涡河蒙城枢纽提高船闸闸墙钢筋保护层合格率的研究与实践

蔡金海 董涵斌 孙 华

（浙江省第一水电建设集团股份有限公司 杭州 310051）

1 工程概况

涡河蒙城枢纽建设工程是涡河上一座大型水利枢纽工程，主要建设内容为新建节制闸和船闸。其中船闸为Ⅳ级，新建500t 兼顾1000t 级船闸，船闸闸室有效尺度为240m×23m×4.20m（长×宽×门槛水深），闸室采用整体式钢筋混凝土倒“∏”型结构，顺水流向分成12 节，每节分缝长度20.0m，根据输水布置，闸室侧墙内设长廊道，廊道断面尺寸为3.50×4.0m（宽×高），廊道底高程11.8m，顶板厚1.5m，廊道顶高程17.3m。闸底板高程12.10m，闸墙顶高程27.8m，顶宽0.9m，底宽2.5m。闸墙采用移动模架整体一次性浇筑施工。

经调查，已完成的蒙城枢纽闸室2#闸墙左、右边块钢筋保护层合格率为85.6%，根据安徽省地方标准仅为合格，距工程评优相差甚远，一次性浇筑施工闸墙钢筋保护层调整难度大，人员投入大。根据施工进度要求和工程创优要求，结合相关工程施工经验，有理由认为能够将钢筋保护层合格率提高至90%以上，本文对此进行研究与实践。图1为影响闸墙钢筋保护层合格率的问题排列图。

图1 影响闸墙钢筋保护层合格率的问题排列图

2 原因分析与要因确认

2.1 原因分析

针对钢筋支撑骨架不牢固、焊接定位偏差和钢筋绑扎不规范这两个主要症结，采用头脑风暴法，从人、料、机、法、环、测等6 个方面，找到14 条末端原因，并逐一进行分析确认，以便确定主要原因。

2.2 要因确认

（1）技术交底未全覆盖

确认标准：钢筋制安前对全体钢筋工进行技术交底，交底覆盖率100%。

小组通过查看技术交底记录以及现场调查确认，发现船闸闸墙钢筋制安作业前，项目部对在场作业钢筋工累积46 人次进行了技术交底培训，现场调查确认闸墙作业面钢筋工已全部接受交底培训，技术交底覆盖率达100%。

确认结论：非要因。

（2）现场质检员监管不到位

确认标准：每日至少1 名专职质检员在闸墙施工作业面进行现场巡查监管。

现场调查：抽查现场质检员到岗情况，质检员的到岗率只有20%，质检员责任心不强，对现场钢筋绑扎质量监管力度严重不足，此原因对问题症结影响程度较大。

确认结论：要因。

（3）钢筋工技术水平不过关

确认标准：对现场人员进行全面技能培训，经项目部考核合格后才能上岗。

现场调查：船闸闸墙钢筋小组成员共计22 人，工龄最长22年，最短4年，均为项目部培训考核合格的钢筋工；均参与过类似船闸结构工程建设，具有丰富的钢筋制安经验。

确认结论：非要因。

（4）高频使用部件磨损严重

确认标准：钢筋加工设备状态良好。

现场调查：2020年4月1日—4月10日，对船闸现场钢筋加工棚进行调查，钢筋切断机、数控钢筋弯曲机等设备运行稳定，加工精准，设备状态良好。

确认结论：非要因。

（5）模板拼装平整度差

确认标准：钢模板安装的错台、平整度在2mm以内。

现场调查：所使用的模板为定制大型钢模，现场拼装完成形成整体后固定于移动模架上，刚度、平整度满足要求。检查发现模板间错台与平整度均小于规范要求2mm 的标准。

确认结论：非要因。

（6）钢筋半成品制作不标准

确认标准：制作的钢筋半成品符合设计要求。

现场调查：制作的钢筋半成品的长度、规格均符合设计要求，需弯折的钢筋利用数控弯曲机加工，角度标准。

确认结论：非要因。

（7）垫块规格尺寸偏差

确认标准：混凝土垫块尺寸偏差≤2mm。

现状调查：项目部采用外购成品高强度梅花型混凝土标准垫块，尺寸偏差均在允许范围内。

确认结论：非要因。

（8）填土侧斜坡面钢筋绑扎偏差大

确认标准：绑扎完成的钢筋偏差控制的±5mm以内。

现场调查：闸墙斜坡面钢筋角度控制不够准确，高空作业焊接支撑骨架难度大、角度尺寸偏差大，虽然按要求设置了保护层垫块，但保护层垫块未与紧靠模板面（保护层偏大），绑扎好的钢筋所检测的合格率偏低，此原因对问题症结影响程度较大。

确认结论：要因。

（9）闸墙整体支撑骨架设置不合理

确认标准：严格按照施工方案设置支撑钢筋。

现场调查：现场绑扎的4#闸墙钢筋采用∠5#角钢作为支撑体系骨架，且支撑骨架间距较大，导致填土侧斜坡面钢筋由于自重较大产生下沉；闸墙顶部两侧的钢筋间未设置对撑钢筋，所设置的保护层垫块未于面层模板贴紧，导致保护层偏大，此原因对问题症结影响程度较大。

确认结论：要因。

（10）垫块数量及位置不合理

确认标准：垫块数量要求每平方不少于4 块，且布置均匀合理。

现场调查：在垫块布设时，施工班组严格按照技术交底要求，各部位按照垫块数量每平方米不少于4 个布置，布设位置合理，满足相关规范要求。

确认结论：非要因。

（11）绑扎钢筋扎丝头伸入保护层

确认标准：绑扎完成的钢筋严禁扎丝头伸入保护层。

现场调查：施工班组能严格按照技术交底要求方式绑扎，且根据设计图纸闸墙水平分布筋位于竖向钢筋内侧，现场钢筋工绑扎分布钢筋时位于闸墙内部，绑扎钢筋的扎丝头均朝向混凝土内部。

确认结论：非要因。

（12）浇筑完成闸墙预留插筋位置误差

确认标准：下部插筋施工前严格按照施工图纸对闸墙结构边线放样。

现场调查：施工船闸闸室输水廊道时，测量部门通过放样确定闸墙混凝土外边线，质检部门复核外形尺寸，严格控制钢筋保护层厚度，预留插筋保护层合格率为96.7%。

确认结论：非要因。

（13）保护层检测仪器误差

确认标准：仪器有检定证书，定期校核。

现场调查：保护层检测设备与测量仪器经有关部门出具的鉴定证书，且在有效期内，同时有对设备定期校核的记录，并现场对检测设备与测量仪器自校，结果符合要求。

确认结论：非要因。

（14）高空作业迎水面钢筋垂直度测量偏差大

确认标准：迎水面支撑筋垂直度偏差≤8mm。

现场调查：底板顶面高程▽12.1m，闸墙顶高程▽27.8m，高空作业面风力较大。钢筋工挂线锤因风吹左右摇摆较大，工人无法得到有效的刻度，无法准确控制迎水面支撑筋加固焊接的标准位置，造成钢筋绑扎偏差值较大，此原因对问题症结影响程度较大。

确认结论：要因。

根据要因确认过程，总结出导致模板表面平整度差的主要末端原因有4 个：现场质检员监管不到位、填土侧斜坡面钢筋绑扎偏差大、闸墙整体支撑骨架设置不合理、高空作业迎水面钢筋垂直度测量偏差大。

3 对策及实施效果

3.1 对策一

针对现场质检员监管不到位这条要因，制定了加强质检员责任意识的对策，采取的措施包括：加强质检员质量意识教育培养，制定质检员值班计划表，制定奖惩制度。

措施实施后，调查发现质检员监管不到位得到有效控制，截至2020年7月31日，质检员有效到岗出勤率达到100%。加强了整个项目部的执行力，增强了团队意识。对策一实施达到了既定目的。

3.2 对策二

针对填土侧斜坡面钢筋绑扎偏差大这条要因，制定了严格控制填土侧斜坡面钢筋定位的对策，采取的措施包括：在底板上放样弹线分两节焊接好支撑骨架，控制好角度及尺寸，支撑骨架与闸墙钢筋焊接牢固。

措施实施后，对绑扎完成的填土侧斜坡面钢筋位置进行检查，斜坡面钢筋定位准确牢固，提前焊接成型的支撑骨架尺寸及角度精确度高，支撑骨架与闸墙钢筋焊接牢固，经抽查检测，与标准位置偏差均在5mm 以内。对策二实施达到了既定目的。

3.3 对策三

针对闸墙整体支撑骨架设置不合理这条要因，制定了闸墙整体支撑筋采取有效加固措施的对策，采取的措施包括：减小墙身支撑筋间距，增加迎水面剪刀撑；改用Φ28 螺纹钢作支撑骨架，改变斜撑钢筋焊接形式和闸墙顶增加对称支撑钢筋。

措施实施后，对施工完成的闸墙钢筋支撑骨架进行跟踪检查，闸墙整体支撑骨架牢固，模板安装完成后未发现填土侧斜坡面钢筋产生下沉现象，闸墙两侧的钢筋保护层控制准确，浇筑前闸墙整体钢筋保护层控制良好，仓面保护层验收通过率为100%，且浇筑过程中未发生钢筋保护层偏移现象。

3.4 对策四

针对高空作业迎水面闸墙钢筋垂直度测量偏差大这条要因，制定了减小线锤的测量长度，减小线锤的摆动幅度的对策，采取的措施包括：使用加重线垂；使用全站仪复核垂直度。

措施实施后，对闸墙钢筋绑扎进行跟踪检查，使用加重线垂在闸墙内部测量，线垂摆动幅度明显减小，第一节支撑骨架焊接完成后，采用全站仪及时复核垂直度，大大提高了迎水面钢筋垂直度测量误差。

4 结果

制定的对策措施实施后，统计分析后，钢筋保护层合格率由85.62%提高到了93.81%。闸墙钢筋绑扎牢固、定位准确、间距均匀，支撑骨架设置合理，同时提高了闸墙钢筋制安效率。闸墙钢筋保护层合格率显著提高，大大提高了闸墙钢筋保护层实体检测合格率，达到了预期目标。

5 结语

通过对涡河蒙城枢纽提高船闸闸墙钢筋保护层合格率的研究与实践，积累了采用移动模架施工工艺的船闸闸墙浇筑一次到顶施工中整体钢筋保护层控制的宝贵施工经验，对钢筋支撑骨架选材、骨架支撑体系比选、制作工艺优化、骨架标准定位方式、钢筋规范绑扎等有效提高实体钢筋保护层合格率的施工经验，提高了施工现场专业技术水平。钢筋保护层合格率显著提高，不仅提高了闸墙的实体结构质量，同时大大加快了闸墙钢筋制安施工进度，有效节约了成本，具有显著的经济效益和社会效益■