内河航道近岸水下混凝土施工分析.pdf

2 0 1 1 年第 1 1 期 东北水利水电 工程施工 文章编号 1 o o 2 0 6 2 4 ( 2 0 1 1 ) 1 1 0 0 1 9 0 3 内河航道近岸水下混凝土施工分析 孟 宪刚 ( 江苏省水利建设工程有限公司， 江苏 扬州 2 2 5 0 0 4 ) 三 竺 ， ， 历 年 苎 2 8 0(2，、, 示 本 段 航 道 所 经 区 域 内 2 0 m 以 要 烹 ， 3 8 2 (2 。 气 候 温 和 ， 四 季 分 浅 土 磊 ： ，姜 笔 靴 ， 一 一 一一 ” 。兰 三 霜 期 2 3 7 d ! 竺 尝 一 1- 11 - 1 - 质 粘 土 ，黄 色 、 灰 黄 色 ， 可 塑 ， 度 7 8 左 圭 导 风 向 东 南 偏 东 中 等 偏 高 压 荏 ， ： ； 。 奎 4 7 m 3 m s ； N + I )N , 呈 L Lli1=o。# ZIL, -L I-T-# 94 1： ； 苎 8 月仇 年降 历年平 ，厚度 以 2= 二 均 降 雨 量 为 1 0 6 9 m m， 日最大降水量为 3 3 6 m m， 一 一 一 一 工程施工 东北水利水电 2 0 1 1 年第 1 1 期 灰色、 灰黑色， 流塑 ， 高孔隙比， 高压缩性 ， 高含水 量。 勘察 区广泛分布 ， 厚度 0 2 3 m， 层顶标高一1 0 1 5 i no 卜3 层( Q 4 ) ： 粉质粘土混粉砂 ， 灰色 ， 其中粉 质粘土软 可塑， 中等压缩性 ， 此层土实测标贯击 数 3 1 1 击， 位于 1 1 层和 1 2 层之下 ， 分布不连 续， 厚度 0 2 6 m， 层顶标高一 1 6 1 5 m。 2层( O 4 ) ： 淤泥质粉质粘土、 淤泥质粉质粘土 混粉砂、 淤泥 ， 灰色 ， 流塑 ， 局部含少量黑色腐殖 物、 淤泥质粉质粘土。标贯击数 1 2击， 勘察区连 续分布， 为主要软土层。厚度一般大于 1 0 m， 层顶 标高一 1 7 一 0 8 m。 3 1 层 ( Q3) ： 粘土 ， 黄灰色 、 灰黄色 ， 可塑 硬 塑， 中等偏低压缩性。 仅分布在 K 5 9 + 5 6 0 K 6 0 + 5 3 6 间 ， 厚度 0 3 7 m， 层顶标高一1 9 一 3 9 m。 3 - 2层( Q3 ) ： 粉质粘土， 灰黄色、 灰色， 可塑 ， 中等 压 缩性 。仅 分布 在 K 5 8 K6 0 + 8 0 0间 ，厚度 0 9 4 2 m， 层顶标高一 5 0 一 1 7 0 1 T I 。 4 1 层( Q3 ) ： 粉质粘土， 黄灰色、 灰色 ， 可塑， 中密状态， 湿 ， 分布在 3 2层之下， 厚度大于 3 1 m， 部分勘探孔未揭露此层。 4 2 层( Q 3 ) ： 粉质粘土混粉砂 ， 灰色， 软塑 可 塑， 中等压缩性， 厚度大于3 0 r n ， 仅部分孔揭露此层。 4 3层( o3 ) ： 粘土 ， 灰黄色 ， 硬 塑 ， 低压 缩性 ， 仅钻 孔 Z K1 0揭露此层层项界面。 2 施工难点 1 ) 模板固定。苏南运河航道幅面狭窄， 来往船 舶多， 形成的浪涌达 1 IT I 左右， 产生的拉力与水下 混凝土施工时的侧压力结合， 易造成涨模或跑模， 导致混凝土泄露甚至墙身坍塌。 2 ) 模板堵漏。老护岸底部有底板 ， 并且因历史 上多次加固加高， 导致墙身多处突出。 而要保证水 下混凝土施工质量，则需要基本保证模板内为静 水， 防止漏浆。 模板堵漏为内河航道近岸水下混凝 土施工的重中之重。 3 施工方法 3 1挖泥船清障、 清槽 要保证水下混凝土底高程、宽度及模板底端 2 0 能够切入土中， 必须对施工部位进行清障， 以清除 掉土中块石、 垃圾等障碍物。 若因清除块石造成超 深 ，则需要使用粘土进行回填填平或模板安装后 在内外侧进行堵漏。 3 2模板制作与安装 I ) 模板制作。模板采用组合钢模板， 其单块长 度为 1 0 m， 高度为 2 6 m。 前模模板的板面采用 4 mm 钢板 ，设置横 向和竖 向围囹间距 4 0 0 mm， 横 向围囹采用 1 0号槽钢 ； 竖 向围图采 用 2 0号槽钢 ， 下部做成楔形， 比模板长出7 0 c m， 模板的最下边 使用 1 0 号角钢， 以利用角钢的直边使模板下切入 土，以增强模板的稳定，模板安装时时压入土中 2 0 c m， 可防止混凝土 的溜跑。为保证水 下混凝土 浇筑出水面后清除浮渣， 保证质量， 在前模板背水 面 1 2 m处焊接 O 4 mX O 4 m U型钢板。 2 ) 模板安装 a ) 边线控制。老护岸可能不顺直， 为避免长距 离控制线型导致局部地区水下砼浇筑断面不符合 设计要求， 采取视原护岸线型分段取直的原则， 使 用 G P S在护岸后的平地上设置 与新护岸前 沿线后 移 1 m( 此距离视老护岸的顺直情况调整 ) 的控制 线， 施工时以此向外量出 1 m作为模板前沿线。 b ) 安装过程。 模板安装分段间隔进行， 下水安 装前，必须用挖泥船抓斗对模板下口淤泥进行二 次清理， 并尽可能地使底面平整， 以确保模板平实 地着落 在预定位置 ， 并平行压入土 中 2 0 c m， 防止 混凝土溜跑。 用船 上 吊杆 配置卷 扬机 或 者滑 轮 组起 吊模 板，使用钢丝绳栓系在模板两侧的槽钢突出部分 上，启动设备将模板吊起 ，移至设计前沿线位置 上， 此时将模板缓慢下沉。因侧模板已经与前模板 连接牢固， 当侧模板与老护岸墙身连接上时， 前模 板与老护岸间距基本已经满足了设计断面宽度要 求， 此时再按照所放出的控制线仔细校核 ， 使偏差 在容许范围内。 立模时，先在模板外侧放出固定模板用的槽 钢的桩位， 并用脚手管横向连成一体。模板内侧用 合适长度的 1 5 c mX 1 5 c m预制小方桩卡在模板和 老驳岸之间， 间距 1 m， 上口用木方固定模板 ， 以 2 0 1 1 年第 1 1 期 东北水利水电 工程施工 保证模板准确定位和断面尺寸。木方在浇筑过程 中应逐个拔除，模板上口采用在老墙身上设置膨 胀螺栓外接拉条固定，拉条采用 1 4一圆钢 ， 间 距 4 O c m， 每根 2 0 号槽钢处设一根， 用碟卡和螺母 固定在 2 O号槽钢外侧的两根水平焊管上。在老驳 岸顶用电钻打深度不小于 1 5 c m直径 2 0 IT LIT I 的 孔， 用 4 , 2 0 lllln圆钢做地锚和拉条， 拉条一端带有 弯钩 ， 与地锚焊接牢固， 焊缝要连续饱满 ， 另一端 与 2 0号槽钢外侧两根水平焊管对拉 ， 拉条间距 8 0 c m， 同时用 3 个 1 m 的倒链在中间加密加固。当 老驳岸压顶不牢固， 不能生根固定拉条时， 可以在 墙后填土中打入脚手管做地锚 ，通过扣件固定脚 手管。 替代原来直径 2 0 r n lT l 的拉条， 根数不变。 如 果墙身的块石结构过于松散 ，可先用砂浆砌筑修 理 ， 然后打膨胀螺栓生根 。 侧面封头模板根据各段尺寸的不同采用异形 钢模板 ， 并与前模用钢栓连接成一个整体 ， 侧模和 前模连接处要做成略大于 9 0 的拐角， 便于拆模板 和保护混凝 土棱 角。侧模板 的尺寸比理论尺寸 小 1 0 c m， 安装模板 时根 据老驳岸的具体 轮廓在侧模 与老 驳岸 之间加一块不定尺 寸的木模板 ，用海棉 粘贴在木条上填塞缝， 用模板钩和钢管固定， 模板 固定牢 固后 ，测量人员在模板 内侧 面上用红油漆 画出灰口线 ， 灰 口线标高为 1 6 m。 侧模板与地板前趾、地板问缝隙使用袋装混 凝土封堵。 3 2 水下混凝土浇筑 1 ) 原材料。 该工程采用 C 3 0 商品混凝土， 坍落 度为 1 6 0 2 0 0 m m为宜， 在施工之前委托苏州市交 通工程检测中心对生产厂家的配合比进行试验验 证 ， 按照施工检验频率 留取试块 及 时查验 3 d强 度及 7 d强度 ， 以查找相关问题 ， 以便采取措施。 使用导管法浇筑 ，浇筑前必须先检查混凝土泵的 输送管线确保不透水。 2 ) 浇筑过程。浇筑前将导管用自制的钢卡子 固定好， 防止导管晃动， 管底高于基槽底不超过 2 O c m。在导管内水面处塞一个用编织袋包裹的海棉 球 ， 使混凝土与水分开 ， 并用铅丝栓住 ， 铅丝头挂 在导管口处。 接着向导管中灌混凝土， 至导管内即 将灌满时， 将铅丝头剪断， 混凝土涌出后将管口埋 住 ， 此时混凝土泵送不间断， 连续浇灌 ， 并用标杆 测量水深， 直至到达高出水面 0 1 m。导管外壁固 定上钢箍 ， 用于栓绳提升导管 汽车泵浇筑时， 不 需要拆导管， 即可完成泵送。混凝土浇筑完成后， 将导管清洗干净， 收好下次使用。 当路边的绿化带宽度超过 2 0 m时， 需用地泵 完成混凝土入模， 届时， 导管需拆掉一节浇筑 ， 整 个过程必须确保导管埋深不小于 4 0 c m， 地泵输送 结束后 ， 必须用清洗球 中 管， 把泵管内的混凝土送 入模板内， 减少浪费， 然后再用清水 中 洗泵管。 混凝土浇筑顶标高应比设计略高 ，将浮渣清 除 ， 以保证混凝土强度 ， 顶面人工抹平 ， 留毛面。 混凝土应连续浇筑 ， 然后再浇筑夹档的部分， 根据施工图， 沉降缝每 5 m设置一道， 浇筑夹档前 在已经浇筑完的混凝土断面用钉子固定 P E P 3 型 缝板 ， 安装要牢固防止漂走。 3 ) 拆模。 混凝土达到一定强度后拆模( 2 5 MP a ) ， 拆模时应注 意模板不要碰到混凝土面 ， 做好保 护。 按混凝土养护要求及时养护。 4 结语 近年来随着 “ 低碳环保”的经济发展策略推 行 ， 作为运力大、 资源省、 成本低的内河水运逐渐 受到重视 ， 随 之航道老护岸破损严重 ， 航道通航 能 力低的矛盾也日益凸显， 因此老护岸加固、 拓宽工 程也逐渐兴起，而老护岸加固通常都采用了桩基 加固水下混凝土的施工方法， 此方法节约占地， 施 工时基本不影响通航， 优点较多， 但同时因为不构 筑临时围堰 ， 也导致了施工质量并不理想。 因此本方案虽然未采取新工艺、 新材料 ，但 是 经过科学、 合理、 完善的设计 ， 基本保证了水下混 凝土施工过程中模板内静水、 无明显泄露， 基本无 涨模和跑模情况。经过了施工控制后， 水下混凝土 的强度及外形尺寸等指标均达到规范要求。 【 收稿日期】 2 0 1 1 0 7 2 9 21