郝東紅
(山西省晉中市水利建筑工程總公司 山西晉中 030600)
朔州市七里河綜合治理工程是一項(xiàng)以砼澆筑為主的綜合性水利樞紐工程,其中包括砼重力壩、砼溢流壩、泄水閘、交通拱形橋以及其他相關(guān)配套建筑物;如護(hù)坦、鋪蓋、消力池、啟閉機(jī)排架等。工程總造價(jià)2 600萬元,是個(gè)典型的具有代表性的中小型水利樞紐工程。
本工程中的建筑物全部為鋼筋砼結(jié)構(gòu),這些砼有各種類型:有抗壓強(qiáng)度不同的C15至C35不同標(biāo)號(hào)的砼;有特殊功效要求的防凍抗?jié)B砼;有為降低造價(jià)而加入片石的埋石砼;有為施工快捷便利的泵送砼。面對(duì)種類繁多的砼,要經(jīng)濟(jì)高效、安全優(yōu)質(zhì)地去完成工程任務(wù),就需在施工方法、施工機(jī)具、施工時(shí)間、人力安排上認(rèn)真研究、做好準(zhǔn)備。針對(duì)不同類型、不同部位在方案上進(jìn)行對(duì)比、籌劃從而制定出合適的施工方案。
本工程砼總量約為25 000 m3,施工期為一年,實(shí)際上大部分砼澆筑任務(wù)要在第一年的7月至11月完成。根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工分塊,有的需要一次澆筑僅幾立方米砼,而有的則需要一次澆筑幾百立方米砼。針對(duì)此情況再結(jié)合施工場(chǎng)地現(xiàn)狀,布置了三臺(tái)電子配料強(qiáng)制式500砼攪拌機(jī),其中兩臺(tái)布置在一起,配置一臺(tái)60型砼輸送拖泵,為一次澆筑方量大且較集中的施工塊區(qū)供料,用兩臺(tái)500型攪拌機(jī)匹配輸送泵基于兩點(diǎn)考慮,1)工程量的需要及與輸送泵的輸送強(qiáng)度匹配需要;2)一旦有一臺(tái)攪拌機(jī)出現(xiàn)故障,另一臺(tái)依然能供料,保證澆筑工作的連續(xù)性,避免留設(shè)施工冷縫。砼輸送泵輸送速度快,效率高,一旦布置好輸送管道后,就省時(shí)省力了,特別適合大方量的砼澆筑施工。另一臺(tái)單獨(dú)布置,應(yīng)對(duì)一次澆筑量不大或比較分散的工作面。出料后由三輪斗車運(yùn)送至倉面再用吊車吊罐入倉。如此砼機(jī)械準(zhǔn)備就滿足了本工程砼量大、工期短、砼種類多的施工要求。
對(duì)于閘室、重力壩、溢流壩、鋪蓋和護(hù)坦等建筑物的底板,其體積大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,特別適合采用泵送方式澆筑砼。在實(shí)際操作中體現(xiàn)出其澆筑速度快,效率高、連續(xù)性好、澆筑成品整體性好,基本避免施工冷縫,而且大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。但在顯示其諸多優(yōu)越性的同時(shí),在實(shí)際操作中要高度重視以下幾個(gè)事項(xiàng):
1)泵送砼塌落度較大,又具有緩凝性,加之其入倉速度快、倉面上升就快,所以常常倉面已經(jīng)上升到相當(dāng)高度,下面的砼依然處于流態(tài)狀,此時(shí)對(duì)模板下部的壓力很大(液體對(duì)容器下部的壓力與其高度成正比),稍不注意就容易跑模。為此一方面在支撐模板時(shí)要提高其強(qiáng)度、穩(wěn)固性和整體性。另一方面在澆筑施工時(shí),技術(shù)值班人員要嚴(yán)密監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況,適當(dāng)控制澆筑速度。
2)澆筑作業(yè)時(shí),要強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)的管理和配合,因?yàn)檩斔凸軆?nèi)砼停留時(shí)間較長或拌料質(zhì)量不高就極其容易發(fā)生堵管。為此,首先要加強(qiáng)攪拌場(chǎng)的管理,要嚴(yán)格配比,保證出料的塌落度、和易性及每盤砼的穩(wěn)定性。其次要加強(qiáng)倉面操作工人的管理和培訓(xùn),使之在倒管和換管時(shí)要按要求操作、熟練快捷。
3)在振搗時(shí)要控制其強(qiáng)度和力度,用振棒將入倉砼振平即可,切不可像普通砼那樣猛烈地、長時(shí)間地振搗。如此一則容易因過振發(fā)生離析影響砼的質(zhì)量(因其大塌落度的特性),二則對(duì)模板的穩(wěn)定也是一種嚴(yán)峻的考驗(yàn),砼本身壓力和振搗的力量合在一起更容易使模板走形。
4)水利工程中的砼因?yàn)榕c水接觸,一般有防凍抗?jié)B功效,所以特別要求要用砼原漿抹面,而且一般底板的上表面積都比較大,故在砼澆筑完成后的表面抹平和壓光就要格外的重視。然而因?yàn)楸盟晚庞芯從郧覞仓俣瓤?,?jīng)常在全部澆筑任務(wù)完成后的短時(shí)間內(nèi),其表面仍稀軟不能壓面。但是過一定時(shí)間后,砼初凝期到來能承受人踩踏時(shí),往往來不及完全把較大面積的表面抹光就變硬,使得表面留有毛糙的部分,很不雅觀。為此,在砼澆筑完成將倉面整平后,要專門派有經(jīng)驗(yàn)的技工守候看管,一旦具備條件,馬上多派人力盡快出面。最好再配備機(jī)械壓面工具以提高效率,從而保證砼表面平整光滑。另外,在夏天炎熱季節(jié),最好將砼的出面時(shí)間控制在晚上,氣溫低,砼就凝固的慢,這樣工人有充足的時(shí)間壓面。
本工程中有5個(gè)閘墩、10個(gè)橋墩。砼量總計(jì)1 500 m3。開始兩個(gè)閘墩的砼澆筑用普通砼,由三輪斗車從攪拌場(chǎng)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng),再用吊車吊罐吊至倉口平臺(tái),而后工人鏟入溜筒入倉,效果很好,但效率比較低,而且施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也較大。后來,改用泵送砼,速度加快了、效率提高了、工人勞動(dòng)強(qiáng)度也大大降低了,但需要特別注意的是;由于墩子的倉面較小,在砼澆筑過程中倉面上升更快,砼對(duì)模板壓力的破壞性就越大。所以對(duì)模板強(qiáng)度要求更高。為解決此問題,每次澆筑都同時(shí)開兩個(gè)墩子,交替澆筑,交替上升,降低倉面上升速度。再者振搗時(shí)一定要輕,以平倉即為好。
重力壩和溢流壩中心為埋石砼。在不設(shè)鋼筋的較大體積建筑物部位,適合采用埋石砼,原因有二:一是造價(jià)低,節(jié)省投資;二是很大程度改善因砼水化熱產(chǎn)生內(nèi)部裂縫問題。
埋石砼的埋石量控制在30%左右,將干凈堅(jiān)硬的片石準(zhǔn)備在倉面附近,當(dāng)澆筑一定量的常態(tài)砼并振搗密實(shí)后,用吊籠將片石吊入倉內(nèi),由工人將其散開擺放,保證石塊與石塊之間有5~10 cm的距離,擺放完成一層片石后,再澆筑一定量的常態(tài)砼,將擺石全部掩埋并高出10 cm,邊澆邊振,確保密實(shí)。澆完一層后再擺石,如此循環(huán),直至達(dá)到預(yù)定高度。此法為“先振后埋法”,也是本工程中采用的方法。此法便于工人在倉內(nèi)站立、好操作,也便于擺放片石、監(jiān)控埋石量、易控制。還有“先埋后振法”,在此不再贅述。
在本工程中,河道兩岸的擋土墻為斜面重力式墩墻,斜面式砼結(jié)構(gòu)是眾多水工砼結(jié)構(gòu)中比較難于澆筑的一種。
1)由于此結(jié)構(gòu)為斜面,在模板支設(shè)時(shí),模板不好支撐加固,而且澆筑砼時(shí),剛?cè)雮}的砼在振搗時(shí)會(huì)對(duì)斜壓上方的模板產(chǎn)生很大的浮力,經(jīng)常很輕易使模板走形或脹模。在實(shí)際的操作中曾出現(xiàn)將整體模板倉抬起,未凝固的砼從模板根腳部溢出,導(dǎo)致全部返工的嚴(yán)重后果。因此在該種結(jié)構(gòu)的砼澆筑時(shí),模板的支撐加固要格外的重視和講究。另外在砼入倉時(shí)要避免倉面上升過快、要杜絕整盤砼直接傾入倉內(nèi)的現(xiàn)象。砼入倉須使用溜槽或溜筒。
2)入倉的砼在振搗時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡,通常氣泡會(huì)上升析出。而斜面砼的模板是壓在砼面上的,有一部分上升會(huì)遇到模板的阻礙而不容易釋放,好多氣泡會(huì)聚集停留在表面并且在拆除模板后的砼表面形成許多水泡和氣孔的斑痕。有的會(huì)因過振而析出的水沿表面下流而形成“淚痕”,嚴(yán)重影響外觀質(zhì)量。
針對(duì)此情況,在施工中采用低倉面澆筑,每次澆筑倉面高度不超過1.5m,等本次砼初凝后再向上進(jìn)行下次澆筑,從而大大減小砼對(duì)模板的上浮力,避免了跑模走形問題。同時(shí)也更有利氣泡的向上釋放。其次采用自拌泵送砼,因其自身塌落度大,加之泵送沖擊入倉,在入倉后本身就達(dá)到比較密實(shí)的效果,振搗工作量就大大減小了,同時(shí)也就減少了氣泡的產(chǎn)生。再者在斜面模板上適當(dāng)?shù)赜幸?guī)則地留有細(xì)縫或小孔,以利氣泡釋放。
通過上述系列措施,后來的斜面擋土墻再?zèng)]出現(xiàn)跑模走形現(xiàn)象。拆模后的砼表面也光滑平整。而且在建設(shè)方組織的鉆芯取樣檢驗(yàn)中,芯樣堅(jiān)硬密實(shí),總體效果很好。
本工程施工進(jìn)入冬季后,還剩下游護(hù)坦7塊砼沒有澆筑。在采取常規(guī)的冬季施工措施澆筑完兩塊后,天氣更冷了,在剩余5塊砼在澆筑施工中,把原來配比中的朔州生產(chǎn)的獅頭牌普通硅酸鹽水泥換成從大同遠(yuǎn)道購進(jìn)的大同普通硅酸鹽水泥,其他配比均未變。第二年春天復(fù)工后,仔細(xì)對(duì)比兩種水泥澆筑的護(hù)坦砼后發(fā)現(xiàn),用朔州獅頭水泥澆筑的砼表面有許多細(xì)碎的如出土古瓷器表面的裂紋。而在后來更冷時(shí)間里用大同水泥澆筑的砼卻沒有任何裂紋。由此看,水泥對(duì)冬季施工砼質(zhì)量有很大影響。因此在冬季砼施工中,為保證質(zhì)量,除了采取必要的常規(guī)冬季施工措施外,應(yīng)該再增加投資,將配比中水泥換成質(zhì)量更保證、早強(qiáng)效果更好的品種。
特別需要指出的是,文中的泵送砼并非商品砼,而是根據(jù)水工實(shí)驗(yàn)室出具配比的自拌砼。因?yàn)樵谝话愠鞘猩唐讽耪举I到的商品砼在原材料上不能滿足水工砼的要求。其骨料不干凈,碎石中往往含石粉量大,砂子的質(zhì)量也不能有很好的保證。而且因其面向眾多客戶,其水泥無法保證為特定工程的特定水泥。生產(chǎn)出的砼在強(qiáng)度上雖然能達(dá)到要求,但在抗凍抗?jié)B要求方面就不能滿足了。