钢板止水后浇带在消力池施工中的应用

2021-04-16潘庆武许林晓

山东水利 2021年2期

潘庆武，许林晓，葛涛

（山东临沂水利工程总公司，山东临沂 276000）

日照市莒县韩家村拦河闸位于黄花河中泓桩号2+260 处（距柳青河河口中心线约2 260 m），是一座以防洪及灌溉为主的中型水利枢纽。本工程为除险加固工程，工程为中型，工程等别为Ⅲ等，拦河闸单孔净宽 10 m，共 8 孔，2 孔一联；消力池底板顺水流方向长23 m，单块底板宽度15.04 m，底板中间设钢板止水后浇带，采用C35补偿收缩混凝土，宽0.8 m。

1 施工技术要点

在拦河闸消力池底板传统施工中，陡坡段与水平段底板间设置沉降缝，防止不均匀沉降，两底板连接处均设置加深齿槽，用以加强两侧底板稳定性。

消力池底板基础陡坡段与水平段结构形式不同，导致其沉降差不同，为避免沉降缝位于最大水流冲刷及应力急变区，往往将沉降缝的位置后移，距应力急变区4～5 m 距离。为解决以上难题，在原沉降缝位置设置C35 混凝土后浇带，见图1。具体设计参数：1）采用C35 补偿收缩混凝土（混凝土拌和时掺入适量膨胀剂），宽800 mm；2）混凝土后浇带顺水流方向与陡坡段及水平段底板连接处设置3 mm 厚钢板止水带进行上下游两侧底板封闭连接；3）后浇带混凝土上下游侧面铺专用密目钢丝网隔断，后浇带浇筑前凿除；4）后浇带附加钢筋按垂直后浇带受力钢筋截面面积1/2 配置；5）后浇带两侧底板原受力钢筋均贯通后浇带。

图1 钢板止水后浇带结构断面图

2 施工注意事项

2.1 底板基础开挖

根据设计图纸对消力池底板基础进行开挖，严格按照规范要求控制基础顶高程及地基承载力，确保地基稳定性。

2.2 钢筋制作安装

后浇带两侧底板受力钢筋需要贯通安装不间断，钢筋如有搭接应避开后浇带位置，后浇带混凝土上下游侧面铺专用密目钢丝网（网孔1.5 cm）隔断，既方便后浇带两侧底板钢筋贯穿安装，又能保证两侧底板混凝土浇筑时不外漏，浇筑前对钢丝网进行凿除，确保后浇带混凝土与两侧底板混凝土结合。

2.3 钢板止水安装

钢筋制作安装后，通过制作安装异形固定钢筋对两侧底板的钢板止水进行安装固定，规格为Φ8@300。

2.4 后浇带混凝土浇筑

后浇带浇筑混凝土选择C35 补偿收缩混凝土。补偿收缩混凝土与普通混凝土相比加入混凝土膨胀剂，使混凝土的体积在硬化过程中膨胀，以此来补偿混凝土水化热反应后的收缩变形，减少混凝土裂缝，改善体积稳定性。同时以干缩、冷缩为主，水化热反应弱，在钢筋及两侧模板的限制条件下可以产生一定的预应力，提高混凝土的抗裂能力。

后浇带两侧底板混凝土达到养护期后，首先将后浇带两侧底板混凝土侧面铺有的专用钢丝网隔断进行凿除，并把其表面浮浆和杂物清除，铺设净浆或涂刷混凝土界面处理剂、水泥基渗透结晶型防水涂料等材料，增强二期混凝土与底板混凝的结合效果。混凝土浇筑时一次浇筑，避免出现多余施工缝。

3 施工优点

1）有效解决消力池陡坡段与水平段底板不均匀沉降的问题。在消力池地基承载力薄弱区域通过设置混凝土后浇带，可以给后浇带两侧底板基础留有足够的沉降时间，避免因不均匀沉降造成底板裂缝现象。

2）减小单块底板混凝土浇筑体积，减少混凝土集中水化热反应。通过后浇带将底板进行分割，避免大体积混凝土强烈的水化热反应而导致混凝土膨胀，在后期的收缩变形时导致混凝土产生裂缝现象。

3）增加消力池底板的整体稳定性。通过设置后浇带的方式将两侧底板完美结合，且两侧底板通过贯通的受力钢筋进行连接固定，整体效果较好。

4）后浇带区域可持续为两侧底板提供膨胀、收缩空间，避免因两侧底板的热冷变形而造成相互间的物理性破坏。后浇带补偿收缩混凝土将大部分的约束应力释放，然后用膨胀混凝土填缝以抗衡残余应力。在硬化过程中，膨胀结晶体起到填充、切断毛细孔缝作用，使大孔变小孔，总孔隙率减少，从而改善了混凝土的孔结构，提高了其抗渗透性和力学性能。

5）加快施工进度，缩短施工工期。消力池地板通过设置后浇带，无需将两侧底板进行分期施工，可同步进行，可同时提供更多的工作面，提高了施工效率。

6）钢板止水稳定性、耐久性强，不易破坏，可保证两侧底板的整体性及封闭效果。通过设置钢板止水可以保证消力池整体性，增加水流的绕流阻力，充分发挥排水管的排水效果，同时也避免底板砂石通过沉降缝溢出，造成管涌现象。