清河水库溢洪道闸墩牛腿混凝土施工技术.pdf

2 0 1 5 年第 1 期 东北水利水电 工程施工 文章编号 1 0 0 2 -0 6 2 4 ( 2 0 1 5 ) 0 1 0 0 1 9 0 3 清河水库溢洪道闸墩牛腿混凝土施工技术 张 弘瑞 ( 清河水库管理局 ， 辽宁 铁岭 1 1 2 0 0 3 ) 摘 要】 文章 阐述了清河水库溢洪道闸墩牛腿采用二期混凝土的施工方法。鉴于水库除险加 固不能影响防洪， 针对牛腿处无法改变模体尺寸等施工难点， 故对部分中墩混凝土浇筑采用 滑模施工， 进行二期混凝土浇筑， 而对边墩混凝土采用定型钢模板浇筑等方法。应 用该技术。 既保证 了牛腿的浇筑质量。 又加快了闸墩的施工速度 ， 是一项成功的新型施工技术。 关键词】清河水库； 溢洪道 ； 闸墩； 加 固 中图分类号】 T V 6 1 文献标识码】 B 1 工 程概况 清河水库是辽河流域 的重要水利枢 纽工程之 一 ，位 于辽河支流清河下游。是一座以农 业灌溉 、 防洪、 城市供水为主， 兼顾发电和生态补水等综合 利用的大( 2 ) 型水利枢纽工程， 主要建筑物有大 坝、 溢洪道及左 、 右岸泄洪洞。 2 0 1 1年 1 1 月水库进 行除险加固， 主要内容为溢洪道控制段拆除重建、 大坝加高培厚 ， 加 固后水库总库容 9 6 8 x 1 0 a m3 。 溢洪道位于大坝右岸约 5 0 0 m的垭 口处 ， 由 进水渠段、 控制段、 收缩段、 陡槽段及出口扩散消 能段五部分组成。控 制段设 6孔液压 启闭弧形工 作 闸门和一扇平板检修 闸门， 5个 中墩 、 2个边墩 。 牛腿 位 于闸墩下 游 ， 长 3 7 5 0 mm， 高 1 8 0 0 n l lT l ， 底高程 1 3 0 0 1 2 m， 距中墩墩尾 1 8 1 6 m， 与水平夹 角 8 1 7 4 5 ” ， 倾 向上游。 2 工程特点与难点 水库除险加固不能影响防洪， 溢洪道控制段必 须在 2 0 1 2 年的汛后 9 月开工，在 2 0 1 3 年的汛前 6 月 3 O日完工， 在此期间要实现 6 孔闸门正常运用， 扣除 冬季寒冷期 ， 工期只有 5 5个月 ， 施 工任务 繁 重。 为加快施工进度， 确保如期完工， 同时提高工程 外观质量， 溢洪道控制段 5 个中墩混凝土浇筑采用 滑模施工， 2 个边墩混凝土采用定型钢模板浇筑。 工程施工难点 ： 1 ) 中墩混凝土采用滑模浇筑 ， 因滑模施工连 续， 在牛腿处无法改变模体尺寸。 2 ) 牛腿处施工难度大 。牛腿部位 除布置有 闸 墩 的受力钢筋 2 8 2 o o和分布筋 1 6 2 0 0外 ， 还 布置有 2 5 3 2 扇形钢筋和 b 1 6 4 0 0分布筋及纵 横交错的受力钢筋， 钢筋密集。施工空间狭窄， 混 凝土下料入仓困难。 3 闸墩牛腿 施工方案 为 解决 闸墩 牛腿 处 无 法改 变模 体 尺寸 的 问 题 ， 确保中墩滑模浇筑混凝土连续 ， 中墩牛腿部位 混凝土采用二期混凝土浇筑 。当滑模滑升至牛腿 部位 时， 在该处预留槽孔 。中墩混凝土滑升 到顶 ， 拆除模体后， 在牛腿部位预留的槽孔内绑扎钢筋、 支立模板， 浇筑二期混凝土。 边墩牛腿则在边墩混 凝土浇筑时一次支模浇筑。 根据牛腿的结构尺寸和钢筋分布情况，并考 虑到浇筑二期混凝土时模板支立和钢筋绑扎方 便 ， 便于施工人 员进入预 留槽孔施工 ， 在 1 2 9 8 0 m 高程距中墩尾端 7 7 c m部位预留 6 m( 长 ) 2 5 m ( 宽) 2 7 m( 高 ) 的槽孔。这样既能保证牛腿部位钢 筋绑扎 、 架立 ， 又能确保牛腿部位扇形筋不被人为 断开，为确保预留的槽孔在浇筑二期混凝土时能 够饱满 ， 在槽孔顶部、 闸墩上下游中心线位置预埋 3 根 6 1 5 o 1 5 0 0钢管，预防闸墩中间位置混凝土 不饱满时回填与混凝土同标号的砂浆。 为保证一、 二期混凝土结合紧密 ， 在预留槽孔的顶部、 底部和 上 、 下游方向分别预埋 t h 1 6 1 0 0 0 ( L = 1 0 0 0 mm) 的 】 9 工程施工 东北水利水电 2 0 1 5 年第 1 期 插筋 ， 插筋加工成 “ L” 形 ， 一边 贴在预 留槽孔 的模 板边上， 一边预埋在一期混凝土中。 一期混凝土浇 筑结束后， 拆除预留槽孔的模板 ， 将“ L I 型插筋调 直。 为省去二期混凝土浇筑前凿毛的工序， 在预留 槽孔模板的四周同时预埋快易收口网。在牛腿底部 1 2 9 3 0 m高程位置预埋 2 根贯穿闸墩的 1 5 0 P V C 管。 在牛腿二期混凝土施工时 ， 在该管 内穿入 +1 2 o 钢棒 ， 搭设牛腿二期混凝土支撑平台。 牛腿预留槽 孔 ， 见图 1 。 4 牛腿 施工方 法 4 1槽孔预 留 当中墩混凝土浇筑至1 2 9 8 0 m高程时，在预 留槽孔的位置开始支立槽孔模板。因滑模施工， 受 液压 千斤顶底座高度 的限制 ，每次槽孔模板 只能 支立 5 0 c m 高 ， 分 5期支立到顶。第五期上部模板 在闸墩中心线位置留 1 0 c m高的凹槽 ，以利闸墩 中间部位混凝土填满。模板采用木模， 击 4 8 n l lT I 钢 管和木方支撑 ，模板支立前先将快 易收 口网固定 在模板 四周面板上 ， 全部铺满 ， 用钉子 固定在模板 上 ， 便于拆模时与模板脱离 。在模板顶部、 闸墩 中 心线位置 同时预埋 3 根 1 5 o 1 5 0 0的钢管直至墩 顶 1 3 8 7 5 m高程。钢管底 口用麻布封堵 ，防止一 期混凝土进入钢管内。钢管采用钢筋加固 ， 与 闸墩 钢筋网焊接在 一起 ， 分段接长 ， 每段长 2 0 2 5 m。 钢管固定时要确保钢管垂直、 稳定， 混凝土振捣时 避免振捣棒直接触碰预埋钢管， 防止钢管变形。 4 2 一期混凝土 中的钢筋处理 一 期混凝土 中钢筋主要是闸墩主筋 2 8 2 0 0 ， 分布筋 1 6 2 0 0 ； 牛腿部位 ， 扇形筋2 5 3 2 ， 分 布筋 1 6 4 0 0 。为便于工人进入槽孔内施工， 闸墩钢筋 除在槽孔上游位置预留 2 根主筋和 2 根分布筋打 断 1 m外， 其余钢筋全部穿过预留槽孔模板 ， 按钢 筋 的结构位置 尺寸在模板上钻孔 ，确保 这些钢筋 不被打断； 牛腿部位扇形筋 ， 在闸墩上游部位全部 穿过预留槽孔模板 ， 在槽孔内预留钢筋接头， 接头 的位置、 尺寸和同一断面内接头的数量， 满足相关 规范要求， 扇形钢筋的尾端都包含在预留槽孔内。 扇形筋在槽孔上游部位的接头， 采用搭接单面焊， 焊缝满足规范要求。 4 3 搭设工作平 台 为便于牛腿模板支立、钢筋绑扎安装及 二期 2 0 a ) 立面图 b ) D D 剖面结构图 c ) 半向图 图 1 牛腿预 留槽孔 说明： 1 ) 图中除高程、 桩号以m计， 其余尺寸以 玎 U n 计。 2 ) 4 - 腿一期预留6 0 0 0 m mx 2 7 0 0 n m1 孔， 一期混凝土浇筑 前在孔四周预埋快易收口网。3 ) 在 1 2 9 3 0 m 高程位置预埋 二根贯穿1 5 0 P V C管， 为牛腿二期混凝土支撑平台。 混凝土浇筑 ，在预留槽孔部位搭设上下游长 1 0 m、宽 3 m 的满堂红脚手架 ， 上铺木跳板作 为施 工 平台。跳板采 用 1 O号铁线 固定在脚手架上 ， 防止 謇寻 宝 i I 一 2 0 1 5 年第 1 期 东北水利水电 工程施工 跳板倾覆或翻转。 4 4 槽孔清理 一 期混凝土浇筑结束、 工作平台搭设完成后， 拆除预留槽孔的模板 ，施工人员通过槽孔上游侧 预留的孔洞进入槽孔内。将槽孔内的混凝土碎渣 清理干净， 清除快易收口网上附着的多余混凝土， 将预埋 的“ 型钢筋调直 ， 预埋的钢管孔 口清理干 净。初步检查槽孔洁净后进行钢筋绑扎。 4 5 钢筋绑扎 槽孔清理干净后 ， 按设计绑扎、 架立钢筋 ， 测 量放样 、 预埋 闸门支臂铰座锚栓 。确保预埋件位置 准确 ， 使其在混凝土浇筑过程中不位移、 不变形。 4 6 模板支立 钢筋绑扎、 加固完成并经验收合格后， 支立模 板。模板支立前先将槽孔内钢筋安装时遗留的焊 渣等杂物清理干净。 牛腿部位模板采 用 P 3 0 1 5建筑 小钢模 ，无法 采 用钢模板的部位采 用木模板支立 ，预 留槽孔侧 面模板固定采用 6 c mX 9 c m木方和 , ,4 8 钢管加 固 ，牛腿 底部模板采 用脚手架、槽钢、 6 c mX 9 c m 木方等联合加固， 确保加固后的模板不移位、 不变 形 ， 并能承受钢筋混凝土的重量。 4 7 二期混凝土浇筑 一 个 中墩牛腿部位二期混凝土 5 4 0 m3 ，此处 钢筋密集 ， 二期混凝土采 用二级配 ， 混凝 土采 用塔 机吊罐入仓。 浇筑前， 在中墩两侧预留槽孔上方搭 设“ 簸箕” 状入料斗， 料斗下沿贴近闸墩钢筋网， 从 吊罐中分批缓慢下料至料斗中，人工用铁锹辅助 下料 ， 每次下料高度不超过 2 0 c m， 采用平层浇筑 法均衡上升。 混凝土振捣采用 3 0 软轴振捣器， 边 角部位和 3 O振捣器不方便振捣 的部位 ，采 用 4 , 1 o 振捣器振捣， 确保混凝土不漏振 ， 不过振。 浇筑结束后，为防止闸墩中间位置混凝土不 饱满 ， 在 二期混凝土初凝前 ， 通过预埋在 闸墩 中间 的 3 根钢管，向二期混凝土顶部浇筑与二期混凝 土同标号的砂浆， 以确保混凝土顶部充填密实。 最 后采用砂浆将预埋的钢管封填。 5 8 混凝土的养护 牛腿二期混凝土浇筑结束后，按规范要求及 时进行洒水养护。 混凝土用塑料薄膜保护起来 ， 保 持混凝土表面湿润。由于辽北地区 4 月份昼夜温 差 比较大 ， 为防止出现裂缝 ， 夜 间再给混凝土覆盖 一 层土工布 ， 确保牛腿混凝土的浇筑质量。 6 牛腿 二期 混凝土浇筑 效果 牛腿二期混凝土浇筑 完成后 ， 经检测 ， 内在质 量和外观质量均达到优 良水平。在保证浇筑质量 的同时 ， 加快 了闸墩的施工速度 ， 保证 了工程按 期 完工。实践证明这种施 工方 法是一项成 功的新型 施工技术 。 【 收稿 日期】 2 0 1 4 -0 2 -0 8 ， - ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， l ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， l ， ， ， ( 上接第 1 5 页 ) 开展水源涵养活动 ，加强植被建设、蓄水设施建 设、 向矿区引水工程建设及管理设施建设等。 3 5 实施矿 区水资源优化配置 开展逐矿水资源优化配置规划 ，统筹考虑采 矿排水、 生产 用水、 生活 用水、 环境 用水。1 ) 解决矿 区本区域水资源配置，平衡采矿排水与生产用水 关系 ， 合理综合 利用 ， 保障职工 生活 用水 ； 2 ) 解决 矿区周边居民基本用水配置 ，在利用矿井水做为 基本用水 同时， 考虑矿 区外 的水源 ， 保 障居民生活 用水； 3 ) 矿区外调水配置 ， 对较大矿区水源条件不 能满足需求 时 ，考虑调水经济矿 区用水和矿 区周 边居民用水； 4 ) 完善水资源评价体系， 水资源优化 配置的前提是全面完善区域水资源评价 ，按需求 与可 能 ， 搞好年 用水时程分配 ， 统一分 配 、 科学协 调 、 合理调度 ， 为实现矿 区水资源合理 开发利 用提 供保障。 参 考 文 献】 1 周进生 我国矿区生态恢复重大问题的思考 I 中国矿 业 ，2 0 0 9 ( 1 2 ) 2 冯启言 ， 王华 ， 李向东， 郝莉莉 华东地区矿井水的水质 特征与资源化技术 I 中国矿业大学学报 ， 2 0 1 2 ( 0 2 ) 3 孙洪星， 童有德 ， 邹人和 煤矿区水资源的保护及污染防 治 T 中国煤炭， 2 0 1 0 ( 0 3 ) 4 曹海东 神东矿区水资源评价 A 水资源管理与工程国 际学术会议论文集E c 2 0 1 1 ( 0 3) 【 收稿 日期1 2 0 1 4 1 O 一2 7 2 1