水库溢洪道闸墩施工工艺探索论文.docx

水库溢洪道闸墩施工工艺探索论文清河水库溢洪道由进水渠、控制段、泄槽段和尾渠段组成。控制段设6道闸孔，有5个中墩，2个边墩，闸孔每孔净宽10.0m，总宽72.5m，设6扇10.0m9.3m（宽×高）弧形工作门，工作门前设有检修门槽，检修门采用门机起吊。溢洪道历经50多年的实际运行，逐步暴露出各种问题：溢洪道控制段堰面、闸墩存在贯通性裂缝，受牛腿集中力影响，闸墩中间部位出现拉应力，导致裂缝向牛腿扩展，改变闸墩结构受力条件，降低了控制段的安全，影响闸门安全启闭和泄洪安全；溢洪道混凝土外观质量较差，钢筋保护层及抗冻不满足规范要求等。2007年清河水库进行了安全鉴定，鉴定结论为三类坝。2010年水利部大坝安全管理中心核准清河水库为三类坝。2011年开始清河水库除险加固初步设计，11月工程开工建设。控制段建设的内容是自堰体以上拆除5个中墩及其上部结构，自124.3m高程以上拆除边墩及其上部结构。溢洪道堰面凿除现状混凝土，清除表层钢筋，重新布设堰面钢筋，浇筑标号为C30F250W4混凝土。2工期要求根据设计要求，清河水库在除险加固过程中，仍然承担正常的防洪功能，并尽量减少对兴利的影响。为了达到这一目标，溢洪道控制段加固工程必须在一个非汛期内完成。清河水库非汛期为当年9月21日至次年6月1日，因为一般在6月份少有大洪水发生，因此要求溢洪道控制段加固工程从开工之日起至次年6月30日必须完成，以确保水库发挥防洪作用。而工程所在地区从当年11月至次年3月末为冬季，一般为停工期。正常有效工期仅有4.5个月。3闸墩施工工艺控制段工程建设的内容多，工序复杂，要求精度高。首先要拆除原有建筑物，包括70～80m溢流堰面、闸墩、工作桥、交通桥、启闭机室、闸门、启闭机需要全部拆除，除交通桥外其他均需重建。闸墩混凝土浇筑工程量大，占用工期长，是控制工期的关键的项目。在这个项目施工中，业主、设计、施工、监理单位经过缜密研究，决定采用滑模施工方案，以加快施工进度。中墩126m高程以上（堰面以上）至墩顶139m高程，边墩130m高程至墩顶139m高程（130m以下为梯形断面，采用滑模困难）采用滑模施工。共制作2套滑模：1套滑升，1套安拆，2套交替施工，保证闸墩混凝土浇筑连续。这个施工方案的'关键在闸墩牛腿如何处理。牛腿是露顶式弧形闸门的承重构件，是闸门铰支座的基础，牛腿从闸墩侧面悬出，与闸墩连成一体，其受力大，受力复杂，一般要求与闸墩主体同时浇筑，以保证其整体性。这样在滑模施工和牛腿与闸墩整体性的要求上产生了矛盾。因为牛腿突出闸墩外表面，如果将闸墩主体一次滑模浇筑到顶，再二次浇筑牛腿悬出墩面部分，这样闸墩与牛腿的结合面将是非常薄弱的，不能满足结构的抗剪要求，也是规范所不允许的。如果不采用滑模施工，而采用人工支模，工期又无法保证。也曾考虑冬季施工，但困难大，费用高，质量难以保证。经长时间研究和论证，决定在滑模滑升至牛腿部位时在闸墩内安装模板预留槽孔，在牛腿部位预留的槽孔内绑扎钢筋、支立模板，浇筑二期混凝土。按照牛腿设计位置，在129.80m高程距中墩尾端77cm部位预留长×宽×高=6m×2.7m×2.5m的槽孔。这个槽孔比牛腿与闸墩接触面积3.75m×1.8m扩大2.4倍，且墩外牛腿与槽孔成为一体的二期混凝土，槽孔二期混凝土与闸墩一期混凝土接触面大大增加，使牛腿与闸墩的整体性得以保证。又在槽孔顶部、闸墩轴线位置在一期闸墩混凝土内预埋3根φ150@1500mm钢管，用于槽孔混凝土浇筑完成后，向孔内继续填塞与混凝土同标号的砂浆。牛腿二期混凝土采用二级配混凝土，在混凝土原配合比中，掺入膨胀型外加剂，以保证二期混凝土具微膨胀性，以抵消其本身的收缩，防止一期混凝土之间产生收缩裂缝。混凝土采用塔机吊罐入仓，浇筑前在中墩两侧预留槽孔上方安装“簸箕”状下料斗，料斗下沿贴近闸墩钢筋网，从混凝土吊罐中分批缓慢下料至料斗中，人工铁锹辅助下料，采用平层浇筑法均衡上升。孔顶一二期结合部位在槽孔主体混凝土浇筑结束后，混凝土初凝前，通过预埋在闸墩中间的3根钢管向二期混凝土顶部浇筑与二期混凝土同标号的砂浆，以确保混凝土顶部充填密实。最后采用砂浆将预埋的钢管封填。这些措施确保了闸墩滑模施工的连续性，也保证了牛腿与闸墩连接的整体性，使其受力性能得到可靠保证。采用此方案施工，从2012年9月17日开始浇筑混凝土，到当年11月5日，在冬季之前所有7个闸墩主体全部浇筑到顶，浇筑钢筋混凝土7500m3。冬季停止施工。次年4月开始按预定方案流水浇筑牛腿槽孔二期混凝土，检修门槽和工作闸门边导板二期混凝土、溢流堰面混凝土和闸门底坎二期混凝土，再安装工作桥、闸门、启闭机，在2013年6月30日前完成闸门调试运行。控制段施工工期4.7个月，一般同类工程要一年工期，体现了滑模施工方案快速，又保证牛腿与闸墩整体连接的优势，如果不