浅谈预制混凝土格栅在蓄水池上游坝坡的施工优点

赵小娟

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

1 工程概况

某蓄水池设计容量6万m3，设计池底高程2768.5m，正常蓄水位高程277.2m，设计水深3.7m，设计坝顶高程2773.5m。设计池底为145m×90m的圆角长方形。蓄水池内坝坡坡度均为1∶3。坝体填筑采用砂卵石半挖半填形式，设计内坝坡结构从下往上依次为：10cm细砂垫层、复合土工布、15cm细砂垫层、30cm钢筋混凝土格栅保护层（内填砂砾石）。本工程位于多风多雨气候的天祝县境内。

蓄水池内坝坡设计钢筋混凝土格栅规格150×15×30，单位为cm，该结构混凝土方量少，结构尺寸小，施工工序重复。为了保证施工质量、提高施工进度、减少施工成本，蓄水池上游坝坡施工选择现浇混凝土格栅和预制安装混凝土格栅2种方案。

2 混凝土格栅施工

2.1 现浇混凝土格栅施工

该工程混凝土格栅施工工作面是坡比为1∶3、高为5m的斜坡面，计算坡长15.81m。由于钢膜强度高、稳定性好，采用钢模板进行施工。目前常用标准钢模板尺寸：90×20（30）、120×20（30）、150×20（30），单位为cm。本项目混凝土格栅设计尺寸为150cm×15cm×30cm，钢膜标准尺寸长度无法满足工程施工要求，因此施工前需要对标准钢模板进行加工，为了减少钢模板的加工成本，在利用150×30型号标准钢模板的基础上，加工了两边各为15cm宽的垂直模具。共加工模具50套，由8人进行模板架设和混凝土浇筑工作。根据现场实际施工统计，8人负责50套模板的架设和混凝土浇筑需要花费3d时间（其中支模时间2.5d，浇筑砼时间0.5d）。本工程现浇混凝土格栅施工缺点：模板拼接工序重复多、坝坡铺设复合土工膜模板固定困难、支模速度慢、坝坡施工工序多，进而坝坡施工质量和施工效率降低。

浇筑混凝土和养护时由于施工面坡长较长，混凝土浇筑方量少，下部结构软等原因，导致浇筑消耗时间多、漏浆、振捣不实、砼养护分散。

虽然现浇混凝土格栅设计角度整体性好，但在实际实施时可操作性不强，且无法保证施工质量、施工进度，施工成本大、施工效益小。为了避免现浇混凝土格栅施工中遇到以上问题，确定采用预制安装施工方法。

2.2 预制混凝土格栅施工

2.2.1 施工准备 预制格栅使用机械：JZC500型拌和机配PLD混凝土配料机1套、装载机1台、洒水车1辆；钢筋工、模板工、混凝土工、机械操作人员等约8～9人；在拌和场地旁施工，场地平整后，采用C15混凝土铺设2道长50m、宽4m、厚10cm的预制平台，平台之间预留5m的施工作业通道，方便混凝土浇筑和洒水养护。预制平台预计一次性可预制格栅500根左右；为了减少施工成本，保证施工进度，采用竹胶板、方木加工了150cm×15cm×30cm型号的模具100套，加工模具时两头木模板根据主筋位置开4个孔，以方便钢筋定位和保证浇筑混凝土后保护层厚度满足规范要求。

2.2.2 钢筋、模板 为了防止混凝土预制构件与垫层不粘接，确保运输移动方便，支模前在C15垫层上铺设2层塑料薄膜。进行钢筋模板固定时采用的支模顺序：先在提前绑扎好的钢筋骨架两头穿好木模板，就位后再进行两边模板的安装。这种施工方法不但能够保证钢筋位置和混凝土预埋厚度，而且为格栅安装方便打下了良好基础。模板固定采用步步紧和穿墙栏杆的形式进行中间和两头固定，避免混凝土浇筑时跑模、变形。通过现场统计，在没有天气或其他因素的影响下，且人员、机械设备配置合理，半天就能够安装完毕100套模板。

与现浇混凝土模板安装相比，预制混凝土模板安装工作面平摊，需要的施工人员少，效率高。

2.2.3 格栅混凝土拌和、运输、浇筑 采用1套JZC500型拌和机配PLD混凝土配料机的拌和设备和1台装载机配合上料和混凝土运输工作，人工用铁锹将混凝土填充入模，减少对混凝土的浪费。混凝土入模后采用插入式振捣器振捣，振捣时遵循“快插慢拔”的原则，以免在混凝土中留下空隙，影响混凝土强度。每次插入振捣的时间为20～30s左右，并以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆时为准。振捣插入前后间距一般为30～50cm，防止漏振，并保持振捣棒不碰到模板，不碰到钢筋。在模板附近振捣时，应同时用木锤轻击模板。通过现场实际操作，模板固定牢固，强度满足施工要求，无跑模漏浆现象。

与现浇混凝土相比，预制混凝土浇筑减少了混凝土的运输距离，预制浇筑作业面平摊，混凝土填充、振捣、抹面方便，避免了斜坡面浇筑混凝土时采用较长溜槽施工的工序和振捣困难、振捣不密实、漏浆、费时等问题，最大限度地保证了混凝土的施工质量。根据现场统计，在不考虑天气影响的情况下，8人每天预制格栅100根左右，是现浇施工的3倍，并且能保证混凝土的强度质量要求。

2.2.4 养护 依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求，在浇筑完毕后的12h内对混凝土加以覆盖并保湿养护，对采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土洒水养护时间不得少于7d，洒水量频率以保持混凝土表面湿润为宜。混凝土强度未达到1.2N/mm2前不得在其上踩踏。该工程采用洒水车进行洒水养护。

与现浇混凝土格栅相比，集中预制混凝土覆盖洒水养护方便、节省时间、节约水资源，并且能够很好地保证混凝土的养护质量。需要注意的是，当日平均气温低于5℃时不得洒水。当采用其他品种水泥时，混凝土的养护时间应根据所采用水泥的技术性能确定，混凝土表面不便洒水或使用塑料布时宜涂刷养护剂。

2.2.5 运输与吊装 混凝土格栅运输吊装前，由施工技术人员依据设计图纸进行预制块安装位置放样工作，采用白灰洒出安装位置线。预制混凝土格栅集中养护7d待混凝土强度达到设计强度75%后，采用汽车吊吊装，平板车装运。格栅装车时，每装完1层上部采用方木垫高，最多装车层数不超过4层，确保运输安全。运至现场后采用汽车吊一次性吊装至安装作业面，边拉运边安装就位，这样可以有效减少预制构件的二次运输费用，从而减少施工成本。

2.2.6 接缝处理 混凝土格栅就位后，为了保证格栅整体性，采用钢筋单面搭接焊的方式进行格栅连接，并对格栅接头处做二次浇筑。

在同样施工设备、同样施工人数的情况下，施工时间统计见表1。预制安装统计时间除去了施工间歇时间。

表1 施工时间统计

综上所述，虽然预制混凝土格栅在施工工序上比现浇混凝土格栅施工多出格栅吊装运输、安装、接缝处理3个工序，表面上比现浇混凝土工序繁琐，但通过表1可以看出预制混凝土格栅的施工时间明显要比现浇施工所需时间短。调蓄水池混凝土土格栅采用预制安装方法施工不但能够保证施工质量，加快施工进度，而且能够节约成本，提高施工利润率。

3 结语

在工程建设中，对涉及混凝土结构构件小，混凝土方量不大，模板架设工序重复次数较多，施工作业面为带有坡度和下部结构遇雨水后影响上部混凝土结构施工的类似混凝土结构工程时，应优先选择混凝土预制安装的施工方法。此结论仅供类似工程参考，在实际施工期间应具体情况具体分析。