水閘縫墩混凝土一次澆筑施工工藝探討

陳吉亮

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

費縣石溝攔河閘工程規模為大（2）型，工程等別Ⅱ等，主要永久建筑物級別為2 級，攔河閘共計18 孔，閘墩19 個，其中，閘墩18 個（含8 個縫墩），縫墩寬2.4 m，沉降縫寬2 cm。采用水閘縫墩混凝土一次澆筑的施工方法，縮短施工工期，簡化施工程序，創造了一定的經濟效益。

1 材料選擇及隔縫結構材料制作

1.1 材料選擇及其選擇緣由

1）選用鋼筋網片作為隔縫結構材料的整體支撐結構，保證隔縫結構材料整體平整度。

2）選用密目鋼絲網作為隔縫材料的細部支撐結構，保證隔縫結構材料局部平整度。

3）選用聚乙烯閉孔泡沫板為隔縫伸縮材料。

合理選擇縫墩隔縫材料是水閘縫墩混凝土一次澆筑施工方案的重要前提，也是整個施工系統中的關鍵部分，在水閘縫墩混凝土伸縮變形過程中起到關鍵伸縮作用。

常規施工材料可選擇瀝青杉板和聚乙烯閉孔泡沫板，瀝青杉板材質較硬，在縫墩混凝土水化反應收縮膨脹過程中起不到很好的收縮作用。閉孔泡沫板材質為柔性，材質較軟，可用對拉螺栓進行鉆孔，操作簡單，節約成本。自然適應膨脹收縮變化而變化，增強膨脹止水效果。

4）選用?14 mm 直桿型對拉螺栓作為縫墩模板加固工具。直桿型對拉螺栓兩側沒有外絲螺栓及內絲，在混凝土澆筑完后可以從閘墩兩側抽出，確保隔縫兩側縫墩完全分隔，在地基不均勻沉降時起到很好的作用，可實施性好。因此，選擇?14 mm 直桿型對拉螺栓作為水閘縫墩鋼模板對拉加固工具。

5）選用PC20 管作為對拉螺栓與縫墩混凝土阻隔套管。針對對拉螺栓套管從經濟性、高效性、安全性等方面進行現場試驗分析，從薄壁鋼管和硬質PVC 管進行選擇。套管的長度需要根據隔縫材料的位置進行確定，對套管的長度精度要求較高，薄壁鋼管為剛性材質切割難度相對較大，而硬PVC 管切割方便，可操作性好。因此最終選擇硬PVC 管作為套管材料。

6）選用直徑De/D15 鋼制墊片作為對拉螺栓及PVC 套管固定材料，此孔徑允許對拉螺栓穿進但PVC 管受阻在墊片兩側，通過與PVC 管多重結合定位確保隔縫結構材料居中布置。

1.2 隔縫結構材料制作

1）隔縫結構制作材料選擇完后對隔縫結構進行制作，根據設計尺寸確定隔縫材料的具體尺寸，并根據確定的具體尺寸裁減同等尺寸的鋼筋網片、密目鋼絲網及聚乙烯閉孔泡沫板三種隔縫結構制作材料。

2）為使縫墩兩側模板加固受力均勻，設置對拉螺栓排布呈梅花樁布置，根據對拉螺栓的布置規律將鋼制墊片相應放置到鋼筋網片及泡沫板中間并進行固定。

3）將密目鋼絲網與閉孔泡沫板組合結構進行整體固定，再將鋼筋網片與密目鋼絲網整體固定，使柔性材質的閉孔泡沫板被剛性的鋼筋網片與密目鋼絲網加緊固定，形成一個穩定的整體。

4）根據縫墩單側寬度加工制作PVC 管，水閘縫墩左側部分單根長度L左=單側縫墩寬度-沉降縫寬度×0.5，水閘縫墩右側部分單根長L右=單側縫墩寬度+沉降縫寬度×0.5。

5）根據相鄰縫墩寬度制作對拉螺栓，對拉螺栓凈長（螺母內側）L拉=縫墩寬度。

2 施工過程

2.1 施工流程

縫墩兩側底板混凝土澆筑→隔縫結構材料制作→縫墩鋼筋制作安裝→縫墩模板安裝→隔縫結構組合材料安裝固定→縫墩混凝土澆筑施工→縫墩模板拆除。

2.2 施工過程

1）首先進行相鄰縫墩閘底板施工，根據相鄰底板斷面尺寸確定隔縫結構材料的具體尺寸，并進行制作安裝。

挑選合格的鋼筋網片，并采用優質低碳鋼絲、不銹鋼絲用帶肋鋼筋以縱向和橫向成直角，且按一定間距將所有交叉電焊接而成，再者選用孔徑1.5cm 密目鋼絲網作為隔縫材料的細部支撐結構。

2）對水閘相鄰底板同時進行鋼筋制作安裝及模板安裝，先將制作好的隔縫組合結構材料放置到相鄰閘底板鋼筋中間，再對相鄰縫墩閘底板進行混凝土澆筑。閘墩模板安裝同時根據已確定好位置的對拉螺栓孔安裝穿進對拉螺栓，在對拉螺栓穿進前將縫墩兩側PVC 管從模板內側套進對拉螺栓中，最后固定對拉螺栓。同時用直徑大于對拉螺栓直徑2 mm 的PVC 墊片焊接在1.2 m PVC 管內端頭，既增加PVC 管與密目網片接觸受力面，又增加密封性，調整對拉螺栓兩側固定螺母確保隔縫材料位于縫墩正中間位置，并保證其平整度、垂直度。

3）閘底板混凝土強度滿足施工條件后，對上部縫墩進行施工。先對相鄰縫墩進行鋼筋制作安裝，同時將制作好的隔縫結構材料放置到縫墩中間，采用扎絲進行臨時固定；閘墩模板安裝同時根據已確定好位置的對拉螺栓孔安裝穿進對拉螺栓，在對拉螺栓穿進前將縫墩兩側PVC 管從模板內側套進對拉螺栓中，最后固定對拉螺栓。調整對拉螺栓兩側固定螺母確保隔縫材料位置縫墩正中間位置，并保證其平整度、垂直度。

4）縫墩兩側模板安裝固定后對相鄰單個縫墩進行一次混凝土澆筑施工，施工時采用臂架式泵車進行混凝土傳送澆筑，采用分層澆筑的方式，同時注意縫墩上下游兩側同步進行，保證縫墩隔縫兩側混凝土澆筑速度一直，整體上升，同時控制混凝土澆筑速度，確保混凝土澆筑質量。

5）縫墩混凝土澆筑完成后安排專人對已澆筑的縫墩混凝土進行后期養護，保證混凝土后期強度，同時避免大體積混凝土出現裂縫現象。縫墩體積較大時可以考慮預留冷卻管，通過冷水降溫的方式減少混凝土水化熱反應，加快散熱，改善閘墩混凝土外觀質量。

6）縫墩混凝土強度滿足拆模條件后，對縫墩模板進行拆除。模板拆除采用自上而下分層拆除的順序，將拆除層所有加固模板的對拉螺栓全部抽掉，解除其對相鄰縫墩的連接禁錮作用，再對縫墩兩側模板進行拆除，模板拆除時保證混凝土外觀質量，以此類推從上至下依次拆除。

模板加固的對拉螺栓有效的拆除可以保證相鄰縫墩結構各自獨立，不影響其閘底板及上部結構整體沉降。

7）模板拆除，封堵對拉螺栓孔。先將螺栓孔外側2 cmPVC 管鑿除，再采用摻有膨脹劑的水泥砂漿（細砂）進行灌入封堵，最后在水泥砂漿干燥凝固后外圍涂抹一層聚氨酯防水涂料。

3 工藝優勢

1）加快施工進度，縮短施工工期。通過縫墩一次混凝土澆筑施工工藝，可以將相鄰縫墩一次進行施工，有效避開另一側縫墩施工等待期，節約單側縫墩施工工期及養護期，為整個主體工程施工節約工期，保證施工進度。

2）避免相鄰縫墩之間由于不同步澆筑的混凝土水化反應不同而導致的作用力不一致，保證閘墩外觀質量及垂直度。傳統施工中，先對縫墩單側閘墩進行混凝土施工，然后將已實施的單側縫墩作為另一側縫墩的支撐模板進行施工。后期施工的縫墩會由于混凝土水化熱反應作用大量放熱導致混凝土體積膨脹，同時混凝土由于體積膨脹而對另一側已施工的閘墩產生水平推力作用，容易對閘墩整體的垂直度造成影響。

3）減少地基載體不一致導致的不均勻沉降概率。通過縫墩一次澆筑施工可以有效地確保縫墩兩側閘底板地基上部載體重力同步變化，避免因兩側重力不同等原因造成相鄰地基不均勻沉降，進而對上部閘墩混凝土結構造成不同程度的作用力。

4 結語

水利工程施工中，經常通過設置縫墩來抵抗地基不均勻沉降而造成的閘底板及閘墩混凝土裂縫現象，但是傳統縫墩施工方法施工工期較長，減緩了整體施工進度。

本文通過工程實踐總結出水閘縫墩混凝土一次澆筑施工的技術要點及詳細的施工方法，簡化了施工步驟，節約了施工工期，并取得了較好的經濟及社會效益，具有一定的推廣應用價值。