敬华庆
(滁州市水利勘测设计院,安徽 滁州 239000)
浅析后浇带在川桥水库泄洪闸中的应用
敬华庆
(滁州市水利勘测设计院,安徽 滁州 239000)
本文结合工程实例和笔者实践工作经验,阐述了后浇带在川桥水库泄洪闸工程中的应用,从主要功能、设置原理、结构混凝土浇筑及主要施工技术措施探讨后浇带的施工技术工艺,表明了设置后浇带是解决闸墩与底板间差异沉降、钢筋混凝土收缩变形、减小温度应力的有效方法。
泄洪闸;后浇带;设计措施;施工方法
川桥水库泄洪闸采用钢筋混凝土结构,共5孔,每孔净宽6.0m,闸底板垂直水流方向长度为36.4m,顺水流方向长度为12.0m。根据《水闸设计规范》(SL 265-2001)中 4.2.11 条规定:“闸室结构垂直水流向分段长度不宜超过35.0m,当分段长度超过本条规定数值时,宜作技术论证”,为满足规范要求,通常我们在靠近岸墙处设一闸孔一联,中间闸孔三闸孔一联,永久缝设在闸墩处,其间设水平、垂直止水,这样对地基不均匀沉降适应性强,且具有较好的抗震性能,但是工程量大,接缝多,给止水防渗和分块浇筑带来不利的麻烦。再因永久缝常年浸泡于水中,在防渗方面就可能增加了一个薄弱环节。
既想解决泄洪闸结构中地基差异沉降、混凝土收缩;又想让泄洪闸结构作为一个整体以利于防渗问题的解决。本文试图依据相关规范,结合工程实践,就后浇带在泄洪闸中的应用问题作些分析探讨。
后浇带是整个泄洪闸,包括底板及闸墩施工中的预留缝(“缝”很宽,故称为“带”),待闸墩施工完毕,后期沉降变形趋于稳定时,方可将后浇带混凝土补齐,这种“缝”即不存在,结构由后浇带连成整体。这样既解决了闸墩与底板的差异沉降,又达到了不设永久变形缝的目的。
新浇混凝土在硬结过程中会收缩,已建成的结构受热要会膨胀,受冷则收缩。混凝土硬结收缩的大部分将在施工后的1-2个月完成,而温度变化对结构的作用则是经常的。当其变形受到约束时,在结构内部就产生温度应力,严重时就会在构件中出现裂缝。留出后浇带后,施工过程中混凝土可以自由收缩,从而大大减少了收缩应力。混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力,提高结构抵抗温度变化的能力。
后落带的设置应遵循“抗放兼备,以放为主”的设计原则。因为普通混凝土存在开裂问题,后浇缝的设置就是把大部分约束应力释放,然后用膨胀混凝土填缝以抗衡残余的应力。
后浇带应设置在闸底板受力较小处,一般在底板的反弯点附近,此位置弯矩和剪力均较小。根据计算的泄洪闸弯矩和剪力图,后浇带设在泄洪闸底板距3#闸墩1.2m处。
后浇带部位的钢筋一般不宜断开,而应让钢筋连续通过,配筋应能使结构承担闸墩已沉降一部分后第二次差异沉降而产生的内力。根据计算的差异沉降量来确定。按差异沉降变形反算为内力,根据计算结果,泄洪闸后浇带配筋时予以加强,受力筋φ25间距为250mm。
后浇混凝土强度等级较自体混凝土应提高5~10N/mm2并掺入适量微膨胀剂,膨胀率控制在2/10000~4/10000,并保持不少于14天的潮湿养护。泄洪闸自体混凝土强度等级为C25,后浇带混凝土强度等级应提高至C30。
后浇带的宽度应考虑便于施工操作,并按结构构造要求而定,一般800-1200mm是适宜的,本工程后浇带宽度确定为1000mm。
后浇带的封闭时间,一般情况下在闸墩施工完毕后就可以补齐后浇带混凝土,因这时闸墩沉降量已完成最终沉降量的60%-80%,剩下的沉降量就小多了,闸墩与底板差异沉降量就较小,这部份差异沉降引起的结构内力,可由不设永久变形缝的结构承担。
(一)后浇带两侧应采用钢筋支架钢丝网隔断,两侧断面形式应严格按照设计图纸。施工单位应指派专人负责保持后浇带内的清洁,防止后浇带内的钢筋锈蚀,或钢筋被压弯、踩弯。
(二)浇筑后浇带混凝土前,用水冲洗施工缝,保持湿润24h,并排除混凝土表面积水,做好钢筋的除锈工作,并将两侧混凝土凿毛3cm,涂刷界面剂。
(三)施工中必须保证后浇带两侧混凝土浇筑质量,防止漏浆,或混凝土疏松。
(四)后浇带混凝土浇筑时,宜控制其环境温度低于两侧混凝土浇筑时的环境温度,并应有专人负责。后浇带混凝土浇筑后仍应浇水养护,养护时间不得小于28d。
本文对于泄洪闸后浇带的施工,必须根据设计、规范及工程具体情况,合理设置后浇带位置,同时应从后浇带两侧的结构混凝土浇筑、后浇带混凝土浇筑前的保护、后浇带浇筑施工等几个方面,确保后浇带的施工质量。以彻底解决闸墩与底板间差异沉降、钢筋混凝土收缩变形、减小温度应力等问题。
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[2]王赫主编.建筑工程事故处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998,8.
[3]车宏亚主编.钢筋混凝土结构原理[M].天津:天津大学出版社,1990,3.
[4]游宝坤等.超长钢筋混凝土结构UFA无缝设计施工[J].建筑结构,1998.
[5]混凝土外加剂应用技术规范.GB50119-2003.北京:中国建筑工业出版社,2003.
TV663+.9 < class="emphasis_bold">文献标识码:A
A
1671-5993(2010)03-0062-02
2010-06-22
敬华庆(1976-),男,安徽滁州市人,滁州市水利勘测设计院工程师。