孫建軍
固鎮(zhèn)站為淮水北調工程輸水沿線上的二級翻水站工程,站址設于澮河左側固鎮(zhèn)閘下劉園干溝涵以下約200m處的左岸堤后。該站工程等別為Ⅲ等,主泵房安裝4臺1950HLQ13.2-12.8立式全調節(jié)混流泵,配備4臺TL2200-28/3250立式同步電機。固鎮(zhèn)站進水流道為肘形結構,共4處,中間設有導流墩,流道斷面由6.5m×3.5m(寬×高)矩形漸變到直徑2.1m圓形。該工程肘型進水流道結構復雜,斷面變化大,屬大體積異型混凝土結構,施工難度大,技術復雜,溫控措施要求嚴格。
肘形流道施工用模板有鋼模及木模兩種,該工程采用鋼模,理由是:(1)成本低、制作精度高,成型的在尺寸有保證,表面光滑。(2)模板裝拆簡單靈活,速度快。(3)模板的自身剛度大,可節(jié)約支撐系統(tǒng)材料,因此選用鋼模較為合適。
該工程肘形進水流道鋼模板由專業(yè)廠家根據(jù)設計圖紙斷面尺寸在工廠內進行加工制作成定型鋼模,鋼模材料采用Q235A,壁厚采用δ4mm鋼板,內壁采用50mm×50mm×4mm角鋼和50mm×10mm帶鋼加強,為方便拼裝和運輸,定型鋼模根據(jù)流道斷面特點被加工成不同形狀和尺寸的拼裝構件,構件之間采用螺栓連接,整個流道共有大小不等46塊拼裝件。流道模板加工完畢后,在工廠內進行試拼裝,確保各斷面尺寸滿足設計要求,然后將編號后的定型鋼模運至施工現(xiàn)場進行拼裝。該工程每個進水流道各做一套模板,共4套,進水流道斷面見圖1。
澆筑底板混凝土前將固定流道模板的Ф18mm鋼筋及其他預埋件提前埋入,保證流道模板支撐位置準確及受力位置均衡。當泵站底板澆筑完畢且達到一定強度后,用墨線彈出機組縱橫中心線以及流道各斷面的位置。流道模板運到施工現(xiàn)場后,按照從進口至出口順序安裝,小塊采用人工安裝,大塊采用塔吊配合安裝,各段模板對號入座,每段模板之間用螺栓連接。校正時模板底部中心線和底板中心線重合,模板上部中心點的垂直投影點也應在底板中心線上。校正斷面時利用全站儀放樣,模板安裝校正偏差控制在3mm以內,模板安裝好后表面涂沫脫模劑以方便模板拆除。為防止漏漿,模板接縫采用寬度2cm的不干膠帶粘貼。
為防止混凝土澆筑過程中流道模板上浮或左右位移,流道底部模板利用底板預埋的Ф18mm帶絲鋼筋固定。流道進出口兩端模板校正好位置后,與進出口處預埋鋼筋焊接在一起,流道外部模板采用兩側預埋Ф18鋼筋焊接固定,預埋鋼筋間距為2m。流道內部模板支撐采用扣件式Ф48鋼管排架,間距1.0×1.0m,步距1.5m,按規(guī)定加設剪刀撐,圍檁采用[10cm槽鋼。
該工程進水流道采用商品混凝土泵送澆筑,擬采用分層澆筑法一次成型,每層厚度40cm,采用2臺泵車同時從泵站兩端向中間澆筑。進水流道漸變段混凝土澆筑從最低點向最高點水平澆筑,澆筑流道底部混凝土時,混凝土在振動棒振搗下從一側向另一側流動,當從另一側能夠看到混凝土時,才能在另一側澆筑混凝土,防止在流道底部模板下形成“氣餅”。進水流道底板坡道段混凝土表面平整度要求較高,澆筑時刻適當減小混凝土塌落度,減慢澆筑速度,加強混凝土振搗。
該工程肘型流道混凝土設計強度為C25,為大體積異型結構混凝土,受力復雜、尺寸厚薄不一,如施工措施不當,極易產生裂縫,施工中應做好溫控措施,具體措施如下:
圖1 進水流道橫剖面圖
(1)減少混凝土的發(fā)熱量。商品混凝土由安徽水安公司設在固鎮(zhèn)縣的攪拌樁集中供料。攪拌樁根據(jù)安徽省水科院提供的C25混凝土配合比單進行試配,最終選擇合理的配合比。為降低水化熱,水泥選用中低水化熱的非早強型普通硅酸鹽水泥,并盡量減少水泥用量;摻加17%的F類II級粉煤灰,等量取代水泥;摻入2.0%JP-II脂肪族高效減水劑,改善骨料級配,增大骨料粒徑,減少拌合用水量,降低水膠比;摻入體積摻量為0.08%的聚丙烯腈微細纖維,提高大體積混凝土的抗裂性和耐久性?;炷了涠瓤刂圃?60±20mm。
(2)降低混凝土的入倉溫度。該工程泵站底板混凝土澆筑安排在2015年5月11日至13日澆筑,正午最高氣溫28℃,夜間最低氣溫15℃,施工時避開正午高溫時段,商品混凝土的入模溫度控制在25℃以下。采用井水拌合,用井水對骨料進行噴淋預冷處理。
(3)在流道之間三角形部位砌筑塊石芯墻進行吸熱,可以減少大體積混凝土量,從而降低混凝土發(fā)熱量。
(4)混凝土澆筑完成后及時采取蓄熱保溫保濕措施,減少混凝土表面熱量和水分散失,從而降低內外溫差,避免干縮裂縫。
流道混凝土澆筑12h后對水平混凝土表面覆蓋塑料薄膜一層,加蓋土工布等材料進行養(yǎng)護,在整個面層終凝后立即進行灑水養(yǎng)護,并使混凝土在一定時間內保持濕潤。在流道進水口用彩條布或土工布懸掛封閉,防止串風造成混凝土內外產生較大溫差;同時延遲四周圍模板拆模時間,延緩降溫時間和速度。拆模后,由于側面和底面覆蓋較困難,在混凝土表面及時涂刷養(yǎng)護劑,防止混凝土表面失水過快造成表面收縮,從而完成混凝土水化作用,達到養(yǎng)護目的?;炷琉B(yǎng)護的持續(xù)時間不少于14天。
固鎮(zhèn)站肘型進水流道為大體積異型結構,模板制作及安裝復雜,混凝土溫控措施要求嚴格。進水流道拆模后混凝土表面光滑平順,內部尺寸滿足設計要求,未發(fā)現(xiàn)任何裂縫,施工質量達到了優(yōu)良標準