排水涵管底板八字角施工处理

陈庆忠，梁建威 ，任延生

（1.山东水利工程总公司，山东 济南 250014；2.山东省水利工程局，山东 济南 250013）

曲逆南支排水涵洞工程属南水北调中线京石段应急供水工程S29标段左岸排水建筑物，位于河北省保定市唐县高昌镇南固城村东北角500 m处，中心桩号与渠道中心桩号相交于343+445，主要用于解决曲逆南支河的汛期过水问题，保护南水北调中线总干渠的安全。工程设计等级为1级，设计标准为50年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，地震设计烈度Ⅵ度。

该工程主要由进出口连接段、渐变段、管身段和出口消能防冲设施等组成。进出口渐变段两岸为圆弧混凝土重力式挡土墙，进口连接段长25 m，出口连接段长35 m，底部采用0.5 m厚的钢筋混凝土和0.4 m厚浆砌石防护。管身段长105 m，采用9孔钢筋混凝土箱形结构，3孔一联布置，每节管身长15 m，净宽12.7 m，单孔过水断面尺寸为3.5 m×3.5 m，八字角尺寸为40 cm×40 cm，管身现浇混凝土标号为C30W4F150。

1 八字角施工的难点及原因分析

本工程施工中难度较大的是管身底板八字角的浇筑，该部位浇筑不仅是一个重点，也是一个难点，稍不注意就会产生严重的混凝土质量缺陷。

1.1 露筋、露石、蜂窝和麻面

八字角部位容易产生露筋、露石、蜂窝和麻面等质量缺陷。其原因是管身底板八字角部位钢筋密集，间距较小，加之八字角斜面尺寸较大，造成下料、振捣困难，稍有不慎，就会产生露筋、露石、蜂窝等缺陷。此外，当混凝土坍落度过大、流动性太大、和易性较差时，容易产生离析，经振捣后，大量浆液从八字角悬空模板与底板混凝土之间流失，从而造成露石、麻面等缺陷。

1.2 气泡多且大

八字角部位气泡多且大，气泡孔径甚至达到1～2cm。其原因是斜表面尺寸较大，混凝土振捣过程中，气泡垂直上浮，到了斜面钢模板位置，既不能被吸收，又无法排走，故拆模后，表面存在较多的气泡孔。

2 八字角施工采取的措施

2.1 合理安排施工顺序

底板八字角部位钢筋密集、斜面尺寸较大、模板悬空，而且管身侧墙宽度窄、高度大，下料、振捣困难，侧墙模板不易安装，通过合理安排施工顺序解决了上述问题，具体施工顺序如下：

1）管身施工。为了便于底板八字角部位混凝土下料和振捣及侧墙模板安装，将涵洞管身混凝土分两次施工，施工顺序为：第一次施工管身底板至下八字角上10 cm竖直段，第二次施工管身侧墙及顶板。

2）底板及八字角施工。当浇筑管身底板至下八字角上10 cm竖直段部位时，按先管身底板混凝土，再八字角及以上10 cm竖直段混凝土的次序进行浇筑。这样，对于大面积的底板混凝土可以采用机械下料入仓，能够加快施工进度，提高工效。对于钢筋密集、交叉穿插的八字角部位选择一级配混凝土，增加混凝土和易性，人工翻锨下料，减少入仓混凝土熟料的离析，既增强了混凝土密实效果，又方便振捣，很好地避免了蜂窝、麻面等现象。

2.2 准确掌握八字角开始浇筑时间

底板混凝土浇筑完成后，必须控制好八字角混凝土的浇筑开始时间，在底板混凝土接近初凝，还未初凝时，再开始浇筑八字角部位混凝土。这样，八字角部位混凝土不仅能够与底板混凝土很好地结合，而且底板混凝土也能承受上部混凝土一定的压力而不变形，可以封闭八字的根部，防止振捣过程中大量浆液流失，产生蜂窝、麻面。否则，开始浇筑时间过早，底板混凝土流动性还较大，无法封堵八字角根部，造成浆液流失；开始浇筑时间过晚，底板混凝土已经初凝，再浇筑八字角混凝土，结合部位将出现冷缝，影响工程质量。

2.3 严格控制坍落度

八字角部位混凝土对坍落度指标要求非常严格，坍落度小了，和易性不好，很难振捣；坍落度大了，流动性太大，易产生离析，大量浆液就会沿着八字角模板下口与底板混凝土之间流出，造成根部蜂窝、孔洞等质量缺陷。因此，八字角浇筑时，选择一级配混凝土，添加高效减水剂，尽量减小坍落度，而且根据天气、气温适时调整混凝土坍落度，一般将其控制在3～5 cm范围内。当天气干燥、浇筑温度大于20℃时取坍落度接近5 cm，浇筑温度小于20℃、阴天或雨后取坍落度接近3 cm，这样既能满足混凝土和易性要求，容易振捣密实，又不会使八字角下口大量翻浆，避免了八字角根部露石、蜂窝等质量缺陷。

2.4 优化振捣方法

混凝土振捣采用振动棒插入和人工外部辅助相结合的方法进行作业。针对钢筋间距小，排列密集，选用小头振动棒斜插到八字角内振捣，振捣间距控制在100～200 mm之间，浅插慢拔，充分、均匀振捣，严禁振动棒触碰到钢筋和模板，以免造成钢筋间距的变化和模板的移位。随后，人工铁铲插捣边缘混凝土，增加其密实度。同时，在模板的外侧人工用橡皮锤由下向上均匀辅助振捣，促使八字角斜面处的气泡由下向上顺利排出，并且辅助振捣的时间比插入振捣延迟2 min左右更利于气泡的彻底排出。拆模后，气泡明显减少，孔径也变小了，效果显著。

3 结语

通过采取上述措施，混凝土浇筑完成后，经联合检查验收，管身底板八字角外观优良率达95%以上。实践证明，上述方法措施，不仅操作性强，而且效果显著，为该类型工程的施工提供了一定的借鉴经验。