大跨度渡槽拱肋澆筑技術(shù)在工程中的應(yīng)用

2020-09-07 12:12:10王元旦郭洪有

江西水利科技 2020年4期

王元旦，郭洪有

（江西省水利水電建設(shè)有限公司，江西南昌 330200）

廖坊水利樞紐灌區(qū)工程二期工程是采用PPP模式建設(shè)的國(guó)家“十三五”期間172項(xiàng)重大水利工程之一，是江西省首次采用大截面預(yù)制渡槽槽身構(gòu)件建設(shè)的預(yù)制裝配式渡槽[1]。其中，西干渠渡王家渡槽中的2座凈跨60.00m的2連拱和3連拱大跨度跨河拱式渡槽是江西省首例大跨度拱式渡槽。由于工期緊，大跨度拱式渡槽拱肋混凝土澆筑尚無施工經(jīng)驗(yàn)借鑒，施工難度大、條件差。因此，渡王家渡槽中的2座大跨度跨河拱式渡槽是制約西干渠如期完工的關(guān)鍵施工項(xiàng)目，其中拱肋混凝土澆筑又是制約工期的關(guān)鍵工序。

為了確保在合同工期內(nèi)如期完成渡王家渡槽中的2座大跨度跨河拱式渡槽的施工，通過對(duì)設(shè)計(jì)推薦的拱肋混凝土分6次11塊縱橫對(duì)稱澆筑施工方案和分3次7塊縱橫對(duì)稱澆筑施工方案比較后，拱肋混凝土澆筑采用了分3次7塊縱橫對(duì)稱澆筑技術(shù)。

1 工程概況

廖坊水利樞紐灌區(qū)工程位于江西省廖坊水利樞紐壩址下游，以撫河為界，分為東、西兩岸灌區(qū)，灌區(qū)工程控灌總面積3.35×104hm2（50.21×104畝）。二期工程于2016年9月20日開工，合同總工期為30個(gè)月。二期工程西干渠渡王家渡槽中的3連拱跨河拱式渡槽位于西干渠樁號(hào)27+487.215～27+689.715渠段，2連拱跨河拱式渡槽位于西干渠樁號(hào)27+789.715～27+924.715渠段，均為預(yù)制矩形C40鋼筋混凝土槽身，槽身內(nèi)空截面凈寬3.20m、凈高2.15m、內(nèi)空截面積6.84m2，槽身長(zhǎng)度為7.50m；主拱肋為懸鏈線雙肋拱，凈跨為60.00m，拱肋混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，截面尺寸為1.00m×0.65m。

2 施工技術(shù)原理

大跨度拱式渡槽拱肋混凝土澆筑技術(shù)的原理：

（1）在拱座混凝土澆完后，對(duì)拱肋混凝土澆筑模板支架搭設(shè)地基進(jìn)行加固和硬化處理（主河道采用600鋼管樁鋼架棧橋），使地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求；

（2）按照《拱肋混凝土澆筑模板支架搭設(shè)專項(xiàng)施工方案》的要求搭設(shè)模板支架，其預(yù)拱度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；

圖1 拱肋混凝土分塊澆筑順序及質(zhì)量檢測(cè)區(qū)域劃分示意圖

（3）按照拱肋混凝土分塊澆筑順序的規(guī)定進(jìn)行拱肋混凝土分塊澆筑，拱肋混凝土分塊澆筑順序見圖1。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

大跨度拱式渡槽拱助混凝土澆筑施工工藝流程圖詳見圖2。

圖2 大跨度拱式渡槽拱肋混凝土澆筑施工工藝流程圖

3.2 施工操作要點(diǎn)

3.2.1 施工準(zhǔn)備階段的主要工作內(nèi)容

施工準(zhǔn)備階段的主要工作內(nèi)容為熟悉設(shè)計(jì)文件與合同文件要求、熟悉施工環(huán)境、進(jìn)行施工圖審查、參加設(shè)計(jì)交底會(huì)議、建立施工測(cè)量控制網(wǎng)、編制大跨度拱式渡槽拱肋混凝土澆筑施工技術(shù)方案和模板支架搭設(shè)專項(xiàng)施工方案并組織專家論證。另外還需進(jìn)行施工臨時(shí)道路和施工排水設(shè)施施工，對(duì)施工作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量、安全、環(huán)境保護(hù)與文明施工技術(shù)交底等。

3.2.2 模板支架地基處理

模板支架地基處理施工操作要求：

（1）清除模板支架搭設(shè)范圍內(nèi)地基表層松散土層、排除積水，并找平地基。

（2）對(duì)模板支架搭設(shè)范圍內(nèi)地基進(jìn)行硬化處理。地基硬化處理措施首先在模板支架搭設(shè)范圍內(nèi)地基上鋪設(shè)一層40cm厚的碎石混合料，并采用20t振動(dòng)平碾碾壓密實(shí)；其次是在碎石混合料層上面澆筑20cm厚的C20混凝土；最后主河道模板支架基礎(chǔ)采用鋼管樁鋼架棧橋。

3.2.3 模板支架搭設(shè)

模板支架搭設(shè)操作要點(diǎn)：

（1）根據(jù)《拱肋混凝土澆筑模板支架搭設(shè)專項(xiàng)施工方案》、《建筑施工碗扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 166-2016）、《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 80-2016）、《水利水電工程施工作業(yè)人員安全操作規(guī)程》（SL 401-2007）和《水利工程施工安全防護(hù)設(shè)施技術(shù)規(guī)范》（SL 714-2015）等對(duì)施工和管理人員進(jìn)行技術(shù)和安全書面交底。

（2）檢查進(jìn)場(chǎng)鋼管、扣件的質(zhì)量，嚴(yán)禁使用未經(jīng)檢驗(yàn)或檢驗(yàn)不合格的鋼管、扣件搭設(shè)模板支架。

（3）按批準(zhǔn)的模板支架搭設(shè)專項(xiàng)施工方案搭設(shè)拱肋混凝土澆筑模板支架。

3.2.4 拱肋底模立模

測(cè)量檢查并調(diào)整拱肋底模模板的安裝高程至符合設(shè)計(jì)要求；按照設(shè)計(jì)要求和《水工混凝土施工規(guī)范》（SL 677-2014）的規(guī)定安裝拱肋底模模板并加固牢固；對(duì)模板支架拱頂12m范圍進(jìn)行加載預(yù)壓；測(cè)量檢查并調(diào)整經(jīng)加載預(yù)壓后的拱肋底模模板的安裝高程至符合設(shè)計(jì)要求，并加固模板支架。

3.2.5 拱肋鋼筋安裝

按照拱肋鋼筋施工圖紙的要求加工拱肋鋼筋，進(jìn)行拱肋鋼筋安裝測(cè)量放樣和拱肋鋼筋安裝。

3.2.6 拱肋側(cè)模立模

按照拱肋混凝土分塊澆筑順序進(jìn)行拱肋側(cè)模立模，按照設(shè)計(jì)要求和《水工混凝土施工規(guī)范》（SL 677-2014）的規(guī)定安裝拱肋側(cè)模模板并加固牢固。

3.2.7 拱肋混凝土澆筑

拱肋混凝土澆筑操作要點(diǎn)：

（1）按照?qǐng)D1的澆筑順序分塊澆筑拱肋混凝土；

（2）按照由低到高、縱橫對(duì)稱的施工順序澆筑拱肋混凝土；

（3）按照設(shè)計(jì)要求和《水工混凝土施工規(guī)范》（SL 677-2014）的規(guī)定進(jìn)行拱肋混凝土澆筑施工；

（4）前后順序混凝土塊澆筑的間隔時(shí)間，應(yīng)根據(jù)前澆塊混凝土澆筑時(shí)的環(huán)境溫度和后澆塊鋼筋受前澆塊混凝土溫度應(yīng)力影響而產(chǎn)生的變形是否消除來判定。

3.2.8 拱肋混凝土養(yǎng)護(hù)與拆模

按照《水工混凝土施工規(guī)范》（SL 677-2014）的規(guī)定進(jìn)行拱肋混凝土養(yǎng)護(hù)；拱肋混凝土底模的拆模應(yīng)在最后澆筑塊的混凝土齡期達(dá)到28d后，并選擇晴好天氣時(shí)段進(jìn)行；施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全警示與防護(hù)設(shè)施，并安排專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。

4 材料與設(shè)備

大跨度拱式渡槽拱肋混凝土安全澆筑施工技術(shù)使用的主要材料、設(shè)備、機(jī)具及用途見表1。

5 質(zhì)量控制

5.1 施工質(zhì)量控制的依據(jù)

本工程的施工質(zhì)量控制依據(jù)為《拱式渡槽施工技術(shù)要求》、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB 50666-2011）、《水工混凝土施工規(guī)范》（SL 677-2014）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）、《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》（SL 176-2007）等標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制要求，施工質(zhì)量保證措施和施工質(zhì)量檢測(cè)計(jì)劃。

表1 主要材料與設(shè)備

5.2 施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

拱肋混凝土澆筑施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)見表2。

5.3 拱肋混凝土澆筑質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

拱肋混凝土澆筑質(zhì)量檢測(cè)區(qū)域劃分見圖1所示。拱肋混凝土內(nèi)弧線、軸線、跨度偏離設(shè)計(jì)檢測(cè)結(jié)果見表3～5。

6 結(jié)語

廖坊水利樞紐灌區(qū)二期工程西干渠渡王家渡槽中的2座大跨度跨河拱式渡槽施工應(yīng)用的大跨度拱式渡槽拱肋混凝土澆筑技術(shù)，創(chuàng)新了江西省水利灌區(qū)工程大跨度拱式渡槽拱肋混凝土的澆筑方式，為今后類似工程的建設(shè)積累了示范工程經(jīng)驗(yàn)；對(duì)確保西干渠渡王家渡槽工程按期完成起到了關(guān)鍵的作用；該施工技術(shù)具有保證拱式渡槽拱肋混凝土澆筑質(zhì)量（拱肋同心圓度滿足設(shè)計(jì)要求）、保證施工安全（減少了拱肋混凝土澆筑過程中的混凝土溫度應(yīng)力和入倉混凝土荷載引起的模板支架變形）、加快施工速度等特點(diǎn)。它適用于大跨度拱式渡槽拱肋混凝土澆筑施工，對(duì)類似工程施工具有較好地推廣應(yīng)用前景。