敬華慶
(滁州市水利勘測設(shè)計院,安徽 滁州 239000)
淺析后澆帶在川橋水庫泄洪閘中的應(yīng)用
敬華慶
(滁州市水利勘測設(shè)計院,安徽 滁州 239000)
本文結(jié)合工程實(shí)例和筆者實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),闡述了后澆帶在川橋水庫泄洪閘工程中的應(yīng)用,從主要功能、設(shè)置原理、結(jié)構(gòu)混凝土澆筑及主要施工技術(shù)措施探討后澆帶的施工技術(shù)工藝,表明了設(shè)置后澆帶是解決閘墩與底板間差異沉降、鋼筋混凝土收縮變形、減小溫度應(yīng)力的有效方法。
泄洪閘;后澆帶;設(shè)計措施;施工方法
川橋水庫泄洪閘采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),共5孔,每孔凈寬6.0m,閘底板垂直水流方向長度為36.4m,順?biāo)鞣较蜷L度為12.0m。根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》(SL 265-2001)中 4.2.11 條規(guī)定:“閘室結(jié)構(gòu)垂直水流向分段長度不宜超過35.0m,當(dāng)分段長度超過本條規(guī)定數(shù)值時,宜作技術(shù)論證”,為滿足規(guī)范要求,通常我們在靠近岸墻處設(shè)一閘孔一聯(lián),中間閘孔三閘孔一聯(lián),永久縫設(shè)在閘墩處,其間設(shè)水平、垂直止水,這樣對地基不均勻沉降適應(yīng)性強(qiáng),且具有較好的抗震性能,但是工程量大,接縫多,給止水防滲和分塊澆筑帶來不利的麻煩。再因永久縫常年浸泡于水中,在防滲方面就可能增加了一個薄弱環(huán)節(jié)。
既想解決泄洪閘結(jié)構(gòu)中地基差異沉降、混凝土收縮;又想讓泄洪閘結(jié)構(gòu)作為一個整體以利于防滲問題的解決。本文試圖依據(jù)相關(guān)規(guī)范,結(jié)合工程實(shí)踐,就后澆帶在泄洪閘中的應(yīng)用問題作些分析探討。
后澆帶是整個泄洪閘,包括底板及閘墩施工中的預(yù)留縫(“縫”很寬,故稱為“帶”),待閘墩施工完畢,后期沉降變形趨于穩(wěn)定時,方可將后澆帶混凝土補(bǔ)齊,這種“縫”即不存在,結(jié)構(gòu)由后澆帶連成整體。這樣既解決了閘墩與底板的差異沉降,又達(dá)到了不設(shè)永久變形縫的目的。
新澆混凝土在硬結(jié)過程中會收縮,已建成的結(jié)構(gòu)受熱要會膨脹,受冷則收縮?;炷劣步Y(jié)收縮的大部分將在施工后的1-2個月完成,而溫度變化對結(jié)構(gòu)的作用則是經(jīng)常的。當(dāng)其變形受到約束時,在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就產(chǎn)生溫度應(yīng)力,嚴(yán)重時就會在構(gòu)件中出現(xiàn)裂縫。留出后澆帶后,施工過程中混凝土可以自由收縮,從而大大減少了收縮應(yīng)力?;炷恋目估瓘?qiáng)度可以大部分用來抵抗溫度應(yīng)力,提高結(jié)構(gòu)抵抗溫度變化的能力。
后落帶的設(shè)置應(yīng)遵循“抗放兼?zhèn)?,以放為主”的設(shè)計原則。因?yàn)槠胀ɑ炷链嬖陂_裂問題,后澆縫的設(shè)置就是把大部分約束應(yīng)力釋放,然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余的應(yīng)力。
后澆帶應(yīng)設(shè)置在閘底板受力較小處,一般在底板的反彎點(diǎn)附近,此位置彎矩和剪力均較小。根據(jù)計算的泄洪閘彎矩和剪力圖,后澆帶設(shè)在泄洪閘底板距3#閘墩1.2m處。
后澆帶部位的鋼筋一般不宜斷開,而應(yīng)讓鋼筋連續(xù)通過,配筋應(yīng)能使結(jié)構(gòu)承擔(dān)閘墩已沉降一部分后第二次差異沉降而產(chǎn)生的內(nèi)力。根據(jù)計算的差異沉降量來確定。按差異沉降變形反算為內(nèi)力,根據(jù)計算結(jié)果,泄洪閘后澆帶配筋時予以加強(qiáng),受力筋φ25間距為250mm。
后澆混凝土強(qiáng)度等級較自體混凝土應(yīng)提高5~10N/mm2并摻入適量微膨脹劑,膨脹率控制在2/10000~4/10000,并保持不少于14天的潮濕養(yǎng)護(hù)。泄洪閘自體混凝土強(qiáng)度等級為C25,后澆帶混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)提高至C30。
后澆帶的寬度應(yīng)考慮便于施工操作,并按結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求而定,一般800-1200mm是適宜的,本工程后澆帶寬度確定為1000mm。
后澆帶的封閉時間,一般情況下在閘墩施工完畢后就可以補(bǔ)齊后澆帶混凝土,因這時閘墩沉降量已完成最終沉降量的60%-80%,剩下的沉降量就小多了,閘墩與底板差異沉降量就較小,這部份差異沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,可由不設(shè)永久變形縫的結(jié)構(gòu)承擔(dān)。
(一)后澆帶兩側(cè)應(yīng)采用鋼筋支架鋼絲網(wǎng)隔斷,兩側(cè)斷面形式應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙。施工單位應(yīng)指派專人負(fù)責(zé)保持后澆帶內(nèi)的清潔,防止后澆帶內(nèi)的鋼筋銹蝕,或鋼筋被壓彎、踩彎。
(二)澆筑后澆帶混凝土前,用水沖洗施工縫,保持濕潤24h,并排除混凝土表面積水,做好鋼筋的除銹工作,并將兩側(cè)混凝土鑿毛3cm,涂刷界面劑。
(三)施工中必須保證后澆帶兩側(cè)混凝土澆筑質(zhì)量,防止漏漿,或混凝土疏松。
(四)后澆帶混凝土澆筑時,宜控制其環(huán)境溫度低于兩側(cè)混凝土澆筑時的環(huán)境溫度,并應(yīng)有專人負(fù)責(zé)。后澆帶混凝土澆筑后仍應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間不得小于28d。
本文對于泄洪閘后澆帶的施工,必須根據(jù)設(shè)計、規(guī)范及工程具體情況,合理設(shè)置后澆帶位置,同時應(yīng)從后澆帶兩側(cè)的結(jié)構(gòu)混凝土澆筑、后澆帶混凝土澆筑前的保護(hù)、后澆帶澆筑施工等幾個方面,確保后澆帶的施工質(zhì)量。以徹底解決閘墩與底板間差異沉降、鋼筋混凝土收縮變形、減小溫度應(yīng)力等問題。
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TV663+.9 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
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1671-5993(2010)03-0062-02
2010-06-22
敬華慶(1976-),男,安徽滁州市人,滁州市水利勘測設(shè)計院工程師。