□高建新 □王龙欣(河南省陆浑水库管理局)
□王珊珊(河南省水利勘测设计研究有限公司)
南水北调大型渡槽施工质量控制
□高建新 □王龙欣(河南省陆浑水库管理局)
□王珊珊(河南省水利勘测设计研究有限公司)
南水北调贾河渡槽槽体施工完成后,按照设计标准和规范要求进行了充水试验,槽体未出现渗漏水现象,各项检测数据符合规范标准,质量得到南水北调各级领导及技术人员的肯定,并被初步认证为南水北调中线工程质量最好的渡槽之一。文章根据贾河渡槽现场施工过程,总结了大型渡槽槽体施工质量控制的主要内容,分析论证了影响槽体施工质量的主要因素,提出了保证槽体施工质量的控制措施,对大型水利工程施工质量控制具有一定的指导意义。
南水北调;大型渡槽;施工;质量控制
贾河渡槽位于河南省方城县独树镇大韩庄与蔡庄之间的贾河上,为南水北调中线工程总干渠穿越贾河的大型交叉建筑物,是亚洲目前跨度最大的渡槽之一,单跨重量3450t,跨径布置为5m×40m,全长480m,采用双线双槽布置形式,中线距18m。槽身结构形式为双幅三向预应力开口箱梁矩形槽(槽身上口设钢筋混凝土拉梁),单槽顶部全宽15m,底部全宽15.50m,最大槽身8.93m,两槽之间加盖人行道板。双线渡槽全宽顶宽33m,底宽33.50m。渡槽过水设计流量330m3/s,加大流量400m3/s;纵向坡度1/10000。工程安全等级一级。
槽身段混凝土混凝土标号C50,抗渗标号W6,抗冻等级F150。单体槽身混凝土体积1200m3。
贾河渡槽槽体模板安装采取满堂支架法施工,单片槽体分两次浇筑,第一次浇筑底板和底板顶面以上1.75m部分腹板,第二次浇筑两侧剩下腹板(高6.03m)。具体施工流程如下:地基及基础处理→支架平台搭设(含底模铺设,事先完成支座安装)→支架堆载预压→卸载→支架调整加固→底板部分扎钢筋(穿预应力钢筋)、立模、浇筑成型→槽身上部扎钢筋(穿预应力钢筋)、立模、浇筑成型(含水平拉梁)→拆侧模、端模→预应力张拉、灌浆→封锚→伸缩缝(止水)安装→槽身修补及面层处理→拆除底模及支架→走道板及护栏安装。
3.1.1 优化混凝土配合比
本工程槽身混凝土为C50W6F150。在满足设计强度、工作性、耐久性及现场施工要求的前提下,对混凝土配合比进行优化:一是采用低热低碱P.O52.50普通硅酸盐水泥;二是选用经考察并试配试用质量稳定、性能优异的HJSX-A缓凝型高性能减水剂,降低并延缓混凝土水化热峰值、预防施工冷缝的出现;三是掺加15%一级粉煤灰,以减少单位体积水泥用量,以降低单位体积混凝土的水化热;四是施工时每仓混凝土开仓前需对计量系统进行校定,加强原材料质量控制和砂石料含水量测定工作,确保混凝土配合比计量的准确性。
3.1.2 降低混凝土入仓温度
砂石材料堆场搭设了轻钢结构大棚,防止阳光暴晒,以降低骨料温度;高温季节浇筑混凝土,采取地下水并通过加冰块的办法,降低拌和水水温,保证混凝土入模温度<28℃。
3.1.3 分层进行混凝土浇筑,加强混凝土的振捣
该槽身跨长体宽,一次浇筑方量过大,对裂缝控制不利。施工中对槽身进行分层浇筑,每层厚度控制在50cm以内。钢筋及钢绞线密集区、槽体预应力锚固区的混凝土浇筑,为了保证混凝土密实,使用外部振捣器加强振捣。为避免预应力孔道变形、漏浆,不允许振捣器触及波纹管,施工中随时检查预留孔道,确保孔道畅通。
3.1.4严格执行混凝土养护制度
采用毡棉覆盖及洒水保湿的养护方式,确保养护时间和潮湿保水度。加强混凝土温度测定,及时采取温控措施;并保证混凝土内外温差不超过25℃。
3.1.5 使用钢筋网片防裂及施工缝处理
施工缝采取设置止水片,上下各埋入混凝土15cm,槽身内侧立面挂规格为40×40φ5钢筋网片。所有新老混凝土结合面的混凝土面凿毛,并保证有≥6mm的粗糙结合面,冲洗干净,浇筑前洒水湿润,但无积水。
3.1.6 尽量减少对模板对拉螺杆的扰动
模板对拉螺杆中间设止水环,两端设外表带螺纹的锥形套,浇捣过程中振捣棒避开模板、对拉螺杆,减少扰动,同时对螺杆穿眼部位按要求处理。
槽身纵向预应力为40m单向张拉的低松弛预应力钢绞线,单向张拉会造成较大的预应力损失,必须采取有效的控制措施。
3.2.1 对波纹管定位筋加密处理
波纹管固定采用“井”字形定位筋,定位筋为φ10,“井”架曲线处间距≤30cm,直线段间距≤50cm。
3.2.2 加强预应力筋安装位置偏差控制
控制标准如下:横向位置偏差:竖直向±5mm,顺槽向±8mm。竖向位置偏差:横槽向±5mm,顺槽向±8mm。纵向位置偏差:垂直钢绞线方向±10mm。
3.2.3 减少混凝土流变量,以降低预应力损失
预应力张拉一定要待槽身混凝土强度达到规定值后才能进行,尽量减少混凝土流变量。张拉机具使用前按规范标定并分别编号,每台千斤顶配两块油压表,张拉前检查千斤顶与油压表是否配套。
3.2.4 张拉前对代表性孔道进行摩阻试验
确定孔道磨阻系数,根据实测的摩阻系数和孔道偏差系数进行理论伸长量计算,张拉控制应力1302MPa,伸长量按±6%控制,张拉加载速率宜为100MPa/min,卸荷速率宜为200 MPa/min。采取分级张拉,预紧应力为0.10σcon,单根预紧张拉不得少于2次循环,直到各根预应力筋相临两次预紧伸长值差不超过3mm,加强对现场操作人员交底培训工作,减小人为操作误差、量测误差。
3.2.5 预应力张拉采取双控,以张拉控制应力为主
用伸长值进行校核,实测伸长值应在理论伸长值±6%以内,张拉时按设计进行分序分级张拉,对预应力损失较大的孔道要进行分析原因并按规范和设计要求进行处理。调整限位板槽口深度,保证回缩量≤5mm,降低预应力损失。
经处理后的地基承载力要达到300kPa以上,并对槽身支架进行逐跨预压,以取得槽身施工预拱度,提前将地基沉降到位以消除地基沉降对槽身施工的影响。
主要控制两模板间拼接缝隙≤2mm,相临模板面高差≤2mm,槽体模板表面平整度每2m应控制在2mm以内。
钢绞线下料应采用砂轮切割机切割,钢绞线切割前先在切口处两侧用铁丝绑扎,再行切断。为防止一束钢绞线中一根或几根绞扭在一起,造成其伸长量不均,槽身纵向钢绞线应进行编束。纵向钢绞线穿束前将先穿进去的一端用套件箍住或裹以胶布。
终张拉完毕后,必须在2d内对预应力管道进行压浆作业,否则必须对钢绞线采取防锈措施,灌浆后水泥浆强度达到其设计强度80%之前,槽体上不得放置设备或施加其它荷载。
渡槽槽身部分工程质量目标为优良。为实现拟定的质量目标,将责任分解到项目各部门,将控制指标分解到各部位、各工序,以便于过程落实、检查,事后总结、奖罚。
健全质量管理体系,明确责任分工,配套完善奖优罚劣的激励机制。优质工程的创建,有赖于建立健全的质量保证体系,并在质量保证体系实施过程中对每一个环节严格把关。认真执行“三检制”,把好原材料半、成品试验、检测关,对影响工程质量的重点部位和关键工序实施有效监管。
健全以项目总工为首的技术管理体系,建立完善的技术岗位责任制,对关键和特殊工序实行技术人员专业分工负责制,明确责任,确保各项技术管理工作的落实。切实做好设计文件审核、技术交底、工前培训、开工报告、技术复核、隐蔽工程检查签证及技术资料归档工作,确保施工生产全过程始终在合同规定的技术标准和要求的控制下。
设置质量控制点,明确质量控制重点部位、关键工序,并针对性地采取相应措施。槽身施工质量控制的重点部位及关键工序有:混凝土配合比、支座安装、模板支架及地基处理、模板安装、波纹管安装、钢绞线下料与穿束、钢筋及钢绞线密集区的混凝土浇筑、施工工作缝处理、预应力张拉、孔道压浆。
TV672+3
B
1673-8853(2014)07-0040-02
高建新(1972-),男,工程师,主要从事水利工程建设与管理。
2014-03-01
刘长垠)