可移动防水墙在防洪工程中的施工技术应用

2023-07-20龚长辉

黑龙江水利科技 2023年6期

龚长辉

（江西省水利水电建设集团有限公司，南昌 330000）

0 引言

级别较高的常规堤防工程多采取混凝土防水墙结构，该结构虽然可以大幅度提高防洪标准，但如果应用于近城场地，难免影响城市景观，阻挡人们亲近自然风光，不符合现代近城水工建筑的建设要求。可移动防水墙是一种制式水工防水墙结构，有高度可调节、短时即可以快速安装，功能安全可靠、可再次使用、装拆方便等技术优势。可移动防水墙具有防水御洪功效的同时，也可以较好融入、改善或者增添滨水环境景观，功效性和人文融合性应用价值较为明显。可移动防水墙施工技术总体包括预设件施工、挡板、中柱和边柱装配等技术。基于现实工程应用需要，围绕预设件2 种装配方式及挡板、中柱、边柱装配技术，对可移动防水墙施工技术开展研究，以为类似防水墙工程应用，提供技术参考。

1 工程概况

某防洪工程位处某市郊，设计标准100a 一遇，Ⅰ级堤防级别。应用可移动防水墙设计，防水墙长度1630m，高度1.05～2.05m 之间，平均高1.70m，防水板应用面积4171m2，采用扩大基础基座，以C25 混凝土钢筋浇筑。所应用可移动防水墙部件力学功效参数见表2 所示。

表2 可移动防水墙部件力学功效参数

2 可移动防水墙施工技术

2.1 预设件施工

预设件用于基础与上部结构连接，也具有保障结构稳定的功效。虽然预设件施工在总工程量中的比例比较小，但其技术和质量控制一直是工程质量控制的重点。准确装配预设件是工程质量的基础。所以一定要关注该施工过程与相关技术要点，确保在各环节符合质量要求。

可移动防水墙的预设件多以不锈钢制作。部件入场时，需要严格把关验收，一般要查验出厂检验报告、原料检验合格证和出厂合格证是不是齐全，并按规程给予采样送检。查验测试合格以后，方可放行应用。应用不锈钢焊条进行不锈钢焊接。验收应开展机械功效、化学成分、外观质量和规格公差试验。

预设件螺钉直线度、表面平整度影响预设件的装配功效，二者均不满足应用要求，应适时开展校直和调平处理。并在运输过程中需要适当防护。进口可移动防水墙预设件的各个螺孔都有相应的保护螺栓保护，不锈钢预设件运输过程中，螺纹螺孔部分要做好保护，不允许擦碰损坏。

预设件固定时，应在主筋中配置锚件和注意防擦碰。预设件顶面应略低于混凝土面，外观规格不得高出结构部件的外形规格；预设件的定位误差应控制在设计允许范围内。浇注预设件周围混凝土，应尤其细致控制。预设件直接接触捣振杆，二者要保持距离。捣振时要注意观察预设件，如果发生超标移位，应停止捣振，对位置进行修正，保证装配质量。浇筑成型后，须给予强化加固[1]。

要注意模板拆卸顺序，周边模板先拆卸，再将固定装置放松，须轻击模板，待初步松动以后，拆卸模板，避免拆卸操作不当，伤害混凝土与锚筋之间的黏结力。

施工前须根据工程特点，详细编制作业流程，并对操作人员统一进行必要的培训。按设计要求制作辅助支撑架，备齐辅助建材，在指定区域置放，并指派专人进行保管。预设件完成定位后，浇注捣振混凝土前和过程中，应借助经纬仪预设件的位置给予实时检测。完成装配后，应标注不锈钢预设件位置，便于日后开展结构状态分析，以保证施工质量。

支撑架、模板及钢筋扎绑装配，支撑架和模板应有足够的稳定性、刚度和载承力，应满足安全承受施工中发生的各种载荷。要准确把握部件位置、规格和形状，相关技术项处理，要便于配筋操作和浇注养护混凝土。

2.2 材料标准

预设件入场要开展相关查验，要查验出厂检验报告、原料检验合格证和出厂合格证，要检测材料功效外观规格与质量。检测标准参考表1 所列技术项及参数。预设件螺钉标准度和表面平整度事关预设件的装配功效。当二者不满足应用要求时，应适时开展校直、调平处理，预设件保护螺栓，运输中不拆除。

表1 预设件质量检验相关技术标准

2.3 工前准备

1）施工操作前，详细编制作业方案，对施工人员进行必要的工前技术培训。

2）对测量员、电焊工以及其它关键工种，进行资质检查。

3）查验预设件产品清单、质量合格证和产品合格证书。

4）交接测量控制线，复核测量控制线，复核后确定预设件装配控制线，包括中轴和标高控制线。

5）根据工艺方案的编制，按照要求对辅助支撑架开展加工，并置放在指定位置，由专人妥善保管。

6）工序优化组合，尽可能实现穿插施工，特别是装配预设件、扎绑钢筋、浇注混凝土的穿插组合作业，利于合理应用工期和保证作业进度[2]。

2.4 施工流程

可移动防水墙嵌入预设件操作工序：工程部→预设件预订→加工预设件→预设件入场→检查预设件→装配预设件并检查→装配模板→校准预设件→浇注混凝土→拆模。

2.5 预设件预留槽孔装配法

在实际施工过程中，难免发生材料供应不到位情况。为不误工期，适应施工进度要求，在预设件不能按时入场的状态下，可应用预留槽孔开展施工。预留槽预设件装配方法的过程如下：

1）复核控制线后，检测预设件的位置，扎绑基础钢筋。模板装配时预留槽口，槽口长×宽×高规格按0.6m×0.7m×1.0m 控制。为了便于预设件的装配，根据锚板结构和防水墙墙宽规格，制备辅助支护，其宽度0.2m，长度1.3m。

2）装配前，应凿毛开槽混凝土，便于新旧混凝土的结合。油墨线标示预设件的控制线。同时扎绑和焊接预设件周边钢筋。

钢筋配置要求如下：①沿体系轴线方向，预设件顶板的下方约6cm 区域，配置4 根U 形钢筋，径值16mm，垂向体系轴线方向配置2 根U 形钢筋，径值为16mm，预设件前面钢板上方配置1 根U 形钢筋，径值为16mm，并扎绑7 根U 形钢筋，钢筋下部配置捆筋，给予点焊，注意焊接操作，避免导致钢筋形变，影响定位。这些配筋一方面是为了避免背水侧混凝土上部压碎，进而将破坏力向下部混凝土传导，另一方面是为了抵抗临水侧的弯矩和拉力；②配置2 根Φ25U 形筋在预设件底板，用于预设件的支承；③配筋不得超出槽孔规格。

3）预设件吊装至预留位置，通过螺栓连接支撑架。支撑架固定在辅助支撑架的两侧以及支撑架的前后表面。须注意的是，垫片应置放在混凝土墙和前后表面螺栓之间，尽可能增大接触面。调节连接预设件和支撑架丝杆螺母，调节过程中应用条形水平尺测量水平度。调平操作中，要保持水平轴与两个控制轴重合，误差须控制在3mm 之内；预设件调平后，应用水平仪检测预设件的中心点标高，与设计标高的误差需≤10mm；保持预设件水平度，避免局域突变。查验合格后给予强化加固。

4）搭设脚手架和作业平台，装配预设件、保证规格并焊接。

5）完成预设件就位调节，与预留筋焊接，并于模板与预设件表面之间配置临时支承。

6）完成预设件装配后，有清理工作面，清理部件外露部分，并对预设件装配精度开展最终复测。完成所有隐蔽预设件装配后，须给予3 次检测，自检合格后，监理工程师上报验收。

7）仔细查验预设件配位，一切符合设计要求后的启动后续施工。避免错埋、漏埋。对预设件与钢筋之间的焊接缝质量开展检查。确认符合要求后，才能浇注混凝土。

8）浇注混凝土过程中，须专人值守，捣振操作不得扰动预设件。预设件的精度在混凝土初凝之前还要给予测量，测量合格后，才可以拆卸临时支承，用铁石膏抹平预设件周围的浇筑表面。

2.6 混凝土直接浇筑安装法

早期基础钢筋扎绑和混凝土第1 阶段浇注完成后，装配预设件。装配过程如下：

1）预设件放于U形锚筋上，测量人员现场放线。固定之前，释放预设件的控制轴。控制张力引线至预设件顶板距离30mm。在钢筋或辅助支承上固定铅芯，确保不因外力导致变化。

2）预设件通过水准仪大概调节至控制标高，预设件强化板上下螺母可调整预设件高度。

3）对预设件的位置进行调节，令其中心轴线重合。

4）预设件焊接固定后，以精度0.1mm 的水平仪对预设件的平整度进行检测，边检测边调平。可通过调节预设件的下螺母，调节预设件螺杆长度，保证预设件水平度。结束测量后，借助水准仪开展高程检核。一切调平后，拧紧固定螺栓。

5）预设件装配完成后开展混凝土浇注。在浇筑和捣振过程中，仔细观察预设件的移位，并适时对移位开展修正。保证预设件的最终装配质量。

2.7 安装注意事项

1）规范装配U 肋，肋上部须尽可能平直，以保证预设件置放更平整。基础纵方向钢筋先扎绑好，预设件装配完成后再装配上部总长钢筋；如果长钢装配完成，预设件地板可以拆卸开展装配，尽可能控制钢材割切。

2）预设件装配误差须控制在±5 之内。

3）设计要求选择混凝土级配和控制坍落度。

4）预设件周围混凝土要强化捣振，避免空鼓现象发生。

5）调拌混凝土时掺加膨胀剂，预设件附近表面应略大于预设件，以防止混凝土收缩后积水进入预设件。

6）一旦存在空心滚筒，可给予压力注灌浆处理，避免预设件融冻破坏[3]。

3 主要配套部件装配

3.1 边柱装配过程

1）确定边柱中心轴线，具体见图1 所示。

图1 确定边柱中心轴线

2）测量边柱规格，确定系统要求长度和模板装配边界。

3）扎绑边柱钢筋，对边柱钢筋开展垂向调节。

4）制备边柱模板。制备16mm 木模板，用于立柱表面密封。混凝土应比柱顶高20mm，斜边做成45°。

5）装配立柱，下部置放在先期绘制的标线上，调节垂直直度，两侧及后部增加支承杆，避免立柱侧向移动。

6）支模验算。立柱保证垂直度，保护层应保证厚度，尽可能减少钢筋笼的压挤，模板支承要坚固，不会产生鼓包、渗漏等现象。

7）增设边柱模板，模板与边柱一体化，使边柱固定功效更好，混凝土表面拆模后美观平整。

8）支模后，浇注混凝土。

3.2 固定边柱装配注意事项

1）因为边柱高度很高，因此边柱周围浇注混凝土采取分层捣振，应用插入式捣振器时每层厚度不高出50cm，捣振棒与边柱保持距离，包括触碰。上面捣振，下面也要人工敲震模板。

2）立柱≤3m 高度时，可直接吊罐浇注。超过3m 时，采取分段浇注。每段不得超过2m 高度。

3）为保证装配质量，避免边柱倾斜，应一次性浇注混凝土。

4）在混凝土获得一定强度后，拆模板并检测边柱。

3.3 装配立柱与挡板

1）有了洪水预警以后，通过应急调度，向现场调运将立柱、挡板等组件。安排作业人员紧急赶赴现场，清理混凝土承台。应用螺栓枪将预设件的防护螺栓拆除。发电机现场发电，以高压气枪清吹螺孔，保证螺孔无杂物。

2）支柱装配时，操作人员4 人一组，2 名责运载支柱，2 名负责支柱装配；运送组件至现场，叉车卸载，置于桩号台车上。如果路面平整，可使用小型起重伸缩臂辅助装配立柱。立柱起离地面时，须垫放塑料板，以防止立柱与路面发生。伸缩臂抬起后，用预设件和螺栓将立柱固定。伸缩臂工作车此时可以移向下一装配点。将立柱推至下一个装配点，重复上述操作。

3）受场地环境制约，无法采取机械辅助时，可以台车推立柱至装配点，由1 名作业人员抬送到装配位置使。一个人支持立柱，其他人拧紧螺栓，完成立柱连接。

4）立柱的内侧，适当喷涂水工橡胶，发挥黏结、防渗作用。

5）装配升降挡板，挡板中插入防渗密封装置，构成一个整体，从两侧向中间压挤密封装置，密封装置压紧，原10cm 高度要压至低于2.5cm。至此完成可移动防水墙系统装配。