接牢固。

措施實施后，對綁扎完成的填土側斜坡面鋼筋位置進行檢查，斜坡面鋼筋定位準確牢固，提前焊接成型的支撐骨架尺寸及角度精確度高，支撐骨架與閘墻鋼筋焊接牢固，經抽查檢測，與標準位置偏差均在5mm 以內。對策二實施達到了既定目的。

3.3 對策三

針對閘墻整體支撐骨架設置不合理這條要因，制定了閘墻整體支撐筋采取有效加固措施的對策，采取的措施包括：減小墻身支撐筋間距，增加迎水面剪刀撐；改用Φ28 螺紋鋼作支撐骨架，改變斜撐鋼筋焊接形式和閘墻頂增加對稱支撐鋼筋。

措施實施后，對施工完成的閘墻鋼筋支撐骨架進行跟蹤檢查，閘墻整體支撐骨架牢固，模板安裝完成后未發現填土側斜坡面鋼筋產生下沉現象，閘墻兩側的鋼筋保護層控制準確，澆筑前閘墻整體鋼筋保護層控制良好，倉面保護層驗收通過率為100%，且澆筑過程中未發生鋼筋保護層偏移現象。

3.4 對策四

針對高空作業迎水面閘墻鋼筋垂直度測量偏差大這條要因，制定了減小線錘的測量長度，減小線錘的擺動幅度的對策，采取的措施包括：使用加重線垂；使用全站儀復核垂直度。

措施實施后，對閘墻鋼筋綁扎進行跟蹤檢查，使用加重線垂在閘墻內部測量，線垂擺動幅度明顯減小，第一節支撐骨架焊接完成后，采用全站儀及時復核垂直度，大大提高了迎水面鋼筋垂直度測量誤差。

4 結果

制定的對策措施實施后，統計分析后，鋼筋保護層合格率由85.62%提高到了93.81%。閘墻鋼筋綁扎牢固、定位準確、間距均勻，支撐骨架設置合理，同時提高了閘墻鋼筋制安效率。閘墻鋼筋保護層合格率顯著提高，大大提高了閘墻鋼筋保護層實體檢測合格率，達到了預期目標。

5 結語

通過對渦河蒙城樞紐提高船閘閘墻鋼筋保護層合格率的研究與實踐，積累了采用移動模架施工工藝的船閘閘墻澆筑一次到頂施工中整體鋼筋保護層控制的寶貴施工經驗，對鋼筋支撐骨架選材、骨架支撐體系比選、制作工藝優化、骨架標準定位方式、鋼筋規范綁扎等有效提高實體鋼筋保護層合格率的施工經驗，提高了施工現場專業技術水平。鋼筋保護層合格率顯著提高，不僅提高了閘墻的實體結構質量，同時大大加快了閘墻鋼筋制安施工進度，有效節約了成本，具有顯著的經濟效益和社會效益■