天津市耳闸工程中的混凝土施工质量控制

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摘　要:混凝土在现代工程建设中占有重要地位。但是在混凝土工程施工过程中,经常发生一些质量通病,影响结构安全。通过天津市新开河综合治理耳闸工程施工中对混凝土质量控制的总结,对预防混凝土施工中的质量通病的方法进行探讨。

关键词:天津;耳闸工程;闸墩;模板;混凝土;质量控制

耳闸工程位于天津市新开河老耳闸下游61.5m处,是海河干流中唯一的分洪口门。设计泄流量200m3 / s,相应闸上水位5.54m (天津市大沽高程、下同) ,闸下水位4.55m。工程总体布置采用防洪闸与船闸一体正交方案:船闸上闸首与分洪闸一体布置,船闸闸室与分洪闸正交布置。新建耳闸造型独特,结构新颖,外檐铝塑板和玻璃幕墙的有机结合,大理石立柱和不锈钢栏杆的衬托,两侧控制楼的巍然耸立。考虑到新建耳闸的功能要求和外观造型,决定了耳闸工程既是水利工程项目又是市政景观工程项目。由于混凝土施工占据着整个工程施工较大的比重,所以混凝土施工的质量控制成为整个工程的施工重点。

1　闸墩施工方案选择

耳闸工程的闸墩长17m, 墩厚1.5m。对于长厚比为11.34的混凝土构件来说,其本身极易产生裂缝,再加上底板已浇筑的混凝土的约束就更易出现裂缝。本工程8个闸墩均为大体积混凝土浇筑,最小的闸墩体积也达到了180立方米,浇筑质量不易控制。为此,项目部设立专项课题小组进行研究,我们意识到选择最佳的模板工艺是保证工程质量的前提条件,为此我们对拟定的两套方案进行了比较,以下是比较,见表1。

通过对比,我们认为:高度为8m的闸墩,若采用一般组合定型模板,浇注时极易产生变形,所以就决定采用大型钢模板方案。我们做了以下工作:

(1)我们对大型钢模板加工厂进行厂家考察和优选,在加工过程和出厂前组织专业人员到厂家对主材的技术性能和加工质量进行监控和验收,运到现场后又对钢模板的外形尺寸进行验收,使钢模板的外形尺寸偏差不大于2mm,对角线偏差不大于3mm,表面平整度不大于1mm (2m靠尺范围内) ;

(2)模板正式拼装前先进行试拼装并编号,以保证各块模板之间对缝吻合。正式拼装后工人再进入模板内对每道板缝进行现场打磨刨光,以确保大型清水钢模板组装严密不漏浆、不错缝、不变形。

(3)浇筑过程中,设专职模板工看模,随时校核模板的垂直度,以尽可能减小模板变形,保证浇筑质量。

2　防止混凝土裂缝的施工措施

(1)浇筑温度控制: 浇筑时间为夏季之前的4～5月份,此时气温较温和,有利于混凝土浇筑。具体浇筑时间选在每天的下午3～4点以后开盘,并在翌日的上午9～10时以前完成,用以降低混凝土的入仓浇筑温度。

(2)由于采用商品混凝土,其水泥用量较多。在保证混凝土设计强度和抗冻抗渗要求以及满足泵送混凝土的坍落度、和易性的要求的基础上,尽量减少水泥的水化热,为此我们与生产厂家共同研究论证,采用了掺加Ⅰ级粉煤灰(掺量为水泥的17% )和高效缓凝减水剂(掺量为水泥的1.5% )的办法,用以减少水泥用量,以达到降低水化热的目的。同时,为了补偿混凝土收缩时产生的拉应力,在混凝土中掺加AEA膨胀剂(掺量为水泥的10% )以减少混凝土裂缝。

(3)控制混凝土浇筑速度,不产生人为冷缩,进行分层浇筑,以使混凝土的水化热尽快散失,浇筑后的温度分布均匀,水平分层厚度控制在1.5m左右。

(4)加强混凝土养护(一膜两毡) ,延长养护时间,不在大风天气拆模。

3　模板制作与定位质量控制

耳闸工程水上结构较复杂,梁柱最大悬梁截面为800mm×500mm, 48 根吊柱高度各异,最高为7.26m,最大挑板长3m、宽9.2m。梁、柱节点均为八字连接,柱子共有两次变径,且截面形式由方变圆。空间定位、配模、支模难度很大,工程质量不易控制,我们对难点进行认真分析,认为:准确控制模板定位是工程中的主要难点。为此我们按如下措施进行了控制。:

3.1　制模:严选材、精制作

(1)对于梁、柱交接八字连接处和弧形吊梁,我们均采用竹胶板现场制作定型模板。竹胶板的刚度、平整度、光洁度、挠度直接关系到清水混凝土浇筑后的观感质量,为此我们严格挑选竹胶板,所选竹胶板表面平整光滑,表面平整度不大于±1mm。

(2)我们采用竹胶板制作八字角定型模板,制模之前先进行板料设计,四道53m长的弧形吊梁模板配模时,我们电脑进行制图,从原设计图中有限的几个控制点推算出每隔1m的控制点,将控制点细分加密后,为每块模板提供了精确的配制尺寸并按顺序进行编号。

3.2　支模:板缝细加工,模板精校正

支模前,项目经理部的测量小组根据设计给定弧梁半径、两端点坐标和拱高,将弧梁分为53个断面,进行计算,算出每块模板位置依次渐变的尺寸。使模板安装定位有据可依。

组模、支模过程中,我们在第一次模板加固后进行二次校模,将经纬仪置于校核过的控制线上直接读直方钢尺上的刻度,然后进行调整模板,以确保轴线位置准确。二次校模后进行二次加固,然后开始打磨模板接缝,我们将砂纸固定在一个铁条上伸入钢筋与模板之间,将竹胶板板缝磨光磨顺,尤其是八字角部位处理的尤为精细。

3.3　看模:分段责任到人,严防跑模

浇筑时,由10位木工分成5个看模小组,各组负责一个区域,责任到人,查堵跑浆、漏浆处。同时由3名管理人员进行现场监督、检查。

4　闸门门槽施工质量控制

对于闸门门槽处二期混凝土的浇筑,我们也制定了相应的施工工艺:所有埋件固定调整完毕后,进行二期砼浇筑,由于浇筑仓面只有450mm ×300mm,高度为8m,仓内密布插筋,无法采用常规振捣,砼浇筑质量不易控制。我们采取分段浇筑法施工。每次浇筑高度为1m,沿高度方向每隔1m设一个砼进料口。使用直径30mm插入式振捣棒振捣。

砼浇筑过程中采用经纬仪与钢尺对模板和埋件进行监控。严格控制砼浇筑上升速度和振捣,以防埋件和模板位移。

通过对耳闸工程混凝土施工中各个环节严格的质量管理和控制,耳闸工程被评为天津市2003年度“海河杯”优质工程。

作者简介: 张仁厚(1978 -) ,男,山东龙口人,助理工程师。