供水工程渡槽混凝土施工技术探讨

2021-10-24黄永平

黑龙江水利科技 2021年10期

黄永平

(江西省水利水电建设集团有限公司，南昌 330200)

0 引言

在供水工程渡槽混凝土施工中，影响施工质量的因素比较多，比如：前期准备是否充足、测量放线是否精准、施工材料是否达标、温度控制是否得当等，都会影响施工质量。可以说在混凝土施工中，任何一个细节控制不当，都会影响供水工程渡槽施工的总体质量。这就在具体施工中，严格把控每道工序，并加强施工质量的控制力度，才能最大限度上保证供水工程渡槽的质量。故此，开展供水工程渡槽混凝土施工技术分析就显得尤为必要。

1 工程概述

甘肃省引洮供水二期主体工程五干渠1#渡槽4+023.5-4+112.5(含后渐变段5m)长89m，共7跨，每跨12m。槽身两端端头坐落在1#和8#承台上，距离地面高度1.20m；其余槽身坐落在2#-7#承台上浇筑的排架柱顶部，距离地面高度最大为21.70m。

槽身为全封闭矩形实体现浇钢筋混凝土结构，内部净空尺寸b×h为1500mm×1800mm，底板厚200mm，两边壁厚180mm，顶板厚180mm，混凝土强度等级为C30，抗渗等级为W6，抗冻等级为F200。第1、6跨为单短悬臂梁式槽身，第2跨为简支梁式槽身，第3、7跨为单短悬臂梁式槽身，第4、5跨为双短悬臂梁式槽身。五干渠1#渡槽槽身断面示意图如图1所示。

图1 五干渠1#渡槽槽身断面示意图(mm)

2 供水工程渡槽混凝土施工技术的应用要点

2.1 做好施工前的准备工作

在供水工程渡槽混凝土施工之前，需要组织施工人员，对施工设计方案和图纸进行全面学习，保证每位施工人员，都能了解和掌握图纸的含义。并对供水工程渡槽混凝土施工所需的材料、设备、资源等进行全面检验，保证都满足施工要求之后，才能开始施工，以保证供水工程渡槽混凝土施工能够连续、高效的开展，保证施工质量。

2.2 做好放线测量工作

在供水工程渡槽混凝土施工之前，应有专门的测量放线人员，对供水工程渡槽混凝土施工的平面控制网、高程控制网等进行全面测量，保证渡槽的结构尺寸符合设计要求，同时为制定和优化设计方案、施工方案提供真实有效的数据支持。放线测量的结果要及时交给现场工程监理人员进行审核，审核通过之后方可应用到施工中。

2.3 搭设施工平台

在案例工程施工中，受到地形地貌的影响，一些施工区域，吊车和其他机械设备难以达到施工现场，而供水工程渡槽混凝土施工采用了现浇的方法，就需要搭设其桁架梁支撑体系。本工程槽身各跨的净距如下：

1#-2#、7#-8#：12-1.8-0.6=9.6m，取桁架梁长9.56m，布置6根桁架梁；

2#-3#：12-1.2=10.8m，取桁架梁长10.76m，布置8根桁架梁；

3#-4#、6#-7#：12-1.3-0.6=10.1m，取桁架梁长10.06m，布置6根桁架梁；

4#-5#、5#-6#：12-2.6=9.4m，取桁架梁长9.36m，布置6根桁架梁。

桁架梁并联搭设时，由于桁架梁非标准构件，尾端一格与头部一格尺寸不一致，因此注意端头方向，方向要一致以保证腹部立杆在同一平面上，为防止桁架梁受压后侧向失稳，在桁架梁所有斜支撑的上下两端用钢管和扣件将并联的桁架梁锁死形成整体，锁死钢管作为长细桁架梁的侧向支撑。

焊缝高度hf≥1.5×√8=4mm,取hf=6mm，hc=√2/2×hf=4.2mm

参考同济大学钢结构教材，弯矩由工字钢翼板上下四道焊缝承载(一般剪切破环能满足的情况下不做弯矩验算)，验算焊缝剪切力破坏(实际上是验算工字钢腹板焊缝)：采用E4322焊条，f=160N/mm2，工字钢与预埋钢筋接合面四周满焊，52.94×1000×10.76/2/6/(100×4.2×2×160)=35.3%,焊缝安全。

现场采用2根10.76m的桁架梁并联按照每米1.6t荷载进行压载试验，跨中挠度6cm，未发生结构性破坏，单根桁架梁承载力为7.84kN/m>52.94/8=6.62 kN/m，安全。

2.4 模板施工

模板施工也是供水工程渡槽混凝土施工的主要环节，对保证混凝土施工质量有很大影响，本工程在施工中内模板采用钢模，外模板采用了60mm×60mm方木、18mm厚普通胶合板。在第一层模板安装中，先支设起底层模板，然后再绑扎第一层钢筋，再支设掖角模板和边墙底侧模板。本工程渡槽的跨度比较大超过4m，所以，在模板搭设时必须严格控制起拱的高度，应为全跨长度的1/1000-3/1000[1]。而在第二层模板施工中，则要先支设内模板，再绑扎第二次钢筋，最后支设渡槽外模板。但无论是内模板，还是外模板，在具体施工中都需要严格控制安装尺寸。

模板施工是一种临时结构，施工使用完成之后还要拆除，在模板拆除可采取先支的后拆、后支的先拆，先拆非承重模板，后拆承重模板的顺序，并应从上而下进行拆除。

2.5 钢筋施工

供水工程渡槽混凝土施工中，钢筋施工质量直接关系到渡槽的总体施工质量，所以，必须严格控制钢筋施工质量。钢筋使用之前，需要做好清洁和校直处理，保证钢筋中心线同直线的偏差不超过全长的1%，而且校直之后的钢筋不能存在死弯和小波浪问题，且钢筋表面伤痕面积不能超过钢筋界面的5%[2]。圆钢筋制成箍筋，其末端弯钩的长度要符合表1的要求。

表1 圆钢筋制成箍筋，其末端弯钩的长度表

在钢筋安装之前，需要设置架立筋，本工程架立筋选择25mm的钢筋，有效保证架立筋的刚度和稳定性。钢筋和模板之间需要设置强度不低于此部位混凝土强度的垫块，以使钢筋具有良好的保护层厚度。在钢筋焊接和绑扎时，钢筋交叉点的连接需要按照50%的间隔进行绑扎，但需要保证钢筋的直径≥25mm，楼板和墙体的外层钢筋网交叉点需要逐步绑扎，如果有规定要求，需要严格按照规定施工。

2.6 混凝土施工

2.6.1 混凝土拌和

在进行混凝土拌和之前，需要详细检查各设备的性能，保证每台设备都达到设计条件之后，才能进行混凝土拌和。混凝土拌和设备投入运行之前，需要按照实验室给出的配合比，合理添加原材料，配合比严禁随意调整。如果在混凝土拌和中出现一些问题，需要做废弃处理。1)错用配料单配料；2)混凝土任意一种组合材料计量失控或者发生漏配问题；3)出料口混凝土拌和不均匀，或者坍落度不合要求[3]。

2.6.2 混凝土运输

本工程渡槽混凝土施工中，混凝土在集中站拌和，由1m3混凝土罐车运输到渡槽混凝土施工位置进行施工，运输到施工现场之后，由卷扬机吊运到浇筑部位进行施工。混凝土罐车装料之前，需要将罐中的杂物清理干净，在运输中保持3-6r/min之间慢速转动。

2.6.3 混凝土浇筑

渡槽混凝土施工量比较大，为保证混凝土施工质量，要采取分层浇筑，每一跨槽身都分两次浇筑。其中第一次浇筑200mm厚底板和1300mm厚高边墙；第二次在浇筑剩余的500mm高边墙和180mm厚的顶板[4]。渡槽混凝土第一层和第二层施工缝可采用人工凿毛的方法，保证表明无乳皮。具体浇筑分层详见图2。

图2 五干渠1#渡槽槽身浇筑分层示意图(mm)

在进行混凝土浇筑之前，需要验算预埋钢板锚筋，具体验算方法如下：

预埋钢板承受弯剪荷载，抗剪验算：

K1×V≤1.5As1fS1+As2fs2；

1.55×52.94×1000×10.76/2/6≤1.5×200×2×300+200×2×300；

73578≤300000,满足要求。

抗弯验算：

K2×M≤0.85h0As1fS；

1.5×(52.94×1000×10.76/2/6)×0.1≤0.85×170×400×300/1000；

7120≤17340，满足要求。

当仓面检查完成达标之后，及时进行混凝土浇筑，在入仓时，可采用平铺法进行入仓施工，人工摊铺，摊铺厚度可控制在400-500mm之间，采用插入式振动器进行振捣。入仓混凝土要及时平仓振捣，严禁混凝土长时间堆积，而且仓内如果有粗骨料堆积，要均匀分散到砂浆比较多的位置，但不能采用水泥砂浆覆盖。在渡槽混凝土施工中，严禁在仓内加水，如果混凝土的和易性比较差，可采取加强振动方法进行处理。仓内的泌水必须及时排出，避免外来水进入仓内，严禁在模板上开孔赶水，带走灰浆。

在具体振捣过程中，要采取插入式振捣器，按照快插慢拔的方法进行处理，振捣器的插点要均匀排列，逐点移动。按照顺序逐步推进，移动间距≤振动棒作用半径的1.5倍(一般为300-400mm)。振捣上一层时应插入下层混凝土面50mm，以消除两层间的接缝[5]。

2.6.4 混凝土养护和缺陷修补

混凝土浇筑完成，初凝之前，要及时养护，避免仓内积水，避免混凝土长时间受到阳光曝晒。混凝土完成初凝之后，要及时洒水养护，养护需要连续进行，养护期间混凝土表面和所有的侧边都必须始终保持润湿，渡槽混凝土养护时间不能低于28d，对那些比较重要的位置要适当延长养护时间。

如果渡槽混凝土施工完成后存在蜂窝、麻面、裂缝、错台等问题，要及时进行修补，修补之前，要先分析形成缺陷的原因，再按照渡槽混凝土的要求和施工技术条件，选择合适的修补方法。