深孔闸闸墩钢筋混凝土施工方法介绍.pdf

海河水利 45 深孔 闸闸墩钢筋混凝土施工方法介绍 丁友斌 ， 侯昊华 ， 倪 大银 s ， 王学平 ( 1 安徽 水利水 电职业技 术 学院， 安徽 合肥 3 中水淮河规 划设 计研 究有限公 司， 安徽 蚌埠 2 3 1 6 0 3 ； 2 水利部 海河水利委 员会 ， 天 津3 0 0 1 7 0 ； 2 3 3 0 0 1 ； 4 怀洪新河河道管理局， 安徽 蚌埠2 3 3 4 0 0 ) 摘要 ： 简述 了涡 阳枢 纽加 固扩 建工程 深孔 闸 闸墩 混凝 土施 工过程及 其施 工工 艺 ， 以期 对类似 工程施 工具有 借鉴 作 用 。 关键词 ： 深孔 闸； 闸墩 ； 钢筋 混凝 土； 施工方法 中图分 类号 ： T V 6 6 2 2 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 4 7 3 2 8 ( 2 0 1 1 ) 0 2 0 0 4 5 0 3 1工程 概况 涡 阳枢 纽是 涡河 流 入安 徽省 境 内 的第 二座 拦 河 枢纽 工程 ， 是 集调 节 径流 、 蓄 水灌 溉 、 排 涝 、 泄洪 与 航 运 多种 功 能于 一体 的 等 大 ( 2 ) 型水 闸 。为解 决 3 0 余年 运行 产生 的损伤 严重 、 安 全 隐患 多 的 问题 ， 将 对 老节 制 闸进行 加 固扩 建 。其 中 ， 闸墩体 积 较 大 ， 外 观 质量 要 求 长 2 0 m、 宽 1 3 m、 高 1 2 m， 钢 筋 混凝 土 浇 筑量 3 1 0 m ， 混凝土强度等级 C 2 5 。 闸室底板施工结 束后 紧接 着进 行 闸墩施 工 。 2施 工过 程 2 1 模 板及 脚 手 架工程 为避 免 闸墩 施 工 时底板 产 生不 均 匀沉 降 ，底 板 上 设置 了 2个后 浇 带 ，且在 施 工 中保证 闸墩 混凝 土 对称 浇 筑 。 工 程不 仅对 闸墩 的 内在 质量 要 求极 高 ， 而 且对 其 外观 要求 十 分严 格 。 经 研究 论证 ， 决 定 采用 整 体性较好的大型钢模板作为 闸墩模板 ，采用对拉螺 栓固定模板 、 立模排架为钢管脚手架系统。 为了保证 本工程外观质量的要求 ， 根据 闸墩 的形状 ， 到厂家定 做 了闸墩 钢模 板 。 2 1 1 模 板设 计 闸墩钢 模板 采用 3 m m厚 的钢板 ， 横 向板筋 采用 5 m m 厚 、 5 0 1 0 0 mm 宽 的钢板 条加 工 而 成 ，纵 向加 劲肋采 用角钢 材料制 作 ， 以增加模 板整 体 刚度 。模板 的具体尺寸根据墩墙中部直段及上 、下游墩头的形 状 以及 方便 施工 而 确定 ， 主 要有 1 5 0 0 mmx 7 5 0 mm、 4 0 0 mm x 7 5 0 m m、 3 0 0 m mx 7 5 0 mm长 方 形钢 模及 内 径 1 4 0 0 mm、 高为 3 m和 1 3 m的半圆柱模等。模板 收稿 日期 ： 2 0 1 0 一 I O 一 ( ) 1 作者简介 ： 丁友斌 ( 1 9 7 8 一 ) ， 男 ， 讲 师 ， 主要从 事水利工程教学 与质量 检测工作 。 间连 接用 M1 2螺 栓 ， 对拉 的用 M1 6螺栓 。模 板 围檩 采 用 双 q b 4 8钢 管 ， 支撑 系统 为 q M 8 钢 管排架 。 2 1 2模 板 安装 由控 制桩 在 底板 混凝 土 上放 出 中心线 ，校 核无 误 后放 出模板 边 线及 门槽 线 。 模 板 在安装 前 。 涂刷 隔 离 剂 ， 以利 于模 板 拆 除 。 安装 时按 照所 放 边线 进行 站 立 ， 单个 墩 墙 直 面水 平 方 向 安装 1 5 0 0 mmx 7 5 0 mm 标 准 大模 板 、 垂 直方 向从 下往 上安 装 1 5 0 0 mmx 7 5 0 m m标 准大 模板 ， 模 板拼 缝 间垫 泡沐 胶 。墩 头 采用 定 做 的半 圆钢模 ， 异 型部 位采 用木 模 板制 作 。 墩 墙加 固 采用对销螺栓结合双道 4 8脚手架钢管围檩。对销 螺 栓两 侧 紧 固垫 片采 用 1 6 0 mm厚 钢 板 墩 墙 内采 用木 条 支撑 ， 以保证 模板 内部尺 寸 。 围檩 水 平方 向间 距 为 1 5 0 0 m m， 垂 直方 向间距 为 7 5 0 mm。 闸墩 支撑 系 统采 用 q b 4 8钢 管 搭设 ， 根据 各 部 位使 用 要 求采 用 不同的搭设参 数 ， 原则上每边 3根立杆 间距 l 5 0 0 mm， 内立杆 距模 板 为 5 0 0 mm左 右 ， 步距 l 4 0 0 mm： 剪 力 撑顺 水 流方 向每 3 m设 置 l 道 ， 十 字交 叉 。 与水 平 面 夹角 小 于 4 5 。 。模 板安 装好 后 。 仔细 检查 其垂 直 度 、 平整 度 以及 几何 尺 寸 、 预 留孔 洞 位 置 等 。 当所 有 质 量检 查项 目符合 要 求后 进行 下 道工 序施 工 。 同时 ， 在 混凝 土 浇筑 过程 中随 时挂垂 球 检查并 及 时校 正 。 2 1 3 脚 手 架安 装 模 板安装 前先搭设脚 手架 以便 于工人操 作 。 脚 手 架采用扣件钢管材料搭设 ， 并使各种材料间有可靠的 连接 ， 保 证仓 面脚 手架 整体稳定 。 搭设 时 ， 输 送泵管架 等单独搭设 ， 从而避免了操作动荷载对模板的影响。 2 2钢 筋安装 和 混凝 土 浇 筑工程 2 2 1 钢 筋加 工及 安装 根 据设 计 图纸 制作 钢筋 加 工配 料单 ， 优 化搭 配 ， 4 6 丁友斌 ， 侯吴华 ， 倪大银 。 等 ： 深孔 闸闸墩钢筋混凝土施工方法介绍 2 0 1 1 年 4月 尽量减少接头。钢筋以对焊为主， 并现场取样检验 ， 加工好的钢筋在钢筋场内分类堆放 ，经检查合格后 挂上标识牌 。钢筋绑扎时按图纸要求的保护层厚度 安放保 护层 垫块 ， 侧 面绑 扎带 预埋 铅丝 的垫块 。 绑 扎 时严格 按施 工规 范进行 操作 ，钢 筋安装 的偏 差严 格 控制在 设计 图纸及施 工 规范允 许范 围 内。 2 2 2 混凝 土浇 注 浇 筑混凝 土前 ， 砂 、 石 、 粉煤 灰 、 外 加剂 、 水 泥 、 水 等原材料充分准备 。拌 和场及浇筑 现场均设 1 个 5 0 0 k W 的配电房作为动力电源 ，另配 2台 1 2 0 k W 柴 油发 电机作 为备用 电源 。 采 用拌 和楼拌 料 ， 用 3台 混凝 土 搅 拌 车运 输 ，用 2台 HB T混 凝 土输 送 泵 浇 筑 用 1 5台插入 式振 捣器 和 3台平板振 动 器振 捣 ， 备养护薄膜 1 2 0 0 I n 。 混凝土浇筑采用分层连续浇筑法 ，每层厚 4 O o n。每批混 凝土 浇筑 时间小 于混凝 土 的允许 间歇 时 间 ， 施工 中不会 产生 冷缝 。 混凝 土 由搅拌 车运送 至 浇 筑现场( 坍落度控制在 1 0 0 1 4 0 IT I B) ， 由混凝土泵送 至浇筑仓面， 通过 串桶下至仓底。 混凝土泵管架搭设 在仓面脚手架上 ， 距仓面顶高度不小于 5 0 o n， 泵管 架与排架系统相互独立 ，防止泵管架的振动引起模 板 变形 、 位移 。为 控制混 凝土 的温 升 ， 泵 管绑 上麻 袋 并淋水湿润。 混凝土人仓后 ， 每个仓 面上使用 2台插 入 式振 动器 ， 振捣 时遵循 “ 快插 慢拔 。 插点 均匀 ” 的原 则 施工 ， 使 得 混凝 土表 面 下 沉停 止 、 气 泡 不再 冒 出 、 表 面平坦并 有少 许水 泥浆 。 振 捣时不 碰撞 模板 、 钢筋 及预埋 件 。 闸墩 混凝 土浇 筑满仓 后 ， 用 水准 仪控 制表 面高程， 确保成型混凝土面高程与设计相符 ， 混凝土 终凝前人工压实 、 抹平 、 收光。 2 3 施工质量控制措施 为保 证钢 筋混凝 土质 量 ， 钢筋 、 模 板 的制作 安 装 严 格执行 “ 三 检制 ” 。 混 凝土浇 筑过 程 中 ， 确保 由 1名 试 验 员控 制 混 凝 土 的拌 和 质 量 、 2名 技 术人 员控 制 浇筑质量 同时各相关班组有足够的现场值班人员 。 2 3 1 模板质量控制 ( 1 ) 模板制作质量控制 ： 钢模使用定型钢模 ， 此模板在使用前认真清除其表面的杂物 ，变形部分 校正合格 ， 使用前涂 1 层脱模剂 ； 木模采用木胶合 板 ， 局部采用 5 o n厚板 ， 表面刨光 ， 无翘曲、 无变形 ； 板 面接缝设置在横肋骨架上 ， 严密平整 ， 无错槎 ； 模板制作偏差控制指标 ， 见表 1 。 ( 2 ) 模板安装质量控制 ： 2块模板的拼缝平整 牢 固 ， 补缝 件 标 准 化 ， 模 板 缝 夹 3 m m 泡 沫 橡胶 带 ： 模板样架标准牢固可靠 ，支撑系统与浇筑操作脚 手架相互独立 ；拆模 时禁止用混凝土面作为支点 撬模， 拆除下的模板轻放； 拆下的模板认真清理表 面杂物， 并均匀地涂刷隔离剂； 模板安装偏差控制 指标 ， 见 表 i 。 表 1 模板 制作和安装偏差控 制指标 2 - 3 2 钢筋质量控制 ( 1 ) 钢筋 材 质 ： 钢筋 符 合 热 轧 钢 筋 主 要 性 能 要 求 ， 按规 范对进 场钢 筋取样 试 验 。 ( 2 ) 钢筋加工和安装 ： 钢筋的表面洁净无损伤 ， 油污和铁锈等在使用前清除干净 ； 钢筋平直 ， 无局 部弯折， I 级钢筋的冷拉率不大于2 ； 钢筋加工 的尺寸符合施工图纸的要求 ，其控制允许偏差严格 执行规范要求 ； 钢筋焊接做力学性能试验 ， 焊接材 料符合钢材型号要求 ；钢筋结构尺寸严格按施工 图要求 ，其绑扎和焊接长度以及施工方法严格执行 规 范要求 2 3 3 混凝土质量控制 ( 1 ) 原材料的质量控制 ： 每批水 泥进场时进行 取样检验 ， 检测项 目执行规范要求； 选用 I 级优质 粉煤灰先检测后使用； 掺和的外加剂， 先检验其性 能， 施工中其掺量严格控制； 水质要符合混凝土拌 和用水要求 ； 骨料严格按 水闸施工规范 的要求 检测 ；混凝土拌和物每班至少进行 3次各种原料 配合 量 的检验试 验 ， 计量 器随 时校 正 。 ( 2 ) 混凝土的配合 比： 闸墩厚度较大 ， 混凝土体 积较大 ， 为 防止 混凝 土产生 温度 裂缝 和减 少 收缩量 、 提高混凝土的质量 采用“ 双掺法” ， 即掺 I 级粉煤灰 和泵送剂( 减水、 缓凝 ) 。混凝土未施工前 ， 根据设计 要 求 ，在施 工现 场试验 窒认 真做 好混 凝 土配料 单 的 试 配工作 ， 选 出最佳 的混凝 土配合 比。 ( 3 ) 混凝土质量的检测 ： 定时在出机 口对一盘 混凝土按出料先后各取 1个试样检测其均匀性 以 测定砂 浆 密度 ，用筛 分法 分析 测定 粗骨 料在 混凝 土 中所 占百分 比； 每班现场坍落度 ， 机 口检测 4次 ， 仓面检测 2次 ； 根据规范及工程单元划分情况 。 现 场 及 时取 混凝 土 试模 ，取样 组 数 符 ( 下转 第 5 0页) 5 O 任道远 ： 基于三级递阶优化算法的泵站群协调运行控制模型研究 2 0 1 1 年 4月 一 2 M 2 i = t +l 3 6 目标 函数 及递推 方程 刻 ， 4台潜水 泵 运行 ，调 节 池水 位 为设 计运 行 水位 ， ( 1 0 ) 由此可 建立 结束 状态 方程 ： 模 型 的 目标 函数 为使 1 号调节 池各 运行 状 态水 位接近 1 号调节池的设计运行水位 ，尽量减少各潜 水 泵开关 次数 ， 使潜 水泵 群能 耗最小 。据此 ， 可建 立 动态规 划模 型 的 目标 函数 及递 推方 程 ： I 。 = m i“ Is ： ( s ： 。， 一 2 5 ) + 112s A O l 厂 7 J i互 ( 肘 n ， ) = m in i z t+ 。 + ( 一 2 5 + ( 橱 A t) f， (t= 2 8 7 ，2 8 6 ， ，0 ) ( 1 1 ) 3 7 初 始状 态方程 1号调 节池 及潜 水 泵 群 的初 始状 态 t = O时刻 ， 4 台潜 水泵 运行 ， 调 节池水 位 为设计 运行水 位 ， 由此 可 建立初 始状 态方程 ： I MI I , o = M1 2 ,0 = e1 3 ,0 l 4 ，0 =1 1 M I：s,o=M I6S 2 5 l0 710 ( 122 ) l = L 1 ) 3 8 结束状 态方程 l号调节池及 潜水泵 群 的结束 状态 t = 2 8 8时 r 1 2 8 8 = 2 2 8 8 = 8 = l2 8 8 =1 1 55 6I2 88 = 2B8 = o ( 1 3 ) l 88= 2 由此 ， 可 建立 1 号 调节池 的调 节池一 潜 水泵 群最 优运 行协 调控 制模 型 的动态 规划模 型 。 4 项目泵站群最优运行的协调控制模型 利用 基 于 动态 规 划模 型 的调 节池 一 潜水 泵 群 最 优运行 协 调控 制模 型 、基 于非 线性 混整规 划模 型 的 加压泵站群最优运行协调控制模型 ，可建立基于复 合系统三级递阶优化算法的项 目泵站群最优运行的 协 调控 制模 型 ， 如 图 2 所 示 。 5 结语 根据 宁河 北地 下水 源地 天津经 济技 术 开发 区供 水 工程 的结构 特点 ， 在 系统安 全供 水基 础上 。 利 用复 合 系统协 调控 制建模 方法 ，建 立 了基 于复合 系统 三 级递 阶优 化算 法 的项 目泵 站群 最优 运行 的协 调控 制 模型 ， 从动能经济角度对本工程系统进行优化调度 ， 为工程 系统 运行 的最优 控 制奠定 基础 。 ( 上接第 4 6页)合规范要求 ，并做 1 2组同条件养 护试样 ； 混凝土浇筑过程 中， 技术人员旁站值班 ， 检查振捣情况 ， 防止漏振或过振 ， 发现粗骨料堆积时 及时平仓 ；及时掌握气象预报，尽量避开雨天施 工 。并备 好塑料 雨 布等 防止浇筑 过程 中因下雨 造成 仓面积水 ； 加强温度检测， 做好降低混凝土入仓前 温度的准备工作 ：做好混凝土浇筑人员的交接班 工作 ， 防止出现施工冷缝 。 ( 4 ) 混凝土工程建筑物的质量检查 ： 混凝土浇 筑前 ， 检查验收基面凿毛情况 ， 检查钢筋 、 模板质量 ， 对建筑 物测量 放样成 果 和各种 埋件 检查验 收 合格后 方可进行准备工作 ； 混凝土浇筑过程中， 检查混凝 土 浇筑 过程 的操 作 质 量 和原 料 、 拌 和物 、 成 品质 量 ： 对混凝土工程建筑物成形后位置和尺寸复测 ， 且 对永 久结构 面外 观质量 进行 检查 。 3 安全施工措施 在 涡 阳枢 纽 闸墩钢 筋混凝 土施 工过 程 中 ，为 了 保证安全、 工期和质量要求需做好以下几点 ： 做好 安排技术交底工作 ， 实行班前安全讲话制度 ； 进入 施工现场人员必须戴安全帽，距地 2 m以上登高作 业系安全带挂好挂钩； 搭设上仓面的专用通道， 做 好仓面临边 、 口的防护工作 ； 施工用电必须三级配 电两级保护， 做到一机一闸， 严禁一闸多用； 严格 按机械操作规程操作 ， 避免机械长时间超负荷运转 ； 电机设备必须安装在于燥 、 清洁的地方， 严防油水 杂物 侵入 ， 电机 设备 及起 动 、 调 整装 置 和外壳 应有 良 好的保护接地装置 ，各传动部位必须装设安全防护 罩 ， 照 明 电线必 须 与 铁架 绝 缘 ， 开 关 柜有 良好 接地 ； 机械操作人员 、电焊工及驾驶员等特殊工种必须 持证上岗 ， 并记录机械运行记录 ； 排除堵塞重新泵 送 或清 洗混凝 土输 送泵 时 。 软管 出 口朝 安全 方 向 ， 防 止堵塞物或废浆高速伤人； 做好交接工作， 操作人 员应 每班检查机械运行状况 ， 发现隐患 ， 及 时解决 ， 杜绝 机械设 备 带病作 业 。 参 考 文献 ： 1 王贻森， 李文辉 ， 申俊华 水闸工程施工质量管理 J 】 河南 水利与南水北调 ， 2 0 1 0 ( 2 ) 2 贾 晓峰 ， 赵大伟 浅议 混凝土裂缝施工控制要点 J 科技致 富向导 ， 2 0 1 0 ( 2 3 ) 【 3 吉 永梅 浅述水工混 凝土的温度 裂缝 的成 因与防治 J 内 蒙古水利 ， 2 0 1 0 ( 3 ) 4 】 梅海州 ， 赵学辉 ， 郑红 英 水闸 闸墩 的结构计算分析 J 水 利科技与经济， 2 0 0 9 ( 6 )