超高砼墙一次完成浇筑施工工艺分析.doc

超高砼墙一次完成浇筑施工工艺分析张守武林士学赵丽丽崔永国吉林省水利水电工程局三处136105摘要在诸多项目的砼墙体施工中一般对较高的边墙中墩等高大建筑物进行分仓分块浇筑本文磐石市柳杨水库除险加固工程溢洪道13m高的边墙中墩一次浇筑砼的施工工艺进行了分析关键词超高砼墙一次浇筑砼施工工艺1工程项目概述磐石市柳扬水库除险加固工程位于磐石市富太乡柳杨村辉发河右岸支流上是一座以防洪灌溉为主结合养鱼旅游等综合利用的水库水库工程主要由土坝泄洪洞及输水洞等组成工程为等工程溢洪道改建工程将现有泄洪洞改建为溢洪道溢洪道堰顶高程为溢流净宽为孔溢洪道设计拆除原有泄洪洞及启闭机室等建筑在原位置重新修建溢洪道新建开敞式溢洪道2孔弧形钢闸门闸孔净宽6m液压启闭机启动两侧边墙设计尺寸墙顶宽10m墙底宽15m长18m墙顶高程34615m堰顶处竖直高度1165m下游陡坡段最低处竖直高度1315m中墩一个墩宽12m墩两端头为R06m的圆形结构其竖直高度和长度与边墙相同砼抗冻等级为标号水文地质条件水文气象条件坝址区控制断面以上集水面积河道长河道比降年平均降雨量降水量年内分配不均匀主要集中在月份占全年总降水量的左右多年平均蒸发量多年平均气温极端最高气温极端气温最低气温地质勘探资料柳杨水库位于吉林省磐石市富太乡境内富太河上游东经北纬该地区地震基本烈度为度3墙体砼施工31背景条件工程施工期分春季和秋季两个阶段中间为春季供水灌溉农田的停工阶段放水灌溉前对溢洪道的下游侧渐变段进行了拆除重建的施工停水后时期已到9月份这样在从开挖拆除旧建筑再建新设计的溢洪道从工程项目施工内容看对工期要求尤为紧张特别是在东北地区到了10月份开始有冰冻现象这对砼施工是极为不利的对一些重要的砼工程要被迫停工在这种情况下必须要保证工期要求又要保证工程质量面对闸室段和进口引水段的砼工程共计有1746m砼就建筑物数量而言闸室段有底版2个边墙和1个中墩进口段有2个挡土墙和护坦等建筑从时间上看要分仓分块浇筑砼达1520仓左右中间环节多肯定完不成在这种情况下经过分析讨论决定墙体按一仓考虑一次完成砼浇筑这样在施工方法工艺和采取的施工技术措施等方面都做了较为科学合理的布置和安排那么采取怎样的施工技术措施怎样的施工工艺作保障完成了一次浇筑边墙砼的施工呢下面进行对关键性工艺工序逐段分析32现有施工条件砼拌和系统有2台04m3的搅拌机靠人工推手推车上料和推砼熟料入仓施工脚手杆有600根6m长的跳板有60m3自制焊接钢筋三角架30根长度15m17m竹制摸板800m2松木方材35m3铁件加工台钳1把人工卷扬机1台大型机械ZL40装载机1台1m3液压挖掘机1台自卸车6台140型推土机1台电焊机3台手持风钻2台09m3空压机1台50Kw振捣器5台施工原材料水泥砂石骨料已备齐全33施工工艺安排测量放样基础土方开挖旧建筑爆破拆除清底验收砼工程施工回填金属结构启闭机安装调试拆除围堰34施工情况341基础开挖和旧建筑拆除采用机械开挖同常规施工一样不详述342砼施工3421砼底部的垫层底板等施工同常规砼施工相同不详述3422砼边墙中墩挡墙闸室段有2个边墙1个中墩进口段有2个挡墙每个挡墙后有6个扶壁墙而且挡墙为圆形结构这些超高砼建筑物要按规范要求3m高划分仓号每个至少4仓到顶分仓数量多达20仓采用墙体整体浇筑后即为5仓基本完成砼结构建筑物的主体工程这就有一定的施工技术难度如果措施方法不到位则会出现跑模涨模等现象严重影响工程质量造成浪费和损失无法弥补为保证工期和质量要求计划采用同时安装2套墙体的摸板经计算需要1200m施工顺序是首先进行中墩施工左边墙右边墙左进口档墙右进口档墙右进口档墙面以闸室段边墙中墩施工为例按顺序施工工艺分析每个关键步骤的作法预埋件在浇筑砼底板时选用16钢筋作成环形埋于砼底板上埋深要大于20cm再埋一些20的钢筋埋深大于30cm上面留有15cm长这些埋件主要是起到在模板安装及金属结构安装时作为稳定牢固的支承点拉结点的作用插栓在测量定出准确的摸板位置后木工用墨斗线弹出边线然后用电锤在线里侧钻一个1416的深大于10cm的孔将钢筋插入孔中作为边墙里侧的固定柱防止模板向墙里移位这样在外部支撑各受力点都较紧固定后模板的地脚就牢牢地固定了插栓的布置数量一般在115m左右距离布置一根工作平台钢木脚手架在底板砼全部完成后下部的墙体砼已进入立体空间施工交叉作业具有一定的危险性因此建造一座安全稳定的工作平台是十分必要的平台在底板18132m2面积上仓面工作平台与地面连接设在右侧因为搅拌系统布置在右侧平地上高度为15m立柱使用钢筋三角架间距15m排与排间距25m立柱与边墙距离05m共安装66根工作平台顶高程3472m立柱中间用松木杆绑扎或钢筋焊接连成一体使整体性稳定坚固到顶部用小头12的粗松木杆作横梁横梁上再按每排15m布置横油杆最后铺跳板形成作业工作平台在墩墙位置留出流斗位置仓面工作平台与地面之间的连接是一个高度与工作平台相同宽度为4m的连接体按脚手要求绑扎平台四周绑上安全栏杆模板安装首先要计算这一仓模板的用量便于提前采购准备防止用时来不及选用规格长宽厚为2401221cm3的竹制模板在测量定出准确位置后开始进行模板拼接安装用69cm2的松木枋材作为挂板枋材木方要经过拉线刨直竹模板很坚硬必须在预定位置钻出钉孔在向松木方上钉钉子随着高度不断增加难度加大必须利用靠近边墙的三角架临时搭设成工作平台保证木工在空中站立放置模板材料等这两侧模板安装到设计高度时在进行模板的校正加固工作边墙加固为单侧型式中墩为双侧型式模板安装完成后必须要进行按设计尺寸调整加固校正方法也比较简单在模板顶部距离30cm距离向下垂放竖直铅锤然后从下向上量取铅垂线与模板的距离每次量取的距离基本相同就表明模板的垂直度是符合要求的每量一个数据确认无误后即把这部分的螺栓拧紧外侧的支撑木方固定防止松动带有松紧器的细钢丝绳调到受力状态直到没有伸缩的现象这样一直调到模板顶部局部特型模板制作安装所谓特型模板就是带有曲面型的如中墩头为R06m的半圆形实际模板采用了3mm铁板利用卷板机卷成R06m的圆弧形再把20的钢筋弯成R0693m的半圆形两个为一组中间缝隙为12mm目的是为穿12的对拉螺栓进口挡墙为一个R18的圆弧形和L5m的直段墙墙后的扶壁墙有6个为三角形渐变结构直段墙按以前的模板安装办法即可圆弧面用6的槽钢利用卷扬机压成圆弧形一致的形状由于弧形曲率较大所以1cm厚的竹模板可压成此形状经过加固可以形成稳定牢固的模板结构施工可放心采用模板受力分析模板所受的力主要来自砼的液态侧压力和振捣器的振动力也是模板受力最多持续时间最长的力而且在模板两侧对称情况下这种力又称为内力其他如工作人员的擦登踏踩风向力及施工脚手不慎与模板有接触的地方所带来的冲击力等而摸板的各种加固就是解决抵消这些力作用的而模板里边的12对拉螺栓按横向间距15m竖向间距10m的布置足以抵消这些内力与边墙厚度相同的木枋子支撑力就完全可以把这些外力抵消而采用的竹模板自身也有一定的刚性硬度再加上外部的纵向间距50cm的肋枋支撑所以模板自身的变形扭曲现象基本杜绝而外部力在施工脚手晃动与模板没有接触的情况下只有工作人员的踏踩攀爬等力这种力一般不是很大模板外部的支撑拉线是逐以抵消这些力的作用砼入仓时与模板没有接触所以这种冲击力不用考虑因为漏斗是挂在工作平台上的模板自身的重量垂直作用于砼底面上所以对水平受力为零从受力分析情况看在对拉螺栓解决内力的情况下外部受力很小所以模板的稳定性牢固性是可靠的35钢筋绑扎设计钢筋按设计要求进行绑扎或焊接不详述36砼浇筑361清理仓面在模板钢筋绑扎完之后浇筑仓面内会有一些杂物如木块木屑铁件烟头浮渣等砼浇筑前必须清理干净在利用竹模板支撑的仓面四周已封闭严密冲洗仓面的水及细泥沙面无处排出所以在最底处留一个冲仓孔让污水及时流出砼浇筑时在封堵上362挂流斗流桶由于墙体在13m高加上工作平台的高度所以砼从上部到底部垂直高度有15m之高所以砼入仓必须采取措施在常规施工条件下就是靠流斗集料流桶流料到底部我们利用的流斗是用薄铁皮3mm作成小口径的满足单轮手推车卸料这样方便移动安装用的流桶也不是铁制的而是用粗制帆布缝制的长度一根15m直径30采用帆布流桶主要是因为仓面高度太高仓内加上钢筋对拉螺栓加固钢筋临时木方支撑等都在里边布置得非常密集活动空间有限铁制流斗在这么高的墙体内而且有这些密集的钢筋木方的阻碍上下移动非常困难采用帆布流桶轻便移动安装容易但必须多设流斗位置保证帆布桶垂直使用这样通过频繁移放位置满足仓内均匀下料要求正常情况下准备4套3个保证正常下料1个在移动位置过程中363砼入仓砼的拌制及地面的运输没有什么特别之处砼入仓是影响砼施工质量的一个因素仓面很大到底部的砼必须保证不分离骨料不集中下料过程中骨料水泥浆不能四处迸溅防止伤到下部工作人员下料的开始点是仓面的最低位置确保均匀上升一般以50cm一层保持砼面均匀使模板受到的内力均匀没有突出和单一受力点这就是模板不变形不涨模的因素之一砼经过平仓后再用振捣棒按要求振捣砼浇筑必须连续进行进度不能过快但也不能太慢既要保证砼拌和时间达到要求又要保证仓面砼上升的速度这样要求是很容易作到的经计算2台04m3搅拌机每小时可拌和14m3而按50cm一层每层平均12m3所以拌和量完全满足砼均匀上升所需的量对砼上下层的结合也是满足要求的时间内浇筑过程中要注意的几个问题水泥浆不能过早地溅到上部短时间砼浇筑不到的地方因为水泥浆凝固到模板表面很容易形成砼表面有表皮脱落现象严重影响墙面的表观质量浇筑过程中由于下料厚度控制在50cm一层所以振捣棒不能插入太深距离模板不能太近振捣时间也不能过长因为这样很容易使模板受力后局部产生微涨而下部砼因时间超过初凝而已经凝固成形这样在模板微涨情况下使模板与砼之间有局部脱离现象这时产生的后果就是上部水泥浆注入缝中而竹模板不透气不吸水的特性使封闭在缝隙中的空气和水无处渗出拆模后这个部位就有一薄层水泥浆贴在表面同时有水泡小麻坑等现象这就使新老砼结合部位产生表面局部挂浆的现象这种表观质量是不美观的所以振捣不能过振漏振及时拆除墙内支撑木方防止留到墙体内收仓在砼要达到顶部高程时必须做好所需砼的数量通知拌和机工搅拌多少罐够用否则会多搅拌许多砼在墙体达到标高后无处用造成浪费墙顶面抹面压光墙顶面一般测量人员把设计高程都在开仓前标出这时瓦工可按此高程进行抹面多余的砼挖出不够高的地方填些料最关键的是瓦工掏出表面析出的水必须将水淘净否则这些表面水会进入因砼收缩与模板表面产生的缝隙这些水会把尚未凝固坚硬的砼表面浸润出水道拆模后极不好看养护砼全部完成后在初凝已定型抹面压光完成后必须在表面撒水淋湿防止表面产生微小龟裂同时要用水泵抽水向模板表面浇水降温必须有专人做这项养护工作尤其是在拆模后更要加强这项工作37拆除模板由于砼早期强度提高的很快一般在浇筑完成3d后强度可达到75以上这时可进行拆除模板的工作模板拆除具有一定的规律和要求需要注意的是不能用撬棍贴在砼墙面硬撬这样撬棍会把砼表面划成深道或局部出坑模板需要用绳子吊起不能让其坠到地上摔坏模板而且拆下的模板还要经过修整后用于其他仓面模板拆完后要利用脚手杆用钢锯条割除露于墙面的螺栓头这样砼表面没有附着物38工程质量一次成型的墙体具有表面光滑平整洁净边线顺直通仓一致没用蜂窝麻面砼强度均匀工程质量不仅外观质量好内在抗压强度也均匀满足要求是一种比较理想的施工工艺39工程特点分析工程用工用料这种施工工艺需要的木工用料较多从原材料上看似乎造价偏高但节省了钢筋工程的搭接长度量节省了钢筋需要焊接的部位节省了砼表面凿毛清仓工序至少23次同时也节省了模板拆除安装的次数以及节省了施工脚手的搭接绑扎次数经计算这些节省的工料金额足以满足购买材料款况且购买的材料是属固定资产可周转使用因此效益可观工期采用这种方法工期明显提前从9月13日开始至10月15日已全部完成满足了工期要求为后期的闸门安装提供了时间保证施工集中在每仓模板支护完成后砼浇筑集中砼的技术指标要求能够保持均匀一致劳动力组织原材料消耗集中便于施工管理采用这种施工工艺必须要求墙宽40cm因为这么高的墙仓面内工作人员不能到位就不能平仓振捣棒不能振捣质量保证不了即使在外部开设振捣孔也处理不了骨料集中问题所以墙内宽度要有要求从施工结构看这也是一个比较普通常见的施工工艺但在一般中小型水库施工中砼仓面高度超过13m高的也属少见但在施工工艺上做好周密安排且可以实现的或者说这也是一种施工工艺简单便于操作的施工方法有条件的施工队伍可以采用4结束语采用一次完成浇筑超高墙砼的施工工艺关键是模板工程的施工能支护出稳定牢固准确的模板是完成砼超高墙的关键保证因素建议在工期紧质量要求高的工程中采用作者简介张守武1964男工程师现从事水利工程施工工作文章要层次清楚