對(duì)倒虹吸技術(shù)在施工中的實(shí)踐應(yīng)用總結(jié)
1、工程概況
該河為沖積性河流,河床形態(tài)、演變規(guī)律和洪水的造床作用與常年的水沙特性密切相關(guān)。出口閘室段長(zhǎng)20m,兩孔一聯(lián)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),單孔過水?dāng)嗝娉叽鐬?.5m×13.089(寬×高),底板、邊墻厚度為1.8m,中墻厚度為1.2m。設(shè)有檢修閘門2扇、工作閘門2扇,閘門工作時(shí),均由啟閉機(jī)控制。
出口直線扭曲漸變段5節(jié)共計(jì)長(zhǎng)85m,每節(jié)長(zhǎng)17m,節(jié)與節(jié)之間采用橡膠止水帶止水。由高度10.191m漸變到表面為17.475m,漸變雙曲拱面。
2、施工工藝選擇
2、1混凝土入倉(cāng)方式選擇
倒虹吸基坑開挖深度大,基底比地面低16m;炷翝仓搅看螅J┕ひ皇强梢圆捎没炷凛斔捅帽盟突炷寥雮}(cāng),但由于管身混凝土坍落度。4cm~8cm),滿足不了泵送混凝土坍落度的要求;二是可以采用汽車吊吊裝混凝土入倉(cāng),但根據(jù)吊重和距離至少需要投入兩臺(tái)25t的汽車吊,而吊車站位,還需加寬倒虹吸兩側(cè)的開挖寬度,增加倒虹吸基礎(chǔ)的土石方開挖與回填工程量,這樣不僅澆筑速度慢、工效低,也無法滿足分層施工的技術(shù)要求;三是采取龍門吊式皮帶布料機(jī)輸送混凝土入倉(cāng),通過布料機(jī)上的皮帶進(jìn)行水平運(yùn)輸,經(jīng)串筒將混凝土垂直運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)面,依靠布料機(jī)的行走系統(tǒng)與混凝土分料器的選擇可進(jìn)行混凝土任意倉(cāng)位的澆筑施工。
經(jīng)過分析比選,確定倒虹吸主體混凝土澆筑采取自設(shè)龍門吊式皮帶布料機(jī)輸送混凝土入倉(cāng)的方案。根據(jù)分倉(cāng)情況,考慮分層施工不至于出現(xiàn)冷縫的需要,按25m3/h~30m3/h的澆筑速度進(jìn)行龍門吊式皮帶布料機(jī)的設(shè)計(jì)和制作。
2、2管身段內(nèi)模形式選擇
倒虹吸管身長(zhǎng)、節(jié)數(shù)多、斷面大,若按通常情況采用支架法施工,則需要搭設(shè)腳手架及模板的工作量巨大,并且勞動(dòng)強(qiáng)度大、速度慢、損耗大,施工質(zhì)量也不易控制。而采用內(nèi)模簡(jiǎn)易臺(tái)車進(jìn)行施工,不但簡(jiǎn)便易行,而且對(duì)保證工程質(zhì)量,提高施工速度,節(jié)省材料消耗,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和工程造價(jià),具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
2、3墻體模板支撐拉桿選擇
固定墻體的內(nèi)外模板通常采用圓鋼筋車絲或焊接短絲桿做拉桿、模板間加設(shè)木支撐的方法,而本項(xiàng)目為過水構(gòu)筑物,考慮防水的需要,不允許使用普通鋼拉桿及穿墻套管,需選用特制的止水螺桿。
3、特殊施工工藝
3、1龍門吊式皮帶布料機(jī)的設(shè)計(jì)
龍門吊式皮帶布料機(jī)主要由龍門桁架結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、皮帶輸送系統(tǒng)、跨越基坑的棧橋下料與串筒五部分組成(見圖1)。
3、1、1龍門吊式皮帶布料機(jī)的原理
布料機(jī)布料通過行走系統(tǒng)進(jìn)行前后定位;炷了竭\(yùn)輸由皮帶傳送,通過布料機(jī)不同位置的分料器選擇入倉(cāng)的位置,再經(jīng)串筒到達(dá)倉(cāng)面,以此解決倒虹吸基坑中的混凝土水平運(yùn)輸與垂直運(yùn)輸?shù)膯栴}。布料機(jī)右岸的棧橋在布料施工時(shí)靠岸端平放在岸坡罐車道邊供罐車卸料,行走時(shí)通過卷揚(yáng)機(jī)吊起以便于行走。
3、1、2龍門吊式皮帶布料機(jī)的設(shè)計(jì)及改進(jìn)
龍門吊式皮帶布料機(jī)在實(shí)際施工中改進(jìn)了5個(gè)皮帶分料器。分料器原設(shè)計(jì)是在皮帶兩側(cè)卸料,改進(jìn)后采取單側(cè)卸料,避免了皮帶上的混凝土對(duì)分料器刮板的沖擊,從而解決了分料器刮板刮料不干凈造成的皮帶到處漏漿的問題,保證了混凝土的質(zhì)量。另外,還將分料器皮帶下部托起皮帶與刮板的鐵板改進(jìn)成并排的滾軸,以減小皮帶的摩擦阻力,降低電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷,延長(zhǎng)皮帶的使用壽命。
3、2止水螺栓的設(shè)計(jì)
水利工程中規(guī)定,混凝土墻體內(nèi)外模板對(duì)拉時(shí),為了防水,嚴(yán)禁使用普通螺桿及穿墻套管,故界河倒虹吸工程采用特制的止水螺栓。螺桿采用A3鋼,直徑為20mm,長(zhǎng)度比墻體厚短60mm,螺桿兩頭各套50mm的粗絲.雙頭螺桿兩端為鑄鐵的錐形連接器,內(nèi)絲直徑為20mm。在錐形連接器內(nèi)絲扣中間部位設(shè)置了一個(gè)小擋塊,此小擋塊的目的是為了保證雙頭螺桿連接在錐形連接器的中部,并且在模板內(nèi)起到外撐的作用。模板外部由長(zhǎng)300mm、直徑為20mm的全絲螺桿的一端與錐形連接器連接全絲螺桿另一端分別穿過模板背楞和120mm×80mm×12mm的鋼墊片,并用山型螺帽固定。止水螺栓間距為1.2mm排距為1.3m,按梅花形布置.混凝土澆筑時(shí),將940mm長(zhǎng)的雙頭螺絲及錐形連接器澆筑到混凝土內(nèi);混凝土拆模后,馬上取出錐形連接器。錐形連接器留下的空洞用干硬性膨脹水泥砂漿堵塞(膨脹劑為2.5%)、抹平。300mm全絲螺桿、錐形連接器、鋼墊片、山型螺帽均可重復(fù)使用。施工時(shí),為了便于在混凝土中取出錐形連接器,可在澆筑混凝土前在錐形連接器上包一層膠布,這樣將其取出時(shí)就輕松多了。止水螺栓設(shè)計(jì)如圖2所示。
4、缺陷形成及其處理措施
4、1缺陷形成原因
倒虹吸最常見的問題是漏水,而其形成原因主要有以下幾點(diǎn):a)基礎(chǔ)及地基不牢固,由于出現(xiàn)不均勻沉降而導(dǎo)致管節(jié)間出現(xiàn)裂縫;b)洞口與涵身接觸不緊密,有漏隙導(dǎo)致滲水;c)接縫處理不當(dāng)而導(dǎo)致滲水,此種情況較為常見;d)護(hù)管混凝土未完全按照規(guī)范要求施工,或管節(jié)間因外力作用出現(xiàn)裂縫;e)管節(jié)本身存在質(zhì)量問題,有裂縫或漏洞導(dǎo)致滲水;f)由于在回填混凝土等施工過程中,管節(jié)被外力推動(dòng)導(dǎo)致移位或出現(xiàn)裂縫。
4、2施工處置方案
洞口與涵身的接縫為常見漏水處,由于圓涵與洞口不是依次澆筑的,防水效果較難控制,這種缺陷的處理方法主要是通過混凝土接縫區(qū)表面處置來防水。具體實(shí)施方案為將水排干后,沿接縫鑿出寬約2cm、深為1cm~2cm的凹糟,修鑿整齊后用環(huán)氧樹脂:丙酮:乙二胺=100:40:8(質(zhì)量比),調(diào)勻后在凹糟表面進(jìn)行均勻的涂刷,層厚應(yīng)不少于1mm~1.5mm,約2~3層,然后再以相同配比環(huán)氧樹脂混合劑:細(xì)砂=1:2(質(zhì)量比)的比例進(jìn)行填縫處理,待表面初步凝固后,再以同樣配比的環(huán)氧樹脂混合劑依次進(jìn)行表面涂刷。利用此方法處理過的接縫經(jīng)過驗(yàn)證,可承受6m~10m的高水壓力且無漏水現(xiàn)象.
5、結(jié)語
總之,從實(shí)踐結(jié)果來看,選用龍門吊式皮帶布料機(jī)進(jìn)行混凝土入倉(cāng)施工,可保證混凝土的入倉(cāng)速度與技術(shù)要求;采取行走鋼模臺(tái)車的循環(huán)施工,既節(jié)約了投資,縮短了工期,同時(shí)又保證了預(yù)應(yīng)力混凝土的外觀質(zhì)量。