水庫溢洪道閘墩施工工藝探索論文
1概況
清河水庫溢洪道由進水渠、控制段、泄槽段和尾渠段組成�？刂贫卧O6道閘孔，有5個中墩，2個邊墩，閘孔每孔凈寬10.0m，總寬72.5m，設6扇10.0m9.3m（寬×高）弧形工作門，工作門前設有檢修門槽，檢修門采用門機起吊。溢洪道歷經50多年的實際運行，逐步暴露出各種問題：溢洪道控制段堰面、閘墩存在貫通性裂縫，受牛腿集中力影響，閘墩中間部位出現拉應力，導致裂縫向牛腿擴展，改變閘墩結構受力條件，降低了控制段的安全，影響閘門安全啟閉和泄洪安全；溢洪道混凝土外觀質量較差，鋼筋保護層及抗凍不滿足規范要求等。2007年清河水庫進行了安全鑒定，鑒定結論為三類壩。2010年水利部大壩安全管理中心核準清河水庫為三類壩。2011年開始清河水庫除險加固初步設計，11月工程開工建設�？刂贫谓ㄔO的內容是自堰體以上拆除5個中墩及其上部結構，自124.3m高程以上拆除邊墩及其上部結構。溢洪道堰面鑿除現狀混凝土，清除表層鋼筋，重新布設堰面鋼筋，澆筑標號為C30F250W4混凝土。
2工期要求
根據設計要求，清河水庫在除險加固過程中，仍然承擔正常的防洪功能，并盡量減少對興利的影響。為了達到這一目標，溢洪道控制段加固工程必須在一個非汛期內完成。清河水庫非汛期為當年9月21日至次年6月1日，因為一般在6月份少有大洪水發生，因此要求溢洪道控制段加固工程從開工之日起至次年6月30日必須完成，以確保水庫發揮防洪作用。而工程所在地區從當年11月至次年3月末為冬季，一般為停工期。正常有效工期僅有4.5個月。
3閘墩施工工藝
控制段工程建設的內容多，工序復雜，要求精度高。首先要拆除原有建筑物，包括70～80m溢流堰面、閘墩、工作橋、交通橋、啟閉機室、閘門、啟閉機需要全部拆除，除交通橋外其他均需重建。閘墩混凝土澆筑工程量大，占用工期長，是控制工期的關鍵的項目。在這個項目施工中，業主、設計、施工、監理單位經過縝密研究，決定采用滑模施工方案，以加快施工進度。
中墩126m高程以上（堰面以上）至墩頂139m高程，邊墩130m高程至墩頂139m高程（130m以下為梯形斷面，采用滑模困難）采用滑模施工。共制作2套滑模：1套滑升，1套安拆，2套交替施工，保證閘墩混凝土澆筑連續。這個施工方案的'關鍵在閘墩牛腿如何處理。
牛腿是露頂式弧形閘門的承重構件，是閘門鉸支座的基礎，牛腿從閘墩側面懸出，與閘墩連成一體，其受力大，受力復雜，一般要求與閘墩主體同時澆筑，以保證其整體性。這樣在滑模施工和牛腿與閘墩整體性的要求上產生了矛盾。因為牛腿突出閘墩外表面，如果將閘墩主體一次滑模澆筑到頂，再二次澆筑牛腿懸出墩面部分，這樣閘墩與牛腿的結合面將是非常薄弱的，不能滿足結構的抗剪要求，也是規范所不允許的。如果不采用滑模施工，而采用人工支模，工期又無法保證。也曾考慮冬季施工，但困難大，費用高，質量難以保證。經長時間研究和論證，決定在滑�；僚Ｍ炔课粫r在閘墩內安裝模板預留槽孔，在牛腿部位預留的槽孔內綁扎鋼筋、支立模板，澆筑二期混凝土。按照牛腿設計位置，在129.80m高程距中墩尾端77cm部位預留長×寬×高=6m×2.7m×2.5m的槽孔。這個槽孔比牛腿與閘墩接觸面積3.75m×1.8m擴大2.4倍，且墩外牛腿與槽孔成為一體的二期混凝土，槽孔二期混凝土與閘墩一期混凝土接觸面大大增加，使牛腿與閘墩的整體性得以保證。又在槽孔頂部、閘墩軸線位置在一期閘墩混凝土內預埋3根φ150@1500mm鋼管，用于槽孔混凝土澆筑完成后，向孔內繼續填塞與混凝土同標號的砂漿。牛腿二期混凝土采用二級配混凝土，在混凝土原配合比中，摻入膨脹型外加劑，以保證二期混凝土具微膨脹性，以抵消其本身的收縮，防止一期混凝土之間產生收縮裂縫。
混凝土采用塔機吊罐入倉，澆筑前在中墩兩側預留槽孔上方安裝“簸箕”狀下料斗，料斗下沿貼近閘墩鋼筋網，從混凝土吊罐中分批緩慢下料至料斗中，人工鐵鍬輔助下料，采用平層澆筑法均衡上升�？醉斠欢诮Y合部位在槽孔主體混凝土澆筑結束后，混凝土初凝前，通過預埋在閘墩中間的3根鋼管向二期混凝土頂部澆筑與二期混凝土同標號的砂漿，以確�；炷另敳砍涮蠲軐崱Ｗ詈蟛捎蒙皾{將預埋的鋼管封填。這些措施確保了閘墩滑模施工的連續性，也保證了牛腿與閘墩連接的整體性，使其受力性能得到可靠保證。采用此方案施工，從2012年9月17日開始澆筑混凝土，到當年11月5日，在冬季之前所有7個閘墩主體全部澆筑到頂，澆筑鋼筋混凝土7500m3。冬季停止施工。次年4月開始按預定方案流水澆筑牛腿槽孔二期混凝土，檢修門槽和工作閘門邊導板二期混凝土、溢流堰面混凝土和閘門底坎二期混凝土，再安裝工作橋、閘門、啟閉機，在2013年6月30日前完成閘門調試運行。控制段施工工期4.7個月，一般同類工程要一年工期，體現了滑模施工方案快速，又保證牛腿與閘墩整體連接的優勢，如果不采用這種施工工藝就不能在這么短的工期內完成這項艱巨的任務。
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