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商品混凝土在海寧鹽倉大壩壩頭防沖工程中的應(yīng)用
海寧鹽倉大壩位于錢塘江北岸海寧市境內(nèi),該壩對保護(hù)海寧市鹽倉圍墾區(qū)的安全起著十分重要的作用。1975年曾對該壩壩頭進(jìn)行沉放裝石鋼筋籠加固,經(jīng)錢塘江涌潮沖刷,壩頭附近形成深沖刷坑,最深處達(dá)到吳淞-4.5m高程,且壩頭裝石鋼筋籠已解體松散,籠中塊石沖失,造成壩頭混凝土護(hù)面懸空。為了維護(hù)鹽倉大壩及海寧農(nóng)區(qū)圍墾堤的安全,需對該壩壩頭進(jìn)行防護(hù)加固。
根據(jù)錢塘江涌潮每月兩次大潮汛,一日兩潮的特性,工程需搶潮作業(yè)。作業(yè)地點(diǎn)涌潮動力強(qiáng),作業(yè)時間短,水下工作量大,按常規(guī)拌和系統(tǒng)供應(yīng)混凝土遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求,為確保工程質(zhì)量,確定采用汽車泵送商品混凝土沖灌鋼筋籠的方法進(jìn)行壩頭防沖加固方案。這是錢塘江北岸海寧段首次將汽車泵送商品混凝土應(yīng)用于丁壩壩頭防沖保護(hù)加固工程中,并取得了成功。
2、施工方法
2.1 施工測量
做好施工測量是確定鋼筋籠制作尺寸的關(guān)鍵。在錢塘江低潮位期間采用船測方法,每2m測量一個斷面,圍繞壩頭四周進(jìn)行水下地形測量,根據(jù)測量值繪出水下地形圖,進(jìn)而確定制作鋼筋籠的尺寸。
2.2 鋼筋籠制作
鋼筋籠安排在大潮汛期間現(xiàn)場制作,鋼筋采用Φ14,制作標(biāo)準(zhǔn)為寬3m,厚1m,長度根據(jù)測量結(jié)果決定,按25cm×25cm的網(wǎng)格狀雙面電焊,在鋼筋籠長度方向1/4處以同規(guī)格的鋼筋網(wǎng)片連于內(nèi)側(cè),成雙層鋼筋網(wǎng)。鋼筋籠下部3m范圍內(nèi)在其厚度方向設(shè)2根/m2,上部設(shè)1根/m2的架立筋,以加強(qiáng)鋼筋籠的整體性。為確保所沖灌的商品混凝土不泄漏,在鋼筋籠的四側(cè)面及底部包一層有紡布,用縫包機(jī)將有紡布搭接處縫住。在有紡布的外側(cè)包一層10mm×10mm的鋼絲網(wǎng)片,鋼絲網(wǎng)片、有紡布與鋼筋籠之間用14號鉛絲連接。在所有制作好的鋼筋籠其鋼絲網(wǎng)片外側(cè)對應(yīng)的每根縱向鋼筋外側(cè)綁扎上制作好的毛竹片,毛竹片一般寬度為3~5cm。
2.3 鋼筋籠運(yùn)輸與沉放
鋼筋籠運(yùn)輸采用人工結(jié)合滾軸滾動方式運(yùn)輸。
為確保鋼筋籠沉放位置正確,采用20t汽車起重機(jī)與反鏟結(jié)合協(xié)作方式沉放。起重機(jī)將鋼筋籠從回車平臺上吊起時,由停在壩頭下面混凝土平臺上的反鏟用大臂將鋼筋籠斜推出去,至指定平面位置,然后起重機(jī)將鋼筋籠慢慢沉放到預(yù)定位置上,最后由人工將沉放好的鋼筋籠與混凝土上預(yù)埋鋼筋通過電焊連接。
2.4 泵車就位與混凝土入侖
泵車根據(jù)泵送管的長度及壓力要求范圍預(yù)先??吭诨剀嚻脚_上,由工作人員將泵送管接至插入鋼筋籠內(nèi)的漏斗上。由混凝土拌和運(yùn)輸車將C20混凝土送到泵送混凝土車料斗中,通過泵車與混凝土導(dǎo)管將混凝土送入倉內(nèi),按水下混凝土導(dǎo)管法施工。
2.5 封頂
封頂采用C25鋼筋混凝土,在所沉放澆筑好的鋼筋籠口上用Φ14鋼筋將所有的鋼筋籠電焊連接成一體,清基立模后澆筑混凝土。
整個施工過程結(jié)束后,在已沖灌混凝土的鋼筋籠外側(cè)護(hù)腳處拋石,以保護(hù)鋼筋籠的基礎(chǔ)不被涌潮所沖刷破壞(圖1)。
3、施工進(jìn)度
采用商品混凝土澆筑施工從1999年11月17日開始,至12月14日完成,累計(jì)完成混凝土澆筑747.2m3,最高每潮施工強(qiáng)度為200m3,如果用0.4m3的拌和機(jī)來攪拌,每臺拌和機(jī)每潮一般澆筑30m3混凝土,如每潮要澆筑180m3混凝土,至少需要6臺拌和機(jī)同時作業(yè),施工場地及施工人員則遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足,采用商品混凝土則提高了工程進(jìn)度。 4、質(zhì)量控制
4.1 鋼筋籠制作
在鋼筋籠制作過程中,要求電焊工對每根鋼筋的編織點(diǎn)和搭接處都采用雙面電焊。為保證鋼筋籠外側(cè)的鋼絲網(wǎng)片及有紡布在運(yùn)輸及沉放時不被破壞,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),在所有制作包扎好的鋼筋籠其鋼絲網(wǎng)片外側(cè)對應(yīng)的每根縱向鋼筋外側(cè)綁扎上毛竹片;為保證10cm厚度的混凝土保護(hù)層,特在鋼絲網(wǎng)片、有紡布、鋼筋籠三者連接處預(yù)留10cm的間隙,并要求做到每個鋼筋節(jié)點(diǎn)處都用鐵絲綁扎。
4.2 鋼筋籠沉放
在沉放之前,要求選用塊石進(jìn)行壩頭基礎(chǔ)回填,回填坡度以達(dá)到1∶1為止。在鋼筋籠沉放過程中,籠與籠之間的間隙應(yīng)嚴(yán)格控制,一般情況下,縫隙控制在10cm以下,并且每個鋼筋籠之間用Φ14鋼筋通過電焊連接成一體,以構(gòu)筑成一整體結(jié)構(gòu)。
4.3 商品混凝土澆筑
該工程選用的商品混凝土是按C20水下混凝土配制而成,坍落度為20cm,混凝土配合比為:水泥∶黃砂∶石子(5~25)∶水∶外加劑(DXH-3)∶粉煤灰=1∶2.46∶3.17∶0.53∶2%∶0.25。這樣的配合比能夠達(dá)到免振自密式混凝土的設(shè)計(jì)要求。灌注時采用導(dǎo)管法澆筑,導(dǎo)管長度一般為8~9m,澆筑時逐漸提升導(dǎo)管和漏斗直至鋼筋籠內(nèi)混凝土送滿為止。一般情況下導(dǎo)管在混凝土中的埋深為50~80cm,導(dǎo)管埋深過淺,不能保證鋼筋籠內(nèi)的混凝土質(zhì)量,埋得過深,導(dǎo)管內(nèi)壓力過大,易導(dǎo)致導(dǎo)管爆裂。
5、結(jié) 語
海寧市鹽倉大壩壩頭加固工程于1999年底完工,經(jīng)過3年的考驗(yàn),證明采用商品混凝土灌注鋼筋籠應(yīng)用到壩頭沖刷防護(hù),其施工技術(shù)是可行的。壩頭水下鋼筋混凝土在強(qiáng)涌潮河段中,特別是在海寧一帶壩頭防沖保護(hù)工程上尚屬首次。這一方案的成功實(shí)施,為今后壩頭保護(hù)積累了經(jīng)驗(yàn),可在錢塘江一帶的壩頭防沖保護(hù)中推廣應(yīng)用,但對鋼筋混凝土底部應(yīng)加強(qiáng)灘地刷深觀測,當(dāng)灘地刷深至鋼筋混凝土底高程
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