闸墩大钢模清水混凝土施工技术.pdf

水利水电技术第4 6卷2 0 1 5年第8期 闸 墩 大 钢 模 清 水 混 凝 土 施 工 技 术 邹 春 江 ( 浙江省第一水电建设集团股份有限公 司，浙江 杭州3 1 0 0 5 1 ) 关键词 ：闸墩 ；大模板 ；清水混凝土 d o i ：1 0 1 3 9 2 8 j c n k i w r a h e 2 0 1 5 0 8 0 1 0 中图分 类号 ：T V 4 3 1 ( 2 5 5 ) 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 5 ) 0 8 - 13 0 3 4 0 4 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 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 ，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 ，2 0世 纪 9 0年代在 国内 建筑工程 中开始推广应用 。传统水利工程 闸坝等混 凝土建筑物 由于其运行环境 的特殊性 ，基本上不采 用抹灰等建筑外装饰 ，采用木模和常规混凝土浇筑 的建筑物表面往往 比较粗糙 ，为了改进和 提高水 工 混凝土建筑物的外 观质量 ，利用 大型钢模板采 用清 水混凝土施 工工艺进行 闸墩等水工建筑物混凝土施 工，浇筑成型后的闸墩等水工建筑物表面平整光 洁 、曲面圆弧 与平 面 连接 线 条 柔 和 顺 畅、棱 角 顺 直 ，混凝土表面色泽一致 ，消除了常规水 工建筑物 混凝土常见 的挂帘 、接缝错 台等质量通病 ，取得 了 较好 的效果 。 1 工程概况 浙江省永嘉县楠溪江供水工程拦河闸枢纽为 等 工程 ，设 1 4孔宽 1 2 m 的开敞式挡水 闸及 2孔宽 6 m 的流量调节 闸，设 计最大过闸单宽流量 8 4 8 m s 。 闸底板高程 1 53 0 m，启闭平 台高程 2 4 1 m。闸 室采用二孔一联结 构 ，闸墩高 2 1 1 1 I 1 ，中墩厚 2 0 m，缝墩厚 1 5 IT I 。拦 河闸混凝 土分 隔墙长 2 9 0 m， 厚 2 5 m，高 4 0 6 5 m。 楠溪江系 国家 4 A级 风景 区 ，枢 纽工程 是景 区 的亮点 ，混 凝 土结 构 外观 质量 要 求高 。业 主要 求 闸墩混凝 土浇 筑一 次 成型 ，闸墩 的分 次 浇筑 高 度 从原计划 6 0 m提 高 到一 次 浇筑 1 3 51 5 0 m， 全部拦河 闸 闸墩及 部分 分 隔墙 均采 用 大钢 模 清水 混凝土浇筑 。 2 大型钢模设计与施工 2 1 模板设计 模板设计前应全面熟悉设计 结构 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 。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。根据水 工建筑物结构形式结合施工荷载对模板及支撑系统 进行力学计算 。编制大模板安装施工方案 ，包括 闸 墩浇筑 的分段高程 ，中墩 、缝墩 不同高程 的模板配 置 。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 ；确定模板 的安装及拆 除顺序等 。 2 2模板 制作 大模板制作精度要求较高 ，需委托钢结构专业加 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。大钢模面板为厚 6 m m钢板 ， 内楞采用 6 槽钢 ，竖 向和水平 间距一般为 4 0 05 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 槽钢 ，间距一般为 1 0 0 01 5 0 0 mm。大模板 规格为 3 m 6 m、 2 5 m 6 m、2 m 6 m，圆弧 、牛 收稿 日期 ：2 0 1 5 - 0 5 1 1 作者简介 ：邹春江 ( 1 9 6 O 一 ) ，男 ，工程师。 Wa t e r Re s o u r c e s a n dHy d r o p o we rEn g i n e e r i n g Vo 1 4 6 No 8 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 图 1 模 板结构 腿及 闸门槽模板按结构尺寸定制。标准大模板结构如 图 1所示 。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。大模板各 向连接螺栓孔的位置和大小必须满 足设计精度。 2 3脱模剂选用 脱模剂 品种繁多 ，脱 模剂选 用是否正 确将直接 影 响清水混凝 土的效果 。由于清水混凝 土成 型后表 面要求光洁并呈 亚光 ，不宜采用水性脱 模剂 ，以免 模板锈蚀污染混凝 土表面 。本工程采用模板 漆作为 脱模剂 ，模 板 漆 能在 模 板表 面 形成 一 层 光 滑 的漆 膜 ，漆膜能降低混凝 土与模 板之间 的磨擦 系数 、减 少气孔 ，混 凝 土 浇 筑后 ，在 模 板 表 面很 自如 地 滑 动 、溶和 ，从而形成 了非常光 洁的表 面 ，浇筑 出高 标准的清水混凝土 。 2 4大模板安装 大模板安装注 意事项 如下 ：( 1 ) 模 板安装 前 应 按设计结构尺寸进行放样 ，测 出闸墩 中心线及立模 控制边线 。按模 板组合 图对模板 进行编号 ，若条件 允许应进行现 场试拼装 。( 2) 模板安 装前在模 板上 下拼缝处粘贴双面 胶带 ，防止 接缝 漏浆 。( 3 ) 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 ，就 位 后立 即在模 板 定 位孔 内插 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。 ( 4 ) 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。( 5 ) 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 。( 6) 牛腿 等悬臂模 板安装 应 事先在承重支架上部架设工 字钢 ，然后将 牛腿模 水利水电技术第4 6卷2 O l 5年第8期 接与钢筋摩擦 。 3 模板拆除 邹春江闸墩大钢模清水混凝土施工技术 板 吊装 就 位 ，利 用 千斤顶 和 手 拉 葫 芦 调 整 到位 后 进 行 加 固。 ( 7 ) 为保证混凝土外观质量 ，穿 管拉条螺杆 孔应 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 VC管套接 ，为 防止 水泥 浆渗 入 ，连接 处应 采用 胶 带纸 缠绕密封。( 8 ) 大模板安装过程 中应尽量 避免 擦碰 钢筋 损坏 模 板漆 面 ，可在 钢筋外 层 竖 向绑 扎若 干胶 皮管 ，防止 模 板 面直 模板拆除注意事项如下 ：( 1 ) 为了保证闸墩混凝 土色泽一致 ，大模板的拆模时间应一致 ，冬季一般为 混凝土浇筑完成后 4 8 h ；夏季一般为2 4 h ，承重结构 模板达到设计强度后方可拆除。( 2 ) 模板拆 除应 自上 而下进行 ，先拆除牛腿侧模并依次拆除上下游圆弧端 模板 ，然后拆除平板模板。( 3 ) 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。( 4) 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尖锐物体 ，以免损坏漆 膜 4 清水混凝土施工 4 1 混凝土配合比设计 清水混凝土要求表面光洁、色泽一致 ，混凝土的 配合 比设计应遵 循 以下 原则 ：( 1 ) 水 泥强度 等级 4 5 2 ，质量稳定 、强度富余系数大，应采用 同一生产 厂家同一品种水泥 。( 2 ) 水泥本身 的掺合料 品种和掺 量要一致 。( 3 ) 粗骨料应采用连续级配 ，骨料的最大 粒径应 4 0 mm；细骨料宜选用洁净 的河砂 ，细度模 数在 2 23 0之 间。( 4 ) 混凝土掺合料可 以提高混 凝土密实度 ，有效改善混凝土的抗渗、抗侵蚀性 ，减 小水胶 比。掺合料应选用二级 以上粉煤灰或平均粒径 0 1 mm 的 矿 粉 ，且 掺 量 不 大 于胶 结 料 总 量 的 2 0 。 4 2混凝土拌和 混凝土的拌和直接影响清水混凝土的效果 ，混凝 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 邹春江闸墩大钢模清水混凝土施工技术 土拌和要求 ：( 1 ) 混凝土拌和设备应采用 自动化计量 配料装置 ；( 2 ) 各种外加剂的掺量必须精确；( 3 ) 混凝 土拌 和时间 比常规 混凝土拌 和时 间延 长 2 03 0 S ； ( 4 ) 混凝土拌和用水应采用可饮用的洁净水。 4 3混凝 土浇 筑 混凝土浇筑注 意事项 ：( 1 ) 混凝 土采用有 仓面 浇筑 、串筒下料法 。串筒间距一般为 34 m，串筒 下端距混凝 土面的高度应 2 m，并 采用钢 丝绳 连 接串筒 ，防止吊钩脱 落。( 2 ) 为 防止混凝 土下料 过 程 中产 生离析 ，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。( 3 ) 混凝 土浇筑 分层 厚度应根据浇筑强度 、初凝时间 、振捣器功率等确 定 ，一般 以 4 0 c m左右 为宜。( 4) 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 。 4 4 混凝土表面处理和养护 混凝土表面处理和养护要求 ：( 1 ) 模板拆除后全 面检查闸墩混凝土是否存在缺陷，并清除拆模过程粘 附在混凝土表面的碎屑。( 2 ) 对检查发现的混凝土表 面缺陷应作技术处理 ，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。( 3 ) 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 。( 4 ) 混凝土养护可采 用塑料薄膜包裹墩体或喷洒养护剂 ，混凝土的养护时 间不少于 1 4 d ，洒水养护法水质应洁净 ，避免污染混 凝土表面。 5 施工质量控制 5 1 原材料质量控制 水泥质量标准应满足现行国家标准的要求 ，并采 用同一生产厂家同一品种的水泥。运至工地的每一批 次水泥均需对水泥品种 、规格 、生产 日期、掺 和料品 种及掺量进行检查 ，并进行取样检验。当发现水泥外 观颜色与上一批次有较明显的色差时 ，不得用于清水 混凝土施工。骨料应洁净、色泽均匀接近 ，并取 自同 一 料场，裹泥或被污染的骨料应经清水冲洗后方可使 用。用于清水混凝土 的粉煤灰不得低于二级 ，且必须 采用 同一厂家生产的同品种产品 ，进场粉煤灰每一批 次均需进行抽样检验。 5 2混凝土质量控制 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。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。混凝土拌和物要求性 能稳定 ，无泌水、离析现象。气温较高或长途运输时 坍落度损失应严格控制 ，混凝土运输宜采用专用运输 车 ，容器应洁净 ，无积水残渣 。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。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。外观质量采用感官检查 ，质量标准与检验方 法如表 1所列。 5 3 模板 制作与安装质量控制。模板制作应按设计要求尺 寸加工 ，焊接方式及焊缝高度必须满足设计要求 。清 水混凝土大钢模制作允许偏差如表 2所列。 模板安装前应检查模板面是否洁净，模板漆是否有 破损或脱皮。模板间的拼缝应平整、严密，模板支撑应 稳固。拉条螺杆不得弯曲、套管接头应严密 ，螺帽应拧 紧并确保受力均匀。模板拼装完成后应逐层校正。 表 1 混凝土外观质量标准与检验方法 序 号 项 目 普通清水 混凝土 饰 面清水混凝土 检查方法 1 颜色 无 明显色差 颜 色基本一致 ，无明显色差 距 离墙面 5 m观察 2 修补 少量修补痕迹 基本无修补痕迹 距 离墙面 5 I n观察 3 气泡 气泡分散 直径 8 m m，深度 2 mm，每 m 气 泡2 O a m 尺量 4 裂缝 宽度 0 2 mm 宽度 0 2 m m 尺量、刻度放大镜 5 光洁度 无明显漏浆 、流淌及冲刷 无漏浆 、流淌及 冲刷痕迹 ，无油迹 、锈迹及粉化物 观察 6 对拉螺栓孔 排列整齐、孔洞封堵密实 排列整齐 、孔 洞封堵 密实，凹孔棱角清晰圆润 观察 、尺量 7 明缝 位置规律整齐 ，深度 一致 ，水平交圈 观察 、尺量 8 蝉缝 横平竖直 、水平交圈 观察 、尺量 ( 下转第 4 2页) 水利水电技术第4 6卷2 0 1 5年第8期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 周苏波， 等楠溪江供水工程施工期观测资料分析 。0U厂 喜 一 R 。 、 H ： ， r ， ，。一 一 ， 。 一 厂 一 一 V 一 一 V 、 说明闸底板 内部应力较为稳定。 4 结论 时间 年- 月- 日 图 1 6 R 4 、R 5 、R 6钢筋计测值变化过程线 对截至 2 0 1 4年 1 2月 2 6日的观测数据分析，可 以得 出以下结论 ： ( 1 ) 从测缝计观测资料初步分析情况看，各 闸段 之间相对变形量较小 ，最大位移量仅为 1 7 4 m m，说 明水闸相对位移量稳定 ，整体性好。 ( 2 ) 闸基渗压计测值变化稳定 ，测值较小。 ( 3 ) 钢筋计 测值较小 ，最 大拉应 变为 5 7 7 ， 最大压应变为 1 2 2 5 s ，换算混凝 土最大拉压应力 均在设计范围内。 ( 4 ) 水 闸表面变形较小 ，测得 沉降量最大值为 4 m m，上下游向水平位移最大值为 2 m m。 综上所述 ，楠溪江供水工程大闸自安全监测开始 以来观测数据正常 ，未发现异常现象 ，大 闸处于正常 状态。 ( 责任编辑欧阳越 ) ( 上接 第 3 6页) 表 2清水混凝土大钢模制作允许偏 差 序号 项 目 允许偏差 mm 检验方法 1 模 板高度 4 - 2 尺量 2 模板宽度 - I- 1 尺量 3 模板对角线 3 塞尺 、尺量 4 板面平整度 3 2 m靠尺 、塞尺 5 边肋平直度 2 2 m靠尺 、塞尺 6 连接孔 中心距 1 游标卡尺 5 4混 凝土成 品保 护 清水混凝土浇筑完 成后 ，后 续工序施 工时 ，要 注意对清水混凝 土面的保护。拆模 过程 中模板不 得 碰撞混凝土面 ，对预 留洞 口、阳角等宜受损部位 需 采取粘贴木条护角等保护措施 。混凝土养护过程 中 应注意防止养护用水污染混凝 土表面 。混凝土施工 缝凿毛处理时 ，应在与先浇块结合部位 用切割机切 出深度为 1 5 c m的水平缝 ，再进行凿毛处理 ，以保 证接缝平直 。 6 结语 闸墩等水工建筑物采用大钢模清水混凝土施工 ， 有利于加快施工进度 、提高施工质量 ，具有显著的经 济效益。大钢模清水混凝土的施工应用 ，促进 了施工 企业技术进步 ，对企业提 高精品意识 、塑 造精 品工 程 ，具有十分重要的作用 。随着清水混凝土施工工艺 的推广应用 ，水工混凝土结构外观质量能够得到进一 步提升 ，可促进水利工程混凝土施工 技术水平 的提 高，具有一定的社会效益。 ( 责任编辑郭利娜 ) 水利水电技术第 4 6卷2 0 1 5年第8期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m