商品混凝土在海宁盐仓大坝坝头防冲工程中的应用

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1、工程概况
    海宁盐仓大坝位于钱塘江北岸海宁市境内，该坝对保护海宁市盐仓围垦区的安全起着十分重要的作用。1975年曾对该坝坝头进行沉放装石钢筋笼加固，经钱塘江涌潮冲刷，坝头附近形成深冲刷坑，最深处达到吴淞－4．5m高程，且坝头装石钢筋笼已解体松散，笼中块石冲失，造成坝头混凝土护面悬空。为了维护盐仓大坝及海宁农区围垦堤的安全，需对该坝坝头进行防护加固。
    根据钱塘江涌潮每月两次大潮汛，一日两潮的特性，工程需抢潮作业。作业地点涌潮动力强，作业时间短，水下工作量大，按常规拌和系统供应混凝土远远达不到要求，为确保工程质量，确定采用汽车泵送商品混凝土冲灌钢筋笼的方法进行坝头防冲加固方案。这是钱塘江北岸海宁段首次将汽车泵送商品混凝土应用于丁坝坝头防冲保护加固工程中，并取得了成功。
    2、施工方法
    2．1　施工测量
    做好施工测量是确定钢筋笼制作尺寸的关键。在钱塘江低潮位期间采用船测方法，每2m测量一个断面，围绕坝头四周进行水下地形测量，根据测量值绘出水下地形图，进而确定制作钢筋笼的尺寸。
    2．2　钢筋笼制作
    钢筋笼安排在大潮汛期间现场制作，钢筋采用Φ14，制作标准为宽3m，厚1m，长度根据测量结果决定，按25cm×25cm的网格状双面电焊，在钢筋笼长度方向1／4处以同规格的钢筋网片连于内侧，成双层钢筋网。钢筋笼下部3m范围内在其厚度方向设2根／m²，上部设1根／m²的架立筋，以加强钢筋笼的整体性。为确保所冲灌的商品混凝土不泄漏，在钢筋笼的四侧面及底部包一层有纺布，用缝包机将有纺布搭接处缝住。在有纺布的外侧包一层10mm×10mm的钢丝网片，钢丝网片、有纺布与钢筋笼之间用14号铅丝连接。在所有制作好的钢筋笼其钢丝网片外侧对应的每根纵向钢筋外侧绑扎上制作好的毛竹片，毛竹片一般宽度为3～5cm。
    2．3　钢筋笼运输与沉放
    钢筋笼运输采用人工结合滚轴滚动方式运输。
    为确保钢筋笼沉放位置正确，采用20t汽车起重机与反铲结合协作方式沉放。起重机将钢筋笼从回车平台上吊起时，由停在坝头下面混凝土平台上的反铲用大臂将钢筋笼斜推出去，至指定平面位置，然后起重机将钢筋笼慢慢沉放到预定位置上，最后由人工将沉放好的钢筋笼与混凝土上预埋钢筋通过电焊连接。
    2．4　泵车就位与混凝土入仑
    泵车根据泵送管的长度及压力要求范围预先停靠在回车平台上，由工作人员将泵送管接至插入钢筋笼内的漏斗上。由混凝土拌和运输车将C20混凝土送到泵送混凝土车料斗中，通过泵车与混凝土导管将混凝土送入仓内，按水下混凝土导管法施工。
    2．5　封顶
    封顶采用C25钢筋混凝土，在所沉放浇筑好的钢筋笼口上用Φ14钢筋将所有的钢筋笼电焊连接成一体，清基立模后浇筑混凝土。
    整个施工过程结束后，在已冲灌混凝土的钢筋笼外侧护脚处抛石，以保护钢筋笼的基础不被涌潮所冲刷破坏（图1）。
    3、施工进度
    采用商品混凝土浇筑施工从1999年11月17日开始，至12月14日完成，累计完成混凝土浇筑747．2m³，最高每潮施工强度为200m³，如果用0．4m³的拌和机来搅拌，每台拌和机每潮一般浇筑30m³混凝土，如每潮要浇筑180m³混凝土，至少需要6台拌和机同时作业，施工场地及施工人员则远远无法满足，采用商品混凝土则提高了工程进度。     4、质量控制
    4．1　钢筋笼制作
    在钢筋笼制作过程中，要求电焊工对每根钢筋的编织点和搭接处都采用双面电焊。为保证钢筋笼外侧的钢丝网片及有纺布在运输及沉放时不被破坏，根据施工经验，在所有制作包扎好的钢筋笼其钢丝网片外侧对应的每根纵向钢筋外侧绑扎上毛竹片；为保证10cm厚度的混凝土保护层，特在钢丝网片、有纺布、钢筋笼三者连接处预留10cm的间隙，并要求做到每个钢筋节点处都用铁丝绑扎。
    4．2　钢筋笼沉放
    在沉放之前，要求选用块石进行坝头基础回填，回填坡度以达到1∶1为止。在钢筋笼沉放过程中，笼与笼之间的间隙应严格控制，一般情况下，缝隙控制在10cm以下，并且每个钢筋笼之间用Φ14钢筋通过电焊连接成一体，以构筑成一整体结构。
    4．3　商品混凝土浇筑
    该工程选用的商品混凝土是按C20水下混凝土配制而成，坍落度为20cm，混凝土配合比为：水泥∶黄砂∶石子（5～25）∶水∶外加剂（DXH－3）∶粉煤灰＝1∶2．46∶3．17∶0．53∶2％∶0．25。这样的配合比能够达到免振自密式混凝土的设计要求。灌注时采用导管法浇筑，导管长度一般为8～9m，浇筑时逐渐提升导管和漏斗直至钢筋笼内混凝土送满为止。一般情况下导管在混凝土中的埋深为50～80cm，导管埋深过浅，不能保证钢筋笼内的混凝土质量，埋得过深，导管内压力过大，易导致导管爆裂。
    5、结　语
    海宁市盐仓大坝坝头加固工程于1999年底完工，经过3年的考验，证明采用商品混凝土灌注钢筋笼应用到坝头冲刷防护，其施工技术是可行的。坝头水下钢筋混凝土在强涌潮河段中，特别是在海宁一带坝头防冲保护工程上尚属首次。这一方案的成功实施，为今后坝头保护积累了经验，可在钱塘江一带的坝头防冲保护中推广应用，但对钢筋混凝土底部应加强滩地刷深观测，当滩地刷深至钢筋混凝土底高程