刍议克孜尔水库除险加固防浪墙混凝土施工质量管理.pdf

2 0 1 4年第 9期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 9 2 01 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 文章编号： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 9 0 2 8 0 0 3 刍议克孜尔水库除险加 固防浪墙混凝土施工质量管理 谢奇康 ( 葛洲坝新疆工程局， 乌鲁木齐 8 3 1 4 0 0 ) 摘要 ： 克孜尔水库枢纽工程位于塔里木河水系渭干河流域 ， 以灌溉 、 防洪为主， 兼具水力发 电、 水产养殖和旅游等综合效益性。文章以克孜尔水库除险加固防浪墙混凝土施工为例 ， 介绍 了如何制定合理的施工方案 ， 剖析施工中出现的质量 问题的原因， 探讨所应采取的相应对策， 强调细节管理 ， 保证了施工质量。 关键词： 防浪墙 ； 施工方案； 剖析 ； 对策 中图分类号 ： T v 4 3 1 文献标识码 ： C 0前言 克孜尔水库枢纽工程位于塔里木河水系渭 干河 流域 ， 以灌溉 、 防洪为主， 兼具水力发电、 水产养殖和 旅游等综合效益性。水库于 2 O世纪 9 0年代竣工， 运行 中发生多次洪水和地震 等 自然灾害 ， 2 0 0 7年 5 月通过新疆水利厅组织 的大坝安全鉴定 ， 被确定为 三类坝 ， 列入全 国第 三批病 险水库 除险加 固专项规 划 ， 并于 2 0 0 9年 5月动工进行除险加 固。 主坝加固方案主要是下游按原坝坡1 ： 2 2 5 坡度培 厚加高， 上游则将原坝体防浪墙及坝顶路面拆除并进行 坝体加高1 m后进行防浪墙施工。主坝防浪墙全长 1 0 8 0 I T I ， 墙高5 0 0 IT I ， 底宽2 8 I l l ， 为重力式挡土墙。座 落在上游1 I 1 3 宽砂砾料及1 8 m 宽黏土心墙上， 在防浪墙 底部中间部位设有深5 0 e m， 上 口宽5 0 c r t i 、 下 口宽3 O( 3 1 1 1 的榫槽， 混凝土标号 C 2 5 F 2 0 0 W 4 。 l 施工方案的制定 1 1 混凝土级配的选择 大坝防浪墙是 坝顶施工 中最 困难 的施工部位 ， 其为薄壁混凝 土结构 ， 施工难度较大 j 。因防浪墙 墙高5 r f l ， 且下游面有 3个渐变段 ， 根据防浪墙结构 形式 ， 经技术经济 比较 ， 以便 于架立模板及利于混凝 土施工浇筑考虑， 确定分 3期进行混凝土浇筑 ， 每 1 期浇筑为浇筑区， 即按图 1 所示 ， 浇筑次序依次为 区、 区 、 区。 根据结构物断 面尺寸大小 、 钢筋设计 的疏密程 度以及 当地砂 、 石骨料 的供应情况综合考虑 ， 3个浇 筑区均采用常态二级配混凝土。 图 1 混凝土浇筑区位置示意图 1 2 施工工艺 1 2 1 榫槽开挖及垫层浇筑 心墙黏土填 筑至 1 1 5 4 4 1 1 3 高 程后 ， 人 工进行榫 槽开挖和建基面清理 ， 随后进行5 O I T I 厚 M1 0砂浆垫 层浇筑。 1 2 2 钢筋制安 防浪墙钢筋应 预先在制作场制作完 毕 ， 进行 钢 收稿 日期 2 0 1 4 0 3 3 0 作者简介 谢奇康 ( 1 9 6 8一) ， 男， 湖南桃 源人 ， 工程师。 - 2 80 - 谢奇康 ： 刍议克孜尔水库除险加固防浪墙混凝土施工质量管理 第 9期 筋编号分类码放整齐。待5 c m厚M1 0 砂浆垫层达到 一 定的强度后 ， 放线进行钢筋安装 ， 钢筋接头采用双 面搭接焊接。接头应错开5 0 c a， 双排钢筋之间每一 米增设一根架立筋 ， 梅花形布置 ， 架立筋采用 0 1 2的 钢筋 ， 主钢筋与分布钢筋采用 2 2 铁丝梅花形绑扎或 点焊 ， 钢筋间距应确保均匀。 1 2 3模板架立 钢筋安装完 毕后 ， 随后进行 模板架设 。模板主 要采用 6 0 1 5型组合钢模 。模 板与垫层 之间的缝 隙 用砂浆封堵 ， 确保混凝 土浇筑过程 中不漏浆 。模板 竖 向架立 ， 采用撑拉 的方法加 固， 即每层模 板外侧设 2排 4根 0 4 8钢管作横 向围柃 ， 长度6 m。横 向围柃 外侧每相隔1 2 tn 再设一道竖向围柃 ( 并排丽根 ) 。 竖向围柃依每一浇筑区的高度确定， 并排两根竖向 围柃 的中心对正两张竖 向架立模板 的间隙 ， 仓 面两 侧模 板之间采用对拉钢片紧固 ， 钢 片两头焊 接 0 1 4 的螺杆。具体方法为： 对拉 钢片从两侧竖 向模板 的 间隙和并排两根竖 向围柃 的中心穿越 后 ， 用碟 卡套 在对拉钢片两头焊接的螺杆上， 用螺帽上紧， 紧紧对 称卡住两侧模板外两根竖 向围柃 。竖直方 向对拉钢 片间距7 5 c m， 横 向对拉 钢 片间距 1 2 I l l ， 梅 花 型布 置l 2 。模板间的间隙采用双面胶封堵。 围柃外侧采用钢管或圆木支撑和斜拉 的方法加 固。如何确保 围柃外侧 支撑 的钢管 或 圆木 固定牢 固， 也即解决模板支护固定 问题， 是需要认真研究 的。分析认为 ： 区2 8 IT I 宽 ， 上游面0 9 m高的底座 混凝土模板支护很好解决， 而区2 m和区2 1 IT I 高 的混凝土墙支护则有一定难 度。经论证 ， 在大坝 上游 坝 坡2 0 c m厚 的现 浇 混凝 土 面板 施 工 中埋 设 4 0 c m 长 的 8钢管作为锚筋来解决支护问题可一 举两得 ， 0 4 8钢管即可作 为上游混凝 土面板施工 图 所设计的永久排水管之用， 也可用于防浪墙上游模 板 的斜拉和利用 断面 1 0： ： 1 0 e m 方木进 行支顶 固定 之用。下游面模板的支护则是在 区混凝土施工 中 ， 距离底座下游面 2 03 0 c ln 左右埋设7 0 a m 长 的 2 5锚筋， 用于区和区下游模板的斜拉和方木进 行支顶之用。 1 2 4 混凝土的拌制和运输 混凝土拌合 站应 以距离施工 现场较 近 ， 场 地适 当开阔， 砂 、 石骨料及 其它物料便 于堆放 ， 施工 道路 平坦 ， 水 电供应较为便利 的原则设置 ， 切忌设置在低 洼地带 。 本工程经现场勘察 ， 拌合站设 在坝轴线下游约 8 0 0 IT I处， 采用1 m 强制式搅拌机拌合， 各种物料均严 格 按 批 准 的 配 合 比 电 子 计 量 配 料 ， 搅 拌 时 间 1 5 m i n ， 按浇筑仓面计划用量拌制。使用8 m 混凝 土搅拌车运输 ， 其运输 能力完全可 满足混凝土浇筑 强度的需要 ， 使混凝土浇筑工作连续进行 ， 在混凝土 运到浇筑地点时， 仍保持和易性及规定的坍落度。 1 2 5 混凝 土浇筑工序 的质量控制 防浪墙每1 2 m为一段 ， 采用跳仓浇筑方式 ， 先浇 筑相隔几个仓室的防浪墙， 待拆模后再补仓浇筑。 浇筑区前， 先将防浪墙下游填筑8 0 e m 高的砂 砾料 ，以保证混凝土运输等重型车辆不在黏土心墙 上行驶 ， 避免造成黏土剪切破坏。同时， 回填后 的砂 砾料高层高于混凝土浇筑高程， 混凝土即可采用溜 槽人仓的方式， 区浇筑完毕后， 浇筑； 区； 区只 搭设简易脚手架供人 工操 作 ， 混凝土采用 1 6 T吊车 起 吊混凝土 吊灌入仓 ， 工人站在简易脚手 架上辅助 作业和进行混凝土振捣 。 1 3 技术要求 模板应 清理 洁净 ， 并均 匀涂 刷脱 模剂 ， 堆 码整 齐 ， 随时备用。浇筑混凝土前 ， 应 仔细检查拌和设备 是否完好。浇筑过程中应定期检查混凝土的均匀性 和坍落度， 混凝土浇筑应在一次作业中连续进行， 达 到设计 的施 工缝为止 ， 允许 的间断时间应小 于混凝 土的初凝时间 ， 在浇筑过程 中或浇筑完成时 ， 对混凝 土裸露面应及 时进行 收面、 抹平并压 光。当裸露 面 面积较大或气候不 良时 ， 应覆盖防护 ， 但在混凝土初 凝前 ， 覆盖物不得接触混凝土面 ， 工程各部位混凝土 的浇筑 日期 、 时辰及浇筑条件都应保持完整的记录。 混凝土一经人仓， 应立即进行仔细的振捣， 使之 形成密实 的均匀体。 施工缝应待混凝土初凝后刨毛处理， 以保证新 老混凝土接合 良好。 混凝土应及时养护 ， 养护期应最少保持 2 8天或 经监理工 程师 指示 的天数。洒水养 护安 排专人 负 责 ， 混凝土表面应始终保持湿润 ， 覆盖 的养护毯应采 用能保持湿润的吸水材料。 混凝土浇筑前先使用水准仪在基础面确定高 程， 待模板安装完毕后在模板上标记控制点， 在施工 过程中随 时跟 踪 测量 ， 控 制 防浪 墙 平整 度 和设 计 尺寸。 2 出现的 问题剖析 及对策 防浪墙混凝土施工中， 发现以下质量问题 ： 一 2 81 2 0 1 4年第 9期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 t t e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 9 2 01 4 ( F o t a l N o 4 2 ) 为提高效率 ， 保证工期 ， 采用多段防浪墙 同时作 业 ， 平行施工的方法 。待防浪墙施工完毕拆模 后发 现 区下游面均存 在蜂窝麻面现象 ， 因 区下游面 将回填砂砾料 ， 属于隐蔽内面， 无严格 的外观质量要 求。采取加固补强的方法完全可 以解决 。但 多段防 浪墙均出现此问题 ， 则非偶然性 因素造成 ， 属于质量 通病 ， 应认真研究 ， 加 以解决。 分析认为 ： 出现这个 问题 主要 原 因的是防浪墙 区下游浇筑斜面为1 ： 0 3 的坡度， 上口3 0 c m， 下口 9 0 c m， 高2 m。坡度较缓， 钢筋较密， 操作人员无法 进入仓内平仓振捣 ， 而站在上 口， 振捣棒还无法完全 充分 ， 万元一失的保证将斜 面 7 9 c m 坍落度的常态 混凝土振捣密实 ， 无蜂窝麻面。 经论证， 在 区混凝土浇筑 中采用 1 8 2 0 C l I I 的 泵送混凝土配合 比， 由于泵送混凝土流动性 、 保水性 和黏聚性较好 ， 易 密性相对也 比常态混凝土要好 得 多 ， 确保 了混凝土振捣密实 。只是成本略高。 、 区混凝土迎水面接缝处有细微的错台出 现。分析认为 ： 区混凝土浇筑完成后 ， 进行混凝土 施工缝处理和架设区模板， 再进行区混凝土浇 筑。因 、 区混凝土不是 一次性浇筑完成 的， 混凝 土对模板的侧压力不一致 ， 模板 的变形 出现细微 突 变现象 ， 造成 、 区混凝土迎水 面接缝处有一定错 台出现。 针对此情况 ， 提出如下解决方案 ： 防浪墙迎水面 5米高直墙模板应一次性架设完成 ， 可较好的控制模 板的垂直度 ， 避免因分次架设产生 的误差 。背水面 模板 因不是垂直墙可分次架设。 同时在进行区混凝土浇筑时， 临近、 区施 工缝处( 略为偏向 1区内) 预埋对拉钢片并扣住迎水 面的竖向围柃 ， 对拉 钢片浇筑在 区混凝 土内。待 区混凝土浇筑时 ， 因区混凝土 已产生一定强度 ， 预埋在区混凝土中的对拉钢片已具有 了很强的抗 拔能力 ， 且 紧紧扣住 了迎水 面 的竖 向 围柃 ， 避免 了 、 区混凝土浇筑时对模板的侧压力不一致出现 微量 的变形而造成的错 台现象。 在防浪墙区混凝土浇筑过程中， 存在两个问 题： 区防浪墙高2 1 m， 而露 出坝顶的高度为 1 2 i n ， 也即外露表面 。要求必须保证外观质量 ， 不 要 留有钢筋头等痕迹 ， 否则尽管经过防锈处理 ， 防浪 墙作为大坝旅游观光 的一道风景线 ， 势必影响视觉 效果。由于在区混凝土施工中预埋的各种管线 2 82 较多 ， 使得厚3 0 c m薄墙浇筑成 为难题。同时 ， 以后 管线的维护也很困难。 针对此种情况 ， 必须加强细节管理 ， 经与设计和 监理人员沟通， 双方取得共识 ： 1 ) 加高模板两侧 的竖 向围柃 ， 高出模板 高程 2 O 3 0 e m， 使用短钢管 和卡扣件将两侧 围柃 卡牢 ( 混 凝土内不再 留有对拉钢片 ) ， 这样就不 会出现钢筋头 现象。 2 ) 优化设计 ， 在坝顶 上游沿坝轴线方 向没置 电 缆沟 ， 电缆沟盖板采用彩色混凝土预制花纹条砖 ， 这 样既增强 了大坝的美观 ， 各种管线放置在电缆 沟内， 以后管线的维护 也将十分方便。 3 ) 区内仅预埋架 没在 防浪墙上灯 塔 的照 明线 路 ， 解决 了防浪墙 中预留的管线较 多而使 混凝土 不 易浇筑的难题 。 3 结语 1 ) 应首先研究制定较 为合理 的施工方 案 ， 这是 保证施工质量 的前提 ， 如本工程 中对模板 支护 固定 问题所采取的措施 ， 实践证明 ， 措施得 当。同时在施 工 中， 还应及 时发现 问题予 以解决 ， 不 断完善 施 工 方案。 2 ) 根据结构形 式不 同， 应选 择混凝 土合理级 配 和坍落度 ， 保 证混凝 土的和易性。在 大坝防浪墙 区混凝土施工中， 经过优化工艺设计 ， 原混凝 土坍落 度为7 9 c m， 改为 1 8 2 0 e m坍落度的泵送混凝 土 ， 效果 良好 。 3 ) 正确分析 防浪墙施 工难度 ， 根据其截面结构 形式进行合理的分期工作 ， 使 得支模 、 钢筋 安装 、 混 凝土浇筑等在合理工序下进行作业 ， 从施工效果看 ， 大坝防浪墙分 3期施工是合理的。 4 ) 加强细节管 理， 消除施 工中可能会给建筑物 外观留下暇疵 的一些工序环节 ， 使 得防浪墙外观 质 量得到很好 的保证。达到防浪墙 的实用 与靓 丽 、 景 观与防洪相结合的 良好效果。 5 ) 优化设计方案 ， 不仅使施工得以顺利进展 ， 同 时也为工程建成以后的有效运行提供保障。 参考文献： 1 张玉山 小型混凝土预制件施工工法 J 河南水利与南 水北调 ， 2 0 1 0 ( 0 9 ) ： 6 6 6 7 2 周益舒 ， 陈敏洁 水工混凝土施工质量控制管理 J 工 程 建设 与设计 ， 2 0 1 3 ( 1 2 ) ： 1 5 71 8 9