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1#导流洞堵头段封堵混凝土施工技术总结11#导流洞堵头段封堵混凝土施工技术总结作者：唐明酉万勇胡浩孟凡国单位：中国葛洲坝集团溪洛渡施工局摘要：1#导流洞堵头作为尾水改建工程的关键控制项目，存在工程量大、工期紧、施工质量要求高、温控严、施工场地受限等难点。施工中采取了布料机入仓，台阶法浇筑，预制廊道顶拱等技术措施，确保施工质量的同时，满足了施工进度要求。一、工程概况1#导流洞堵头封堵作为挡水堵头，是尾水改建工程一期施工的关键项目，布置在1#导流洞桩号0+603.00~0+668.00，长65m，为城门洞型的齿槽结构，最小断面为18m×20.5m（宽×高），最大断面为24m×26m（宽×高），中间设计有45m长4m×5m（宽×高）城门洞型灌浆廊道。主要施工项目有：底板止水槽开挖、底板插筋、铜止水修复、封头钢筋制安、封堵混凝土、顶拱回填灌浆及封堵混凝土与老结构混凝土间接缝灌浆。封堵混凝土约27000m3，单仓最大浇筑面积为730m2，最大浇筑量3300m3。根据节点工期要求，封堵混凝土浇筑施工需要在2012年5月31日前完成具备挡水条件，结合总体施工进度安排，计划2012年1月1日开始施工，5月31日完成。实际开工日期为2012年2月上旬，5月24日封堵完成，历时3.5个月。二、主要施工程序及方法2.1施工分段分层1#导流洞堵头段全长65m，中间布置有灌浆廊道，根据其结构特点分2段施工，上游1#导0+603.00~0+633.00段30m为第一段，下游1#导0+633.00~0+668.00段35m为第二段。根据原设计要求，每段分层高度3m左右，但基于以下几方面原因将砼分层进行优化：①工期紧，要尽量减少施工工序，缩短施工工期；②受空间限制，浇筑设备进场布置难，要尽量减少进出场次数，提高设备利用工效；③保证层间间歇期，确保温控效果；④结合浇筑设备的选择，以浇筑常态混凝土为主，尽量减少顶层泵送混凝土工程量。同时建议设计将灌浆廊道高程抬高了2m，避免了廊道与填筑施工平台的干扰，后期填筑平台齐平灌浆廊道底板高程，保证常态混凝土浇筑。优化廊道布置后，将每段分6层浇筑，灌浆廊道底板以下分为3层，分别为2.5m、4.5m、4.5m；至灌浆廊道拱角以下10cm位置分1层，高3.4m；灌浆廊道顶拱作1层，高3m；剩余部位作1层，最小高度为2.1m。具体分段分层见下图1。1#导流洞堵头段封堵混凝土施工技术总结2图11#导流洞堵头封堵混凝土分段分层示意图2.2主要施工程序前期在考虑堵头浇筑方案时，根据专家组意见，把第一段作为先施工段，起到汛期挡水作用，再进行第二段施工，但根据浇筑常态混凝土要求，需要在第一段填筑浇筑施工平台然后挖除后又在第二段施工时在进行填筑，工程量大，工期长，不利于施工组织和施工成本控制，最终优化为混凝土层块之间同时施工，交替上升，施工程序为：下游侧第Ⅰ层→上游侧第Ⅰ、Ⅱ层→下游游侧第Ⅱ、Ⅲ层→上游侧第Ⅲ、Ⅳ层→下游侧第Ⅳ层→上游侧第Ⅴ、Ⅵ层→下游侧第Ⅴ、Ⅵ层。在混凝土备仓的同时，进行下游施工平台和道路填筑。主要项目施工程序为：底板积淤清理→底板止水清理（止水素混凝土挖除）→凿毛清理→封堵混凝土施工→顶拱回填灌浆→接缝灌浆。仓位施工顺序：缝面处理→原预埋的铜止水修复→钢筋安装→灌浆及监测系统安装→模板安装→仓位验收→混凝土浇筑（含现铺冷却水管）→下一单元施工。2.3主要施工方法2.3.1上游闸门渗漏水截排处理根据上游闸门渗漏情况，初步估计为10m3/h，为了保证堵头施工质量，在堵头段上游侧2.5m左右采用砖砌48cm(宽)*50cm(高)挡水埂，采用潜水泵（12.5m3/h）抽排到堵头段下游侧，抽排水管采用φ80mm排水钢管，打膨胀螺栓固定在顶拱上，在上游段最后一层浇筑前拆除潜水泵。2.3.2底板止水槽开挖清理根据设计图纸，原导流洞堵头段底板设计为齿槽结构，齿槽内回填了C20素混凝土，封堵前需要进行拆除，再进行底板补强固结灌浆。考虑到拆除和灌浆工期长，且爆破开挖对原导流洞堵头已经施工的帷幕灌浆有影响，经对回填混凝土取芯检查，强度50Mpa左右，超出封堵混凝土标号。为此，建议设计取消了原齿槽结构回填混凝土整体拆除和底板补强固结灌浆，结合面增加插筋处理。1#导流洞堵头段封堵混凝土施工技术总结3在取消底板素混凝土整体拆除后，为达到止水止浆效果，堵头段预埋的4道止水止浆铜片要求凿出，修复完善，在底板上开挖宽约1m的止水槽。采用手风钻造孔，液压劈裂器破损，电动风镐配合清除。开挖过程中在靠近铜止水时采用风镐挖除。拆除施工前，先用电动风镐在中间掏槽，形成临空面，再沿拆除轮廓线按20cm×20cm放出孔位，采用手风钻按孔位标志钻孔，孔深至铜止水上端口埋深。从靠近自由面的钻孔开始，将液压劈裂器的楔块组部分插入钻孔中，开动液压劈裂器，中间楔块在液压力的作用下向前移动并将两个反向楔块撑开，钻孔与自由面之间的结构体内便产生碎胀裂纹，将混凝土的结构从内部进行破坏，使拆除部分与保留体分离。混凝土体破碎后，采用风镐剥离混凝土块。2.3.3缝面处理根据设计要求，原堵头段结构混凝土表面需要进行深度凿毛，底板凿毛3cm以上，边墙及顶拱以微露小石且不小于2cm为准，采用风镐或者钎子凿毛。后续层间及段间施工缝缝面，水平施工缝采用冲毛机冲毛，垂直施工缝采用风镐或者钎子冲毛，清除缝面上所有浮浆、松散物料及污染体，以露出粗砂粒为准，并保持清洁、湿润。2.3.4插筋钻孔、灌浆底板锚筋参数为Φ28L=4.5m，外露1.0m，施工采用YT~28手风钻造Φ45mm孔，NJ~600型搅拌机制浆，麦斯特注浆机注浆。底板锚筋采用“先注浆、后插杆”的方法施工，其施工程序为：施工准备→钻孔→孔道清洗→孔道注浆→锚筋制作及安装。注浆采用M20水泥砂浆，强度等级为PO.42.5的普通硅酸盐水泥。砂浆骨料选用中细砂，最大粒径不大于2.5mm。在注浆前，采用压风力或压力水将插筋孔彻底清洗干净。将注浆管插至距孔底50~100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，浆液注满后立即插筋。2.3.5模板施工堵头段封头采用普通钢模板，边角采用木模板补缝，上游段最后一层上游封头由于无法拆除，采用木模板。灌浆廊道边墙采用普通钢模板，为了确保施工工期和廊道顶拱施工质量，顶拱采用预制混凝土。（1）普通模板施工普通钢模板以P6015、P1015组合钢模板拼装，横向和竖向均采用Φ48双钢管作围檩，竖向70cm一道，横向75cm布置一道，采用内拉内撑固定，Φ12拉条加固。为了满足封头模板加固要求，在每仓距离端头1.5m、3.0m和4.0m位置各埋设一排拉条插筋,为Φ25螺纹钢，间距75cm布置一根，长0.8m，埋入混凝土0.5m，外露0.3m，与水平1#导流洞堵头段封堵混凝土施工技术总结4面成斜角布置。Φ12圆钢拉条与预埋的拉条插筋焊接牢固。模板要求表面光洁，不变形。模板安装完毕，先嵌缝，刮灰防止漏浆，然后刷脱模剂，保证砼浇筑光洁、平顺。封堵上下游模板施工排架，参数均为1.8×1.8×1.8m，上游施工排架随着上升间隔3.6m与拉条箍拉一道，下游施工排架搭设在填筑平台上，浇筑完成后拆除，在平台调主完成后再搭设。每层满铺竹跳板做施工平台，设0.8m宽爬梯，采用标准踏步。（2）廊道顶拱预制混凝土施工灌浆廊道顶拱预制混凝土厚15cm，为便于加工、运输及吊装，每块预制长度定为1.5m，布置四个Φ16圆钢吊点。预制廊道采用全断面配筋，下层钢筋螺纹钢Φ16@20，上层钢筋圆钢Φ10@30，预制廊道内及两端头钢筋保护层为2.5cm，预制廊道外钢筋保护层为10cm，即廊道侧墙和顶拱钢筋由设计图要求的10cm调整为25cm。预制廊道采用P1015钢模板，立模前涂刷好脱模剂，拐角位置木模补缝，采用Φ22圆弧钢筋作内围檩，Φ48钢管作外围檩及三角支撑，内层模板拼装完成后需挂腻子。在堵头段下游侧预制，采用C20一级配混凝土浇筑。外侧面模应在砼强度能保证构件不变形，棱角完整，方可拆除，一般在6~9小时后拆除，应及时用钢刷刷毛，并把残渣清除。模板拆除后,应及时采取洒水养护，养护时间不少于28天，在养护期间，必须使混凝土表面保持湿润状态。预制构件移位时的混凝土强度不得低于设计强度的75%。预制构件移位、堆存和装运时，采取钢管锁口支撑固定，防止预制构件出现裂缝或损坏边角。达到100%强度后拖运到仓位后采用16t吊车配合安装。安装完成后需要进行勾缝处理，防止漏浆。在安装下游段30m廊道顶拱时，受空间限制，不能采用吊车安装的部分，采用型钢托架固定，装载机运输进位安装。考虑到运输和吊装过程中可能存在破损，按设计量增加5%的破损进行预制。为了防止预制廊道顶拱与埋管引出的干扰，所有埋管均从边墙引出，对于廊道顶拱布置的回填灌浆质量检查导向管，根据导向管实际埋设位置，在预制顶拱上作标示，后期打孔。2.3.6预埋件施工埋件主要有永久监测仪器埋件、埋管、止水等。（1）永久监测仪器安装永久监测仪器和电缆的安装，应按照设计图纸要求进行。仪器安装于规定位置后，经检验合格，方可埋入混凝土中。埋设时，应将仪器周围的砼中粒径大于6cm的骨料剔1#导流洞堵头段封堵混凝土施工技术总结5除，并用人工仔细将周围砼捣实。混凝土下料时，应避开仪器、电缆50cm以上，在仪器四周均匀下料。备仓施工过程中应避免模板、钢筋及其它杂物压住或砸断、砸伤电缆。（2）止水埋设1#导堵头段原结构混凝土预埋有4道止水止浆铜片，外露面用钢板进行保护，需要揭掉保护钢板，恢复铜片，清理干净，并对破损部位进行修复，满足设计要求。另外在1#导0+633.00处（上下游分段施工缝位置）灌浆廊道周围设置了一道铜止水和一道651型橡胶止水，分别离廊道50cm和70cm布置。铜止水接头采用搭接双边氧焊连接，搭接长度2cm。止水铜片的凹槽部位安装前采用沥青麻丝将其填实，安装时，按设计要求的位置将其架设在预定位置上，保证凹槽部位与缝位置一致，骑缝布置，凹槽应朝向承受外水压力的方向，止水片上不能有褶皱，保持其设计几何形状尺寸不变。651型橡胶止水带采用专用胶水粘贴连接，确保接头满足设计要求。安装时应定位准确，并用Φ12钢筋固定牢固并保护好。2.3.7混凝土浇筑（1）设备的选择与配置根据封堵设计技术要求，中下部采用常态混凝土，顶部采用泵送混凝土，因此除顶层采用混凝土泵机外，其余均采用常态料浇筑设备。经过对现场施工空间、施工支洞特性以及仓位施工强度的分析，选定了TB110G型伸缩式皮带输送车（以下称布料机）浇筑，其水平布料范围可达31.25m，30º布料范围可达26.82m，喂料臂长11.6m，最大理论设计输送能力可达275m3/h。与之配套的采用自卸车运输，3m高钢平台作为卸料平台，8m3转换料斗喂料。但考虑到现场施工空间限制，布料机挪位时，与之配套的设备均需吊装挪位并加固，耗费时间长，影响混凝土浇筑，加之商品拌合楼配合比准备不充分，缺少C20W15F200三级配配合比。最终选择了混凝土搅拌车供料，布料机入仓的方式。（2）浇筑施工平台填筑为满足设备的布置和仓位浇筑的要求，在堵头下游侧填筑了施工平台和斜坡道。施工平台的尺寸结合布料机尺寸、搅拌车卸料错车等要求，并要满足左右移动的需要。填筑宽度为整个导流洞断面（18m宽），上下游方向长50m，随仓位上升逐层加高，最大高度齐平灌浆廊道底板高程。上平台斜坡道按不大于13%坡比填筑，长度为100m。渣料采用改建段开挖的小石渣料，面层铺20cm级配碎石。具体填筑见下图2。1#导流洞堵头段封堵混凝土施工技术总结6图21#导流洞堵头施工平台填筑示意图（3）混凝土浇筑堵头段封堵混凝土为C20W15F200，第一层~第五层采用常态二级配混凝土，坍落度取9~11cm，混凝土搅拌车运输，布料机入仓；第六层采用泵送混凝土，坍落度取14~16cm，3台泵机浇筑入仓。采用台阶法浇筑，每坯层下料厚度为50cm，人工持Φ80和Φ100振捣器振捣，振捣密实后，再进行第2坯层浇筑，每层捣实时振捣器必须插入下层5cm，以防止出现明显的分层界面。模板边宜采用Φ80振捣器振捣，且距模板的垂直距离不宜小于振捣器有效半径的1/2。为了减