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浅谈清水混凝土施工技术在 曹娥江大闸闸墩中的应用 雷 涛 周芳颖 ( 浙江省第一水 电建设集 团股份有 限公 司 杭州 3 1 0 0 5 1 ) 【 摘要】 随着经济发展和施工技术水平的提高， 人们越来越追求建筑和环境的和谐与美观， 对工程的外观质量 提出了更高的要求。清水混凝土又称装饰混凝土， 2 0世纪9 0年代在国内建筑工程上开始推广应用， 由于其一次成 型、 不剔凿修补、 无须装饰、 外观光洁、 质朴 自然等特点， 被越来越多地采用。本文就清水混凝土施工技术在曹娥江 大闸闸墩中的良好应用作了详细阐述。 【 关键词】 清水混凝土曹娥江 闸墩 1 工 程概 况 曹娥江大闸位于浙江省绍兴市 ， 钱塘江下游右岸 主要支流曹娥江口， 是国内第一河 口大闸， 其挡潮泄洪 闸垂直水 流方 向 6 9 7 m， 顺 水 方 向长 5 0 2 ． 5 m。 闸墩采 用缝墩形式， 单片闸墩长 2 4 m， 高 1 2 m， 墩厚 4 m( 中间 分缝 ) ， 全部采用 C 3 0高性能混凝土 。 2 施工准备 2 ． 1 原材料及配合比设计 粗骨料 ： 选用人工碎石 ， 该碎石为非活性骨料， 其 含泥量低于 0 ． 5 ％， 针片状含量低于 1 0 ％ ， 硫酸盐、 硫 化物含量( 以s O 。 质量计) 小于 0 ． 5 ％ ， 氯离子含量( 以 重量计) 低于 0 ． 0 3 ％ ， 表观密度 2 6 5 0 k g ／ m ， 孔隙率小 于4 7 ％ ， 吸水率不大于2 ． 5 ％ ， 压碎指标小于2 0 ％。 细骨料 ： 采用 中粗河 砂 ， 细度 模数 2 ． 7 8 ， 级 配 良好 ( 位于 I I 级 配区 ) ， 该砂 为非 活性 骨料 ， 其含 泥量 低 于 2 ％ ， 采用坚固性硫酸纳溶液法 5次循环后的质量损失 小 于 8 ％ 。 水泥： 采 用 P O 4 2 ． 5级 水泥 ， 性 能指标 符合 G B 1 7 5 —1 9 9 9 、 G B 2 9 3 8 —9 7标准要求。 磨细矿渣： 选用磨细矿渣， 其 比表面积 4 2 0 m ／ k g 以 上 。 二水石膏 ： 所 采用 的二水石 膏属于 G类石膏 ， C a S O 2 H O含量 9 5 ％以上 。 外加剂： 采用 H L C ． N A F 2 ( B ) 高效泵送剂 ， 它具有 高效减水、 保塑性能良好 ， 坍落度经时损失小的性能。 抗裂纤维 ： 考虑到该 工程地处河 口， 极易产生表层 裂缝， 配比时掺人强纶建材纤维 I I ， 其抗拉强度大于 3 2 0 MP a ， 模 量 大 于 6 0 0 0 MP a ， 活 化 物含量 小 于 0 ． 5 ％ ， 细度指标为 1 8 ～1 9旦尼尔 。 经南京水利科 学研 究 院试验 研究 ， C 3 0三 级配 高 性能混凝土的胶凝材料总用量为 2 9 7 ． 5 k g ， 水胶 比为 0 ． 4 ， 砂率为2 6 ％， 外加剂掺量为0 ． 7 5 ％。胶泥材料中 水泥占3 5 ％， 磨细矿渣占6 1 ％， 二水石膏占4 ％。 2 ． 2 定型钢大模板设计及制作 2 ． 2 ． 1 模板设计 a ． 模板设计 前应 全 面熟悉 与 模板 相关 的结 构设 计图纸， 明确结构质量要求； 了解本工程施工组织设计 有关支架搭设和垂直运输设备布置等情况 ， 结合模板 施工现场场地及安装 、 倒运、 堆存等条件初步确定模板 最大尺寸和模数。 b ． 模板设计应遵循标准化、 通用化的基本要求 ， 同时对如闸墩牛腿 、 闸门槽 、 悬挑平台、 止水、 爬梯等特 殊结构部位进行专门设计。 c ． 根据构筑物结构形式 ， 结合施工荷载对模板及 9 ■ 支撑系统进行力 学计算 。 d ．编制大模板安装施工方案 ， 包括 ： ⑧ 闸墩浇筑 的分段高程， 中墩、 缝墩及不同高程的模板配置； ⑥明 确模板的周转使用方式与计划 ， 编制模板及支撑系统 材料规格品种一览表； 绘制模板组合图、 特殊结构部位 模板安装详图等 ； ⑥确定模板的安装及拆除顺序。 2 ． 2 ． 2 模板制作 a ．大模板制作精度要求较高， 委托钢结构专业加 工厂制作。模 板制作 材料采用 Q 2 3 5钢材 ， 其质量应符 合 G B ／ T 7 0 0的规定 ， 不得采用锈蚀的钢材 。 b ．大钢模面 板 为厚 6 m m 钢板 ， 内楞 采用 6号槽 钢 ， 竖向和水平间距一般为 4 0 0～ 5 0 0 m m， 纵横 向内楞 与 面板焊接 组成板 面结构 ， 混凝土侧 压力通 过板 面结 构传递 给竖向外 楞。外 楞采用 双拼 1 4号槽钢 ， 间距一 般 为 1 0 0 0～1 5 0 0 m m。见 图 1 。 外楞2 1 4 4 1 1 锯 内楞6 号槽钢 8 号槽钢 图 1 模板结构 e ． 无论是工厂还是现场制作， 钢模板必须在钢平台 上进行制作和焊接 ， 焊接方式必须满足模板设计要求。 d ．大模板各 向连接螺栓孔 的位置和大小必须满 足设计精度。 e ．钢模制作完成后除 面板外均应及 时涂刷 防 锈漆 。 3 施工工艺 3 ． 1 大模板 安装 a ． 测量放样： ④模板安装前应按设计结构尺寸进 ． 1 0 ． 行放样， 测出闸墩中心线及立模控制边线 ； ⑥基础面凹 凸不平处应按水平高程用水泥砂浆找平 。 b ．按模板组合图对模板进行编号 ， 有条件的话应 进行现场试拼装。 e ．模板安装前在所有模板接缝处粘贴双面胶带， 防止接缝漏浆 。 d ． 模板安装应从圆弧端头开始， 圆弧端安装就位 后进行临时固定， 然后进行平面模板安装。平面模板 安装应相向对称安装， 就位后立即在模板定位孔 内插 雷涛等／浅谈清水混凝土施工技术在曹娥江大闸闸墩中的应用 人定位销 ， 拧上连接螺栓 ， 将模板定位拉杆固定在支架 上 ， 防止模板偏位 。 e ．首层模板安装完成后， 应及时安装穿管拉条螺 杆和内撑， 通过调整定位拉杆校正模板垂直度和上 口 平直度 ， 拧紧拉 条螺丝 。首 层模 板 的安装精 度应 严格 控制， 否则将直接影响上层模板的安装精度。 ￡门槽 、 检修孔等特殊部位的模板和预埋件应先 于大模板进行预安装， 待大模板安装固定后进行调整。 g ．牛腿模板安装 ： 牛腿模板安装应事先在承重支 架上部架设工字钢， 然后将牛腿模板吊装就位 ， 利用千 斤顶和手拉葫芦调整到位后进行加 固。 h ．为保证混凝土外观， 穿管拉条螺杆孔布置应结 合结构和美观均匀布置， 严禁随意开孔。穿管拉条螺 杆两端设置尼龙堵头与 P V C管套接， 为防止水泥浆渗 入 ， 连接处应采用胶带纸 缠绕密 封。见 图 2 。 l 《 a 寸 。 垫 板 、 I帽 P v c ~ Cff ／ ／ 嚼 ． 1 瞄 船 一’ ＼ U ＼ 星 垄 凸 4 ＼ 垫堑 蚶 ／ ／ 1 图2 拉条螺杆连接 i ．大模板安装过程中应尽量避免擦碰钢筋， 可在 钢筋外层竖向绑扎若干胶皮管， 防止模板面直接与钢 筋摩擦 ， 损坏模板漆面。 3 ． 2 混凝土浇筑及养护 a ．混凝土的拌和直接影响清水混凝土的效果 ， 混 凝土拌和要求： ⑧混凝土拌和设备应采用 自动化计量 配料装置 ； ⑥各种外加剂的掺量必须准确； @混凝土拌 和时间比常规混凝土拌和时间延长 2 0～ 3 0 s ； ⑨混凝土 拌和用水应采用可饮用的洁净水。 b ．混凝土浇筑： ⑧混凝土采用有仓面浇筑 ， 串筒 下料法。串筒间距一般为 3～4 m， 串筒下端距混凝土 面的高度应不大于 2 m。仓面高度大于 6 m时， 应采用 钢丝绳连接 串筒 ， 防止 吊钩脱落； ⑥ 当仓面高度大于 6 m时， 为防止混凝土下料过程中产生离析 ， 应在串筒 中部设置缓 冲筒， 减缓混凝土冲击力 ， 避免混凝土离 析。缓冲筒结构见图 3 ； @混凝土浇筑分层厚度应根 图3 缓冲筒结构 据浇筑强度、 初凝时间、 振捣器功率等确定， 一般以 4 0 c m左右为宜 ； ⑧混凝土采用二次振捣法。为了确保 清水混凝土外观质量， 减少表面水气泡， 在浇筑上层混 凝土的同时应对下层混凝土进行二次振捣， 通过二次 振捣排除混凝土内因泌水在粗骨料间及水平筋下部存 在的水分及空隙， 提高混凝土与钢筋的握裹力， 防止因 一 混凝土沉落而出现的裂缝 ， 减少内部微裂 ， 消除泌水对 外观的影 响。二 次振捣 还可 以提高 ? 昆 凝 土 的密实 度 、 均匀性和抗渗性 ， 提高水 泥与粗 骨料 间界面粘接 强度 ， 增加水平钢 筋与 混凝 土 的握裹 力 和 竖 向钢 筋 的抗 拔 力； 同时又能加速水泥的水化作用， 消除由于收缩产生 的内应力， 提高了混凝土的外观质量； @混凝土的二次 振捣必须严格控制振捣时 间 ， 应在混凝土初凝 前进行 ， 混凝 土初 凝后 不得 进 行 二 次 振捣 ， 以免 破 坏 混 凝 土 结构 。 c ．混凝土表面处理和养护： ④模板拆除后应全面 检查 闸墩混凝 土是否存在 缺陷 ， 并 清除拆模 过程粘 附 在混凝土表面的混凝土碎屑； ⑥对检查发现的混凝土 表面缺陷应技 术处理 。凸出混凝 土表 面 的细小 接缝 ， 可采用水砂纸打磨平整。局部气泡明显处可采用与混 凝土同品种的水泥和白水泥按一定 比例混合搅拌均 匀 ， 调制成与混凝土相近的颜色， 用塑料刮片将气泡嵌 批平整 ， 用棉纱擦去多余的水泥浆即可； @闸墩拉条螺 杆穿管孔内应用药卷型水泥锚 固剂填充捣实 ， 堵头孔 采用与混凝 土 同品种水 泥 、 白水 泥 、 砂 ， 掺 加适 量微膨 胀剂调制的砂浆嵌补密实； ⑧混凝土养护喷洒养护剂， 混凝 土的养 护时间不少 于 1 4天 。 3 ． 3 大模板拆除 a ． 为了保证闸墩混凝土色泽一致 ， 大模板的拆模 时间应一致， 本工程为防止混凝土产生温差裂缝 ， 拆模 时 间较长 ， 为混凝土浇筑完成后 9 6 h 。 b ．按拆模顺序抽出拉条螺杆， 铸死的拉条螺杆应 割除 。 c ． 模板拆 除应 自上 而 下进 行 ， 先 拆 除牛 腿 模板 ， 然后依次拆除上下游圆弧端模板 ， 然后拆除平板模板。 d ． 平板模板的拆除应对称进行 ， 先用塔吊钢丝绳 系住模板， 然后依次松开定位拉杆 、 抽出穿管拉杆、 卸 下连接螺栓 ， 模板 自然脱离混凝土面后起吊至堆存点。 e ． 模板不能 自然脱离混凝土面时， 可用撬棍利用 模板侧 向接缝轻轻撬动， 或者用手拉葫芦将模板拉脱。 严禁用撬棍等紧贴混凝土面撬动模板， 损伤混凝土 1 2 面层 。 f ． 模板清理。涂刷模板漆后的模板表面一般不易 粘附混凝土 ， 拆除模板在模板面 尚未完全 干燥 前 ， 用清 水冲洗并用拖把拖净即可。模板清理严禁采用铲刀等 坚锐物体 ， 以免损坏漆膜 。 4混凝 土质 量控 制 a ．清水混凝土必须严格按设计级配拌制， 无特殊 情况不得调整 。 b ． 混凝土各组份材料应计量准确 ， 自动配料装置 的计量精度须定期校验。 c ．混凝土拌和物要求性能稳定， 无泌水 、 离析现 象， 混凝土罐 口坍落度不得大于 9 e ra。气温较高或长 途运输的坍落度损失不宜过大， 混凝土运输宜采用专 用运输车， 容器应洁净， 无积水残渣。 d ． 清水混凝土浇筑应严格控制分层厚度和分层 浇筑的间隔时间， 分层厚度一般不得大于4 0 c m。混凝 土应振捣均匀 ， 严禁 漏振 、 过 振 ， 二次 振捣 必须 在上 层 混凝 土覆 盖前 完成 。 e ．混凝土振捣过程中严禁振捣棒直接接触止水 片、 钢筋、 预埋件 、 对拉螺栓等部位。 ￡ 清水混凝土结构允许偏差与检查方法参照《 清 水混凝土应用技术规程》 ( J G J 1 6 9 --2 0 0 9 ) 的规定。 g ．清水混凝土外观质量要求表面颜色基本一致 ， 接缝严密， 无麻面、 挂帘、 错台等缺陷。 5结语 本工程 2 8片 闸墩 全部 采 用 清 水 混凝 土 ， 外 观 光 洁、 质朴 自然 ， 取得 了良好的经济效益和社会效益 ， 多 次得到水利部专家的一致好评， 为工程荣获鲁班奖奠 定 了 良好 的基 础。 参考文献 1 赵喜来． 清水混凝土施工技术及其质量控制 [ J ] ． 建材技术与 应用 ， 2 0 0 3 ( 3 ) ． 2 龚时捷． 清水混凝土缺陷防治及施工技术的前瞻性研究[ J ] ． 建筑施工 ， 2 0 0 4 ( 4 ) ．