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张马泵站工程底板与流道层止水施工案例

一、简介:泵站作为平原河网水利工程的主要建筑物,在近年的水利治理工程中大量出现,在泵站主体施工过程中,如何解决泵站水下结构的防渗问题一直是泵站施工的难点之一,尤其是底板与流道层之间所设置的水平施工缝,更是泵站防渗的重中之重,本次针对泵站底板与流道层侧墙之间的施工缝如何合理设置,既保证施工缝的施工质量,也能进一步方便现场施工进行研究。

二、常规施工缝设置方法及存在的问题

1、常规施工缝设置方法
    目前常规使用的底板与流道侧墙间施工缝设置方法主要有以下两种:
    方法1:在浇筑泵站底板的同时浇筑0.5m左右高度的流道层侧墙,施工缝布置在流道层上,后续流道层施工前对侧墙表面凿毛作为施工缝;
    方法2:在浇筑泵站底板时将底板硅面浇平,后续流道层施工前对底板表面直接凿毛作为施工缝。
    以张马泵站工程为例,图1, 2即为上述两种常规施工缝设置方法:

2、常规施工缝设置存在的问题
    方法1存在的问题:
    在目前的大型水利泵站中,泵站的进出水流道横断面均沿流道轴线渐变,最常见的为矩形断面渐变为圆形断面,流道表面均为异形结构,为提高流道层施工质量、降低现场施工难度,目前大型泵站的流道模板一般采用定型加工的钢模板。因此如按方法1设置施工缝,则需要在底板浇筑前将流道钢模板加工并安装到位才能将50cm高的侧墙浇筑成形。由于钢模板加工时间较长,如采用此方案则底板浇筑要受到流道钢模板加工及安装进度的制约,很可能导致底板浇筑时间的推迟,对工期有一定的影响;同时由于钢模板重量大,且支撑部位只能在底板垫层及底板钢筋上固定、
校准及混凝土浇筑过程的位移控制均非常困难。
    方法2存在的问题:
    如方法2设置施工缝,由于流道层与底板层的交界面是渐变的,凿毛范围随之变化,因此施工缝凿毛的范围不易控制,凿毛质量很难保证,容易出现渗漏问题;同时因施工缝接触面较方法1更大,导致底板对流道层侧墙的变形约束加大,流道层侧墙出现裂缝的可能性增大。

三、台阶式施工缝设置方法及优点

1、台阶式施工缝设置方法
    在分析上述两种常规施工缝设置方法的基础上,我们考虑采用底板浇筑时将流道层侧墙外侧号宽度范围内浇筑提升0.5m形成台阶,并在侧墙中设置水平止水钢板的施工方法,既解决了底板浇筑时提升0.5m流道层整个侧墙混凝土时需安装全部钢模板施工难度大、进度推迟的问题,同时也解决了平层浇筑时施工缝处止水效果不佳、侧墙受约束过大容易导致侧墙产生裂缝的问题。

2、台阶式施工缝的优点
    台阶式施工缝相对于方法①,流道层侧墙外侧号宽度范围内提升0.5m浇筑可采用木模板吊模施工,不需安装流道钢模板,大大降低了底板模板安装、混凝土浇筑的施工难度,消除了钢模板因下部支撑不稳发生倾覆的安全隐患,同时可做到后续流道层浇筑时一模到底,提高流道层浇筑质量。
    台阶式施工缝相对于方法①,底板施工不受流道钢模板加工、安装的进度影响,能保证施工工期的正常。
    台阶式施工缝相对于方法②,浇筑形成的错台结合钢板止水,增加了渗流长度,保证了施工缝处的止水质量。
    台阶式施工缝相对于方法②,施工缝接触面仅为侧墙号宽度及50cm侧面,接触面积大大减小,底板对流道层侧墙的变形约束变小,有利于控制流道层侧墙产生裂缝。
    台阶式施工缝在流道层施工时采用接浆法施工,可保证流道侧先后施工结构表观质量,施工缝基本不可见。

四、工艺原理
    采用底板浇筑时流道层侧墙外侧号宽度范围内提升0.5m高度,可在流道层为渐变断面的泵站底板施工时应用,在底板钢筋绑扎完成后安装流道层下部钢筋,同时安装加固底板模板,流道层侧墙位置采用吊模将提升部分分隔出来,吊模加固完成后根据吊模高度在提升部分设置止水钢板,止水钢板采用焊接连接在钢筋网架上。底板浇筑完成后,形成的错台和止水钢板起到良好的止水作用,同时可保证流道层一模到底,提高流道层浇筑质量。

    张马泵站工程为双向引排水泵站,设计流量60m3/s,采用四台15m勺s双向竖井贯流泵。站身底板段长40m,宽30m,厚度为1.35m,所有混凝土一次浇筑成型。流道为异形流道。本工程底板浇筑时采用流道层侧墙外侧号宽度范围内提升0.5m的施工方法,未安装流道层钢模板,节约了施工时间的同时降低了施工难度。在施工过程中提升的0.5m流道层侧墙采用吊模方法施工,止水钢板采用焊接固定在钢筋骨架上,位置在侧墙外侧号宽度的中间位置,埋深为止水钢板宽度的中间值,止水钢板折边所形成的凹面朝向迎水面。

    底板浇筑时采用流道层侧墙外侧号宽度范围内提升0.5m的台阶式施工缝后,在后续施工过程中对底板一流道层交界处止水效果及流道层侧墙裂缝情况进行了持续观侧。观侧结果显示,底板一流道层交界处流道内无渗水痕迹,止水效果良好;流道层侧墙内外侧均未发现表观温度一应力裂缝。