东莞市同沙水库管理处 广东 东莞 523000
摘要：本文就水利枢纽工程溢洪道闸墩牛腿混凝土施工工艺进行探讨，根据工程特点与难点，有针对性地制定闸墩牛腿施工方案，并对其施工方法进行详细的阐述。经检测，该技术在保证浇筑质量的同时，加快了闸墩的施工速度，是一项成功的新型施工技术。
关键词：水利枢纽工程；水库工程；溢洪道；闸墩牛腿施工
引言
在水利枢纽工程溢洪道施工中，牛腿位于闸墩体外，且体面小，其上又要安装支承铰座，这个悬空部位给施工带来了一定的难度。闸墩牛腿施工质量的好坏，不仅直接影响着铰支座能否正常安装，弧型工作门支臂与工作门能否正确连接等问题，也给工程的施工质量与进度带来了一定的影响。因此必须要重视牛腿的施工方案和施工工艺。
1 工程概况
某大型水库是一座以防洪、灌溉为主，兼顾工业供水、发电、旅游等综合利用的水利枢纽工程。主要建筑物有大坝、溢洪道及左、右岸泄洪洞。2011年11月水库进行除险加固，主要内容为溢洪道控制段拆除重建、大坝加高培厚，加固后水库总库容9.68×108m3。
溢洪道位于大坝右岸约500m的垭口处，由进水渠段、控制段、收缩段、陡槽段及出口扩散消能段五部分组成。控制段设6孔液压启闭弧形工作闸门和一扇平板检修闸门，5个中墩、2个边墩。牛腿位于闸墩下游，长3750mm，高1800mm，底高程130.012m，距中墩墩尾1.816m，与水平夹角8°17′45″，倾向上游。
2 工程特点与难点
水库除险加固不能影响防洪，溢洪道控制段必须在2012年的汛后9月开工，在2013年的汛前6月30日完工，在此期间要实现6孔闸门正常运用，扣除冬季寒冷期，工期只有5.5个月，施工任务繁重。为加快施工进度，确保如期完工，同时提高工程外观质量，溢洪道控制段5个中墩混凝土浇筑采用滑模施工，2个边墩混凝土采用定型钢模板浇筑。
工程施工难点:
1)中墩混凝土采用滑模浇筑，因滑模施工连续，在牛腿处无法改变模体尺寸。
2)牛腿处施工难度大。牛腿部位除布置有闸墩的受力钢筋φ28@200和分布筋φ16@200外，还布置有25φ32扇形钢筋和φ16@400分布筋及纵横交错的受力钢筋，钢筋密集。施工空间狭窄，混凝土下料入仓困难。
3 闸墩牛腿施工方案
根据工程的难点，为解决以上的问题，确保中墩滑模浇筑混凝土连续，中墩牛腿部位混凝土采用二期混凝土浇筑。当滑模滑升至牛腿部位时，在该处预留槽孔。中墩混凝土滑升到顶，拆除模体后，在牛腿部位预留的槽孔内绑扎钢筋、支立模板，浇筑二期混凝土。边墩牛腿则在边墩混凝土浇筑时一次支模浇筑。
根据牛腿的结构尺寸和钢筋分布情况，并考虑到浇筑二期混凝土时模板支立和钢筋绑扎方便，便于施工人员进入预留槽孔施工，在129.80m高程距中墩尾端77cm部位预留6m(长)×2.5m(宽)×2.7m(高)的槽孔。这样既能保证牛腿部位钢筋绑扎、架立，又能确保牛腿部位扇形筋不被人为断开，为确保预留的槽孔在浇筑二期混凝土时能够饱满，在槽孔顶部、闸墩上下游中心线位置预埋3根φ150@1500钢管，预防闸墩中间位置混凝土不饱满时回填与混凝土同标号的砂浆。为保证一、二期混凝土结合紧密，在预留槽孔的顶部、底部和上、下游方向分别预埋φ16@1000(L=1000mm)的插筋，插筋加工成“L”形，一边贴在预留槽孔的模板边上，一边预埋在一期混凝土中。一期混凝土浇筑结束后，拆除预留槽孔的模板，将“L”型插筋调直。为省去二期混凝土浇筑前凿毛的工序，在预留槽孔模板的四周同时预埋快易收口网。在牛腿底部129.30m高程位置预埋2根贯穿闸墩的φ150PVC管。在牛腿二期混凝土施工时，在该管内穿入φ120钢棒，搭设牛腿二期混凝土支撑平台。牛腿预留槽孔，见图1。
说明:1)图中除高程、桩号以m计，其余尺寸以mm计。2)牛腿一期预留6000mm×2700mm孔，一期混凝土浇筑前在孔四周预埋快易收口网。3)在129.30m高程位置预埋二根贯穿Φ150PVC管，为牛腿二期混凝土支撑平台。
4 牛腿施工方法
4.1 槽孔预留
当中墩混凝土浇筑至129.80m高程时，在预留槽孔的位置开始支立槽孔模板。因滑模施工，受液压千斤顶底座高度的限制，每次槽孔模板只能支立50cm高，分5期支立到顶。第五期上部模板在闸墩中心线位置留10cm高的凹槽，以利闸墩中间部位混凝土填满。模板采用木模，φ48mm钢管和木方支撑，模板支立前先将快易收口网固定在模板四周面板上，全部铺满，用钉子固定在模板上，便于拆模时与模板脱离。在模板顶部、闸墩中心线位置同时预埋3根φ150@1500的钢管直至墩顶138.75m高程。钢管底口用麻布封堵，防止一期混凝土进入钢管内。钢管采用钢筋加固，与闸墩钢筋网焊接在一起，分段接长，每段长2.0～2.5m。钢管固定时要确保钢管垂直、稳定，混凝土振捣时避免振捣棒直接触碰预埋钢管，防止钢管变形。
4.2 一期混凝土中的钢筋处理
一期混凝土中钢筋主要是闸墩主筋φ28@200，分布筋φ16@200；牛腿部位，扇形筋25φ32，分布筋φ16@400。为便于工人进入槽孔内施工，闸墩钢筋除在槽孔上游位置预留2根主筋和2根分布筋打断1m外，其余钢筋全部穿过预留槽孔模板，按钢筋的结构位置尺寸在模板上钻孔，确保这些钢筋不被打断；牛腿部位扇形筋，在闸墩上游部位全部穿过预留槽孔模板，在槽孔内预留钢筋接头，接头的位置、尺寸和同一断面内接头的数量，满足相关规范要求，扇形钢筋的尾端都包含在预留槽孔内。扇形筋在槽孔上游部位的接头，采用搭接单面焊，焊缝满足规范要求。
4.3 搭设工作平台
为便于牛腿模板支立、钢筋绑扎安装及二期混凝土浇筑，在预留槽孔部位搭设上下游长10m、宽3m的满堂红脚手架，上铺木跳板作为施工平台。跳板采用10号铁线固定在脚手架上，防止跳板倾覆或翻转。
4.4 槽孔清理
一期混凝土浇筑结束、工作平台搭设完成后，拆除预留槽孔的模板，施工人员通过槽孔上游侧预留的孔洞进入槽孔内。将槽孔内的混凝土碎渣清理干净，清除快易收口网上附着的多余混凝土，将预埋的“L”型钢筋调直，预埋的钢管孔口清理干净。初步检查槽孔洁净后进行钢筋绑扎。
4.5 钢筋绑扎
槽孔清理干净后，按设计绑扎、架立钢筋，测量放样、预埋闸门支臂铰座锚栓。确保预埋件位置准确，使其在混凝土浇筑过程中不位移、不变形。
4.6 模板支立
钢筋绑扎、加固完成并经验收合格后，支立模板。模板支立前先将槽孔内钢筋安装时遗留的焊渣等杂物清理干净。
牛腿部位模板采用P3015建筑小钢模，无法采用钢模板的部位采用木模板支立，预留槽孔侧面模板固定采用6cm×9cm木方和φ48钢管加固，牛腿底部模板采用脚手架、槽钢、6cm×9cm木方等联合加固，确保加固后的模板不移位、不变形，并能承受钢筋混凝土的重量。
4.7 二期混凝土浇筑
一个中墩牛腿部位二期混凝土54.0m3，此处钢筋密集，二期混凝土采用二级配，混凝土采用塔机吊罐入仓。浇筑前，在中墩两侧预留槽孔上方搭设“簸箕”状入料斗，料斗下沿贴近闸墩钢筋网，从吊罐中分批缓慢下料至料斗中，人工用铁锹辅助下料，每次下料高度不超过20cm，采用平层浇筑法均衡上升。混凝土振捣采用φ30软轴振捣器，边角部位和φ30振捣器不方便振捣的部位，采用φ10振捣器振捣，确保混凝土不漏振，不过振。
浇筑结束后，为防止闸墩中间位置混凝土不饱满，在二期混凝土初凝前，通过预埋在闸墩中间的3根钢管，向二期混凝土顶部浇筑与二期混凝土同标号的砂浆，以确保混凝土顶部充填密实。最后采用砂浆将预埋的钢管封填。
4.8 混凝土的养护
牛腿二期混凝土浇筑结束后，按规范要求及时进行洒水养护。混凝土用塑料薄膜保护起来，保持混凝土表面湿润。由于辽北地区4月份昼夜温差比较大，为防止出现裂缝，夜间再给混凝土覆盖一层土工布，确保牛腿混凝土的浇筑质量。
5 牛腿二期混凝土浇筑效果
牛腿二期混凝土浇筑完成后，经检测，内在质量和外观质量均达到优良水平。在保证浇筑质量的同时，加快了闸墩的施工速度，保证了工程按期完工。实践证明这种施工方法是一项成功的新型施工技术。
6 结语
综上所述，溢洪道闸墩牛腿的施工是溢洪道闸室段施工中关键之关键，因此探讨牛腿混凝土施工工艺是非常重要的。在本文研究中，鉴于水库除险加固不能影响防洪，工期要求紧，以及针对牛腿处无法改变模体尺寸等施工难点，对部分中墩混凝土浇筑采用滑模施工，进行二期混凝土浇筑，而对边墩混凝土采用定型钢模板浇筑等方法。实践证明，该技术既保证了牛腿的浇筑质量，又加快了闸墩的施工速度，有效保证工程的施工进度，是一项成功的新型施工技术。
参考文献
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论文作者:刘伟锋
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/6
标签：混凝土论文; 钢筋论文; 二期论文; 模板论文; 溢洪道论文; 钢管论文; 腿部论文; 《基层建设》2016年第33期论文;