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某水库泄洪洞临时堵头封堵施工方案

2023-09-28黄锐彬

河南水利与南水北调 2023年8期
关键词:泄洪洞砌石砌筑

黄锐彬

(广东大禹水利建设有限公司,广东 汕头 515100)

0 引言

工程施工质量是保障工程实施效果的重要保障。工程实施过程中需要采取科学、合理措施保障施工质量,从而提高工程施工效果。工程实施前,要制定合理施工方案。

1 工程概况

2#泄洪洞在大坝左岸,1#放水洞左侧,全长238 m,分成三段:进口段、闸室段、洞身段。进口洞顶高程1 557.22 m,进口底板高程1 551 m,过水断面尺寸由5.34 m×6.22 m 渐变为3.20 m×4.00 m 的方形。出口底板高程1 550 m,进出口高差1 m。2020 年1 月末业主单位提出阿湖水库在2020 年3 月中旬为下游的克州阿图什市北山坡绿化供水,为确保绿化用水,需对2#泄洪洞临时封堵,水库蓄水至1 565.61 m 为下游提供清水灌溉,2#泄洪洞临时封堵段桩号为0+000.0~0+005.0 m,长度5 m。全断面封堵,堵头由两部分组成,洞口段1 m 为C20 混凝土,洞内4 m 为浆砌石,封堵完成后对砌体回填灌浆,封堵体迎水面堵头混凝土与隧洞衬砌之间设BW 型膨胀止水条一道,同时采用聚氨酯砂浆对新老混凝土结合处封缝处理。封堵混凝土采用C20F100W6,浆砌石砂浆M20。

2 施工方法分析

2.1 施工工序

2#泄洪洞封堵步骤:第一步施工准备;第二步清理封堵段作业面;第三步临时堵头洞的浆砌石施工;第四步利用C20 混凝土进行堵头段洞口前的浇筑作业;第五步2#泄洪洞堵头段回填灌浆;第六步堵头迎水面聚氨酯砂浆封堵。见图1。

图1 2#泄洪洞封堵施工程序图

2.2 封堵段作业面处理

2#泄洪洞临时封堵区域内仍留存原洞身混凝土,为确保封堵段作业面处理质量,对原洞身混凝土完成凿毛处理。

底板及侧墙2 m以下混凝土无需工作平台,可以选择风镐进行凿除施工。顶拱及侧墙2 m以上混凝土需要工作平台,安排施工人员利用工作平台完成凿毛处理。其中,搭设工作平台选用48 钢管脚手架,最大工作高度与2#泄洪洞的洞径要求相符;同时,为确保施工人员的作业安全,工作平台的表面应当满铺符合安全要求的踏板,且踏板与工作平台连接牢固。

原洞身混凝土的凿毛处理结束,利用高压水枪将混凝土表面松动石子及粉尘清洗干净。人工配合斗车收集凿除的混凝土,利用装载机将其清运至指定弃渣场。

3 临时封堵施工

2#泄洪洞封堵工程由临时堵头洞口前混凝土浇筑、堵头段回填灌浆等组成。堵头段总长度5 m,其中混凝土厚度1 m,其余为浆砌石。计划洞内浆砌石自下游向上游台阶状砌筑,砌筑到洞顶后预埋回填灌浆管路引出至上游洞外,洞口前混凝土待浆砌石砌筑后施工,采用钢木组合模板支护,25 t 汽车吊车和0.50 m3的吊罐组合入仓。

浇筑的C20混凝土、砌筑的M20砂浆均在2#泄洪洞闸井平台使用滚筒搅拌机拌和,使用吊车和吊罐吊至进口前作业面。

3.1 临时封堵施工流程

临时封堵体施工程序见图2。

图2 2#泄洪洞堵头混凝土施工流程图

3.2 浆砌石主要施工方法

①施工排水。在2#泄洪洞临时封堵段上游桩号0-005.0 m冲沟使用机械顺水流方向深挖,沿冲沟下游侧设置高1 m的挡水围堰,挡住上游段渗水;洞身两侧设置临时排水沟,以便将施工期间的废弃水集中流入闸井门槽,进而利用水泵将这些废弃水排放到洞外。②基础面清理。为保障封堵作业质量,应当在施工前根据施工规范及设计要求对堵头段周边的混凝土、松动岩石及沉积物等做好清理工作,并且使用高压水或者是高压风的方式进行基础面的全面清理。③预埋灌浆管。根据设计图纸进行灌浆管埋设及加固处理,确保与设计规范相符。在埋设前后都要测试管路的通畅,对管路的进出口采用合适的材料封堵。④浆砌石砌筑。临时堵头浆砌石砌筑时分成分级,底板、侧面均用不少于50 cm 的C20 混凝土做垫层,使用不大于40 cm的石块逐层砌筑,每层使用M20砂浆抹灰,通过台阶法由下而上进行砌筑施工。将灌浆管布设到洞顶中线位置,并且持续敷设至进口上游侧,注意在洞顶预留排气槽。砌筑石块时注意砂浆的振捣密实。考虑到拱顶部位难以进行人工砌筑,因此,要求尽量将砂浆、小石块填充到拱顶空间。同时对浆砌石下游侧使用砂浆密封,避免回填灌浆时出漏。

3.3 C20混凝土主要施工方法

①架设模板。洞内浆砌石砌筑完成后,浇筑洞前混凝土,进口处C20混凝土浇筑需在上游面封堵,在进口顶部做斜面模板以便混凝土能够顺利入仓。选择钢木组合模板,洞内要求在浆砌石预埋铁件做模板的拉筋,洞外利用48 钢管架设支撑用木模板封堵,钢管支撑架设时考虑预留足够的平台宽度,方便顺利完成混凝土的入仓施工作业。安装模板前,首先测量放线,然后安装作业。复测合格后,完成加固及稳定处理。考虑到封堵段质量、进度要求,通过加密加强支撑确保模板不因压力过大,出现涨模等现象。②设置止水带。桩号0+000.5 m处沿洞身一周布设BW 型膨胀止水条,固定牢靠。③浇筑混凝土。洞前混凝土体积6.22 m×5.34 m×1.00 m,台阶法自下游向上游分台阶浇筑到顶,施工连续,振捣密实,避免施工冷缝、扰动已敷设灌浆管路。

3.4 回填灌浆

2#泄洪洞堵头混凝土的施工环节,要求将回填灌浆管埋设到桩号0+000.0~0+002.5 m段拱顶部位,且沿拱顶位置预留排气槽,回填灌浆压力0.30~0.50 MPa,浆液比级为0.50∶1。①回填灌浆工艺流程:制作回填灌浆管→敷设回填灌浆管→连接管路→回填灌浆→封孔。②制作回填灌浆管。回填灌浆采用孔径40 mm的钢管,钢管在贴近拱顶一侧120°范围的管壁上布设不小于10 mm 的出浆孔,按45°、90°、-45°布置三排,间距不大于50 cm,钢管固定在拱顶120°范围内。③敷设回填灌浆管。回填灌浆进浆管采用40 mm 镀锌钢管,布置在拱顶120°范围内,在拱顶90°设置1 根排气管,并设置阀门。④回填灌浆结束。回填灌浆压力0.30 MPa,水灰比0.50∶1,纯压式灌浆。待顶部排气管稳定出浆后,关闭排气管阀门持续灌注10 min即可结束。洞前回填混凝土强度达到相关要求后回填灌浆。

3.5 迎水面封堵

回填灌浆结束后,新浇筑的混凝土强度达到允许封堵后,用聚氨酯砂浆封堵堵头迎水面的缝隙。

3.5.1 聚氨酯砂浆封堵工艺

施工准备→查缝定位→凿槽→涂刷环氧基液→嵌入环氧砂浆→涂刷环氧基液→验收。

①顺着新老混凝土接触的环形缝面开槽。将其两侧的混凝土凿除,且在接触缝的进口位置开设环形槽,开缝宽度约为5 cm,深度约为5~8 cm。凿除完成,利用高压水清洗凿除面。②涂刷环氧基液:利用干净粗纱或毛刷进行人工基液涂刷,涂层薄而均匀,厚度约1 mm,且尽量避免出现气泡。凹凸不平的区域,多次重复涂刷,保障环氧浆液能够充分湿润混凝土表面。涂刷期间做好混凝土表面保护,避免掉落杂物及灰尘等;随时对涂刷质量进行仔细检查,避免出现漏刷问题。③嵌入环氧砂浆:将配制成的环氧砂浆揉成团状,沿着裂缝顺序将其嵌入到凿槽内;利用锤子轻敲砂浆外露面,确保环氧砂浆充分接触混凝土面。④涂刷环氧砂浆:根据步骤②工艺完成涂刷,且涂刷后的基面满足平整要求。

3.5.2 注意事项

①单独堆放化学材料,避免因不规范堆放造成提前硬化。配料选择广口浅底器皿,持续搅拌。②做好安全防护,操作人员佩戴橡皮手套及口罩后操作。人体接触到环氧材料,不得使用有机溶剂清洗,选择清水、酒精、肥皂清洗。③合理清洗施工工具。如果环氧材料未硬化,能够选择甲苯、丙酮等溶剂清洗;反之,则需要加热后将其刮掉,禁止燃烧等不规范行为。④加强环保管理,无害化处理废弃物及施工器具,严谨将施工化学材料弃液倒入水库及河道中,避免污染环境。

3.5.3 质量控制

①安排专人配置环氧材料,将配合比及处理裂缝期间的资料等详细记录。②做好开工前技术交底,准确把握操作要点及工艺要求。③落实现场施工技术员值班制,及时发现并处理问题。④加强原材料购买及施工全程质量管控,提高施工质量。

4 结语

对泄洪洞临时封堵施工技术分析。施工工序主要包括施工准备、作业面清理、浆砌石砌筑、C20混凝土浇筑、回填灌浆、聚氨酯砂浆封堵6 步,提出施工方案及注意事项,按照施工工艺要求施工,以保障施工质量。

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