碾压混凝土在航运枢纽船闸纵向围堰施工中的应用

陶野 重庆新田港口物流有限公司

1.施工概述

嘉陵江梯级渠化利泽航运枢纽工程位于重庆市合川区大石街道利泽码头嘉陵江干流上游约3.5km处，开发任务以航运为主、航电结合、以电促航。本工程规模为大（2）型。利泽航运枢纽工程枢纽布置采用左船闸右厂房布置方案。枢纽坝顶全长569.63m，船闸布置在左岸，电站厂房布置在右岸，中间布置泄洪冲沙闸。船闸纵向全年围堰采用C15（三级配、F50、W6）混凝土围堰，梯形断面，共15.95万m3，底宽21.45m，顶宽5m，高28m，长550m。船闸纵向围堰碾压分3区30仓，碾压混凝土主要工程量为159474m3，其中变态混凝土48851m3（包含194.0-195.0m高程11726m3），门机通道常态混凝土3456.0m3（高程200.0-222.0m）。船闸纵向围堰碾压混凝土施工时段为：2019年12月15日～2020年4月18日，共134天。

2.围堰分区

图1 碾压混凝土仓内通道示意图

船闸纵向围堰施工共分3区，船闸纵向围堰上游段坝0+000～坝上0+187为Ⅰ区，Ⅰ区长190m。船闸纵向围堰下游段坝下0+094～坝下0+274为Ⅱ区，Ⅱ区长180m。船闸纵向围堰下游段坝下0+274～围堰0+451为Ⅲ区，Ⅲ区长180m。碾压混凝土施工分层高度3m，铺料厚度35cm，压实厚度30cm。高程195-222m碾压混凝土施工垂直运输主要为模板安装、材料入仓，以16t、25t汽车吊为主。起吊设备上升至高程201-222m时，模板安装、材料入仓采用30t、汽车吊为主，混凝土采用100t履带吊入仓。浇筑前对仓内区域进行划分并明确标识，浇筑前用红漆在模板上画出碾压分层，尤其是二级配区域和机拌变态混凝土区域及不同摊铺碾压方向、斜层起坡点和坡脚位置。为了避免仓号表面二次污染，运输车道事先采用警界线进行标示。

河床高程204.0m至210.0m碾压混凝土施工利用上下游全年围堰及填筑形成的入仓204-210高程碾压混凝土施工道路。高程210.0m至222.0m碾压混凝土施工从上游全年围堰入仓，下游段Ⅰ区和Ⅱ区通过仓内碾压混凝土通道连接，施工设备单进单出。下游段Ⅱ区、Ⅲ区高程210.0m以上施工，仅有下游全年围堰一处入仓口，Ⅰ区和Ⅱ区需形成连接通道。该通道采用碾压混凝土，坡比1：10，随碾压混凝土施工形成，具体见图1。

3.模板

船闸纵向围堰碾压混凝土施工以3m×3m翻升模板（单块重量1.5t）为主，采用16吨吊车和25吨吊车吊装人工进行配合；入仓口采用预制混凝土挡块非标准部位、止水部位采用组合钢模板及木模堵缝。

3m×3m翻升模板每块4根φ22锚筋，长1m，反坡段采用蛇形柱或者22工字钢支撑，间距1.5米，单根长3.3m。

3m×3m翻升模板模板配置计算如下：

（180+180+190）÷3×2+（21×4）÷3=367+30=397块

397×2=794块

利用公司现有资源3m×1.9（2.0、2.1）m，翻升模板模板配置计算如下：

（180+180+190）÷3×2+（21×4）÷3=367+30=397块

预制混凝土挡块规格：2×0.75×1m，C15混凝土。

使用木模时，靠近砼面一侧板面做刨光处理。使用钢模板时，模板内表面需清理干净，并涂刷脱模剂。

4.碾压混凝土施工

4.1 碾压混凝土施工方法及主要参数

195.00m～204m高程采用斜层碾压施工，斜层碾压开仓平段和收仓平段长均为80m；204.00m～210m高程采用通仓薄层碾压；210.00m～222.0m高程采用常态混凝土，便于仓内浇筑施工。碾压混凝土铺料厚度35cm，压实厚度30cm，碾压变数2（无振）+6（有振）+2（无振），振动碾碾压速度1.3km/h。

4.2 混凝土浇筑仓面设计

船闸纵向围堰碾压混凝土施工过程中，其他部位混凝土浇筑在同时进行中，为保障全面履约，综合考虑其他部位正常浇筑，碾压混凝土浇筑强度最大117m3/h，层间间隔时间按照6.0h控制，最大碾压浇筑仓面顺水流方向长度约190m，垂直于水流方向宽度约为20.5m，碾压铺料厚度为35cm，压实厚度30cm。

高程195.0-204.0m斜层法施工上平段长度控制为80.00m，斜坡坡比按1：10控制，长度为30.00m，下平段控制为80.0m。

高程195.0-204.0m备仓施工时由上游向下游进行仓号模板安装，安排三组木工，每组5人，配合三台吊车，注意控制结构物体型边线，均小于设计边线15mm,减少混凝土超浇方量。为保证浇筑体型，能够迅速及时封仓，入仓口均不至于下游横缝位置，预留通道为6.0m。

高程195.0-204.0m浇筑时安排2台平仓机、2台振动碾、2台切缝机，由上游向下游对称铺料，松铺厚度为34cm,在模板上间隔15.0m划出分层填筑高程线，在碾压仓面设置可移动高程三角架确保填筑高程准确。

高程210.0-222.0m因仓面宽度9-5m，为保证混凝土浇筑节点目标及设备布设，采用常态混凝土进行施工，施工分缝根据设计要求进行分缝处理。

高程213.0以上狭小仓号施工时在入仓采用100t履带吊进行施工，施工时采用跳仓的方式进行施工，夜间需要确保照明，加强车辆指挥，减少安全风险。

4.3 碾压方法

分为平层碾压和斜层碾压两种碾压方式，一种是平层碾压，碾压作业分条带进行，条带宽度10m，碾压作业采用搭接法，碾压条带间的搭接宽度10～20cm，高程204.0m～210.0m之间的碾压面积相对较小，碾压方式采用分区通仓薄层施工方式，按平层铺料平仓碾压方式施工。大型振动碾无法碾压的部位采用小型振动碾压实。另一种斜层碾压若覆盖时间大于初凝时间，需采用斜层碾压。开仓先自仓号一侧按层厚30cm通仓平层铺筑、分层碾压，平段长80m，铺筑层自下而上依次向上游推进，从而使新浇筑的砼表面形成一个斜面，斜面坡比控制在1：10。195.00m～204m高程采用斜层碾压施工，斜层碾压开仓平段和收仓平段长均为80m；204.00m～210m高程采用通仓薄层碾压；210.00m～222.0m高程采用常态混凝土，便于仓内浇筑施工。碾压混凝土铺料厚度35cm，压实厚度30cm，碾压变数2（无振）+6（有振）+2（无振），振动碾碾压速度1.3km/h。

4.4 伸缩缝施工

当每层碾压混凝土完成碾压后，采用液压切缝机开始切缝，切缝缝宽2.4cm，切缝深度为该层铺料厚度的2/3，将彩条布预先剪成28cm长、比切缝刀宽小1～2cm的小块，填入缝内，成缝面积每层应不小于设计面的60%。伸缩缝橡胶止水及沥青散板采用钢筋制作止水夹加固，止水周边混凝土采用变态混凝土，变态混凝土摊铺、振捣时采用φ50软轴振捣棒，防止沥青散板及止水变形。

5.施工质量控制措施

5.1 层间结合

为保证层间结合良好，及时采取彩条布对碾压混凝土面进行覆盖，如局部有失水发白现象，将水泥粉煤灰净浆铺洒覆盖在上一层碾压混凝土前，然后进行上一层碾压混凝土施工。每盘料在出机后2小时以内摊铺平仓碾压全部完成。为确保上游面二级配防渗碾压混凝土的层间结合良好，防止渗漏通道的产生。

5.2 施工缝处理

在浇筑上层混凝土前，下层混凝土在达到一定强度后（混凝土浇筑收仓后24h～36h），用高压水枪对缝面进行冲毛或人工凿毛，处理后的施工缝要求表面粗糙、微露粗砂或砾石，表面无乳皮、无松动骨料、粗骨料外露不超过1/3，最后将仓面冲洗干净。

6.结语

综上所述，通过介绍嘉陵江梯级渠化利泽航运枢纽工程船闸纵向围堰进行碾压混凝土的施工工作，按照专项技术方案要求进行碾压及振捣作业，保证了混凝土浇筑质量，从而可以看出碾压混凝土施工技术具有施工时间短,机械化程度高、施工程序简化、施工造价低廉等诸多优势,能有效保障航运工程施工质量和强度。在利泽航运枢纽工程船闸纵向围堰施工中，使用了碾压混凝土取得了较好的效果。