斜井滑模混凝土施工中的监理工作经验总结与推广应用

1 斜井滑模混凝土施工中的 监理工作经验总结与推广应用 李旭辉 中南院三峡建设监理中心 宜昌 三峡 摘 要 三峡永久船闸地下输水系统斜井的混凝土衬砌是很困难的工作 监理工程师应 用事前控制 事中控制 事后控制相结合的方法取得了好的效果 现进行推广 关键词 斜井混凝土衬砌 滑模台车 监理工程师 过程控制 三峡工程永久船闸地下输水隧洞的混凝土衬砌施工 在整个三峡工程施工中难度 是最大的 输水隧洞的混凝土衬砌中又要数斜井衬砌最难 斜井的长度约为 36m 倾角 为 57 顶部是直径为 5m 的半圆弧形 下部为宽 5m 高 3m 的方形 两底角为半径 0 5m 的 1 4 圆弧 斜井的数量共 16 条 斜井是永久船闸的关键 同时也是整个三峡工 程的关键之一 要优质 按期 经济地完成斜井的施工 困难很大 业主 承包商 监理单位共同付出了努力 其中监理工程师在 三控制 中起到了积极而关键的作用 1 斜井混凝土衬砌的事前控制 1 1 审查承包商报送的斜井衬砌的施工组织设计 承包商初报的施工方案是传统的拼装模板方案 用拼装模板沿斜井井身通仓一次 性立模 然后通仓浇筑成形 监理工程师审查后发现该方案存在以下不足 在 57 斜面上支撑模板施工难度大 稳定性差 模板的支撑系统复杂 拼装模板之间的缝隙和错台难消除 特别是顶圆弧与两侧墙交线部位易产生缝 隙和错台 浇筑时易产生漏浆和表面不平整的缺陷 模板消耗量大 特别是顶拱和两底角部位的圆弧为异型模板 一次性需拼装模 板约 32 吨 所需工期长 虽然混凝土入仓浇筑的时间并不长 约两天时间 但安装模板 的时间很长 约两个月 鉴于拼装模板方案存在以上质量难保证 经济方面不合理 进度难保证的问题 监理工程师要求承包商改用先进的斜井滑模方案 承包商重新做了斜井滑模施工组织 设计 在后来的实际施工中全面采用了滑模方案 否定了拼装模板方案 1 2 滑模台车的设计生产 滑模方案的关键是制造能够滑动的模板 滑模台车 滑模台车的外表面要与斜 2 井水平截面的形状保持一致 台车的顶部为斜圆柱面 两侧为斜平面 两底角为斜圆 柱面 台车的形状复杂 为了在混凝土浇筑过程中顺利滑升 滑模台车的外表面必须 平顺光滑 从上到下各水平截面的外轮廓线应完全重合 若上小下大就会卡在混凝土 中滑不出来 因此 滑模台车的精确度要求很高 滑模台车由承包商自己设计 并由设 在工地的钢模厂制造 设计先进 制造优良的滑模台车 为后来的混凝土施工奠定了良 好的基础 拼装模板方案与滑模方案的主要技术参数比较表 方 案钢材用量质量分析工 期备 注 拼装模板 钢模 支撑钢管 32 40 72 吨 存在漏浆和错台的质 量缺陷 模板安装 砼浇筑 60 2 62 天 滑模台车 滑模轨道 台车 1 16 17 吨 滑升后砼未初凝可以 进行表面抹光处理 能保证砼表面平整光 洁 轨道安装 台车就位 砼浇筑 5 5 15 25 天 优选滑模方案 方案确定后 业主及时向承包商增拨订做滑模台车的预付款 确保该滑模台车按 时制作完成 该预付款在最后三个斜井的工程款中扣回 2 斜井滑模衬砌的事中控制 经分析研究 斜井滑模的事中控制主要集中在 钢筋安装控制 滑模台车运行轨 道的安装控制 滑模台车就位控制 混凝土滑升浇筑的过程控制 2 1 钢筋安装控制 钢筋外表面与滑模台车之间的距离为钢筋的砼保护层 设计值仅为 6cm 相当于钢 筋环绕在滑模台车的表面 钢筋制安稍有偏差将贴到台车表面 若制作误差超过设计 值甚至可能将台车抱死 造成滑模台车被卡住后滑升困难 带动钢筋将内部的混凝土 拉伤 造成混凝土内部裂缝 此外 在 57 斜坡上安装钢筋难度很大 基于以上原因 监理工程师在现场对钢筋安装工序进行了严格控制 督促承包商的钢筋厂严格按照设计的钢筋长度 钢筋形状准确下料成形 对于 需分段下料的钢筋 各段拼接后的整体形状 长度应与设计要求完全吻合 监理工程 师定时或不定时到钢筋厂检查 钢筋运抵现场后 按不同规格尺寸 形状分类堆放 避免因堆放混乱造成安装 错误 监理工程师巡视检查 发现问题及时纠偏 每根钢筋在安装就位前 必须与设在现场的标准模筋进行重合性比较 长度和 形状完全重合者才能进仓就位 长度不够的作为废筋处理 长度过长的现场切除多余 3 部分 运输过程中产生变行的现场用弯筋机重新调正 确保每根钢筋以标准的形状进 仓 监理工程师现场巡视检查 在仓内准确安装钢筋的架立筋 然后由下而上将钢筋一环一环地绑扎在架立筋 上 并将钢筋之间的接头挤压连接牢固 在安装过程中督促作业队用仪器检测每根钢 筋安装位置 发现差错随时调整 钢筋安装完后 用红色激光束从井口到井底再次复 测钢筋扇面沿轴线方向的平整度 若有偏差再次调整 监理工程师现场旁站监督 在滑模台车安装完后 将滑模台车上下试滑几次 边滑边量测钢筋与滑模台车 表面之间的实际距离 对个别不符合要求的钢筋进行调整 监理工程师旁站检查 安装准确后 应与外层钢筋用联系筋加固成整体稳定的钢筋网 防止浇筑过程 中因下料冲击 振捣等影响钢筋变位 通过以上严格控制 确保了斜井钢筋安装准确 2 2 滑模台车运行轨道的安装控制 滑模台车的运行轨道设置在底板钢筋的上表面 是保证台车按照设计轮廓线运行 的保障 必须准确无误 控制方法是 用作轨道的槽钢应平直 不得有弯折 轨道支承应牢固 支撑的顶端与轨道焊接牢靠 底端应直接支承在基岩上 不 得支承在钢筋上 安装时用测量仪器监测安装的位置 包括直线方向和高程 安装完后进行测量 验收 2 3 滑模台车安装就位控制 轨道安装完后接下来是安装滑模台车 滑模台车分为顶部和底部两个部分 在现场 安装就位时组装成一个整体 应保证它们之间的接缝严密无错台 滑模台车的牵引机构 应安全可靠 制动装置应安全可靠 滑模台车安装后 监理工程师 承包商的技术部门负责人 包括制造厂家技术代表 承包商的质检部门负责人对其进行验收 并签证 2 4 混凝土滑升浇筑过程控制 滑模台车安装就位以及做完其余混凝土浇筑的必要的辅助工作后 接下来就是浇筑 阶段 也就是斜井混凝土衬砌最终形成的关键的阶段 混凝土浇筑开仓前 监理工程师到仓内检查备仓情况 对岩面冲洗 岩面渗水等处 理情况进行核查 特别是渗水的处理 必须符合要求 因隧洞埋深大 地下水丰富 岩面 4 渗水较大 特别是斜井中 上部的渗水若不处理好 将对大部分的浇筑过程产生影响 处理方法是 将中 上部的渗水进行集中 用两根管子分两阶段进行引排 第一根管子 沿面层钢筋表面 穿过滑模台车中间 引至下游 第二根管子沿底层钢筋的下部铺设至 斜井底部预埋的某灌浆管穿出 当浇斜井底部混凝土时 集中的渗水从第一根排水管排 走 避免了渗水对下部混凝土的影响 当浇完底部混凝土 滑模台车滑过了穿排水管的 灌浆管出口 且灌浆管口及其以下混凝土终凝后 改从第二根管子排水 水从灌浆管口流 出 拆掉第一根管 可避免渗水对中 上部混凝土的影响 注 灌浆管是为将来固结灌 浆预留的 固结灌浆可以封堵地下水 仓内无遗留问题 具备开仓浇筑的条件后 组织施工单位的调度室负责人 技术部 的负责人 试验室的负责人 混凝土浇筑队的全体作业人员在现场召开浇筑前的动员 会 要求分工明确 大家齐心协力将浇筑工作做好 具体分工如下 调度室组织专班 24 小时跟班协调拌和楼 运输车队向仓内供料 确保在滑模浇筑 长达十几天的时间内不间断地供混凝土料 杜绝因供料中断造成混凝土初凝而发生停 仓 技术部组织专班 24 小时跟班监视浇筑过程中可能出现的技术问题 如台车滑偏问 题 试验室组织专班 24 小时跟班负责现场取样检测混凝土料的变化 确定混凝土的初 滑时间及每次滑升距离和滑升周期 浇筑队的作业人员进行明晰的分工 振捣的工人负责振捣 抹面的工人负责抹面 振捣工人又分顶拱区 两侧墙区和底板区 4 个责任区 安排 4 人负责 抹面也同样如此 哪个部位出现了质量问题就找哪个部位的责任人 及时要求他改正 每班人员配制情况 如下表 责任分区及人员配制表 部门或责任区人 数责任内容 调度室 1 协调供料 技术部 1 处理现场出现的技术问题 试验室 1 现场取样确定滑升时间参数监控砼质量 卸料布料工 3 保证砼料在仓内摊铺均匀厚度一致 顶拱区 1 两侧墙区 2 振捣 底板区 1 保证各责任区振捣密实 5 顶拱区 1 两侧墙区 2抹面 底板区 1 保证各责任区砼表面光洁平顺 仓内排水 3 保持仓内无积泌水 滑升模板 6 按时滑升台车 每次滑距离不得超过试验人员的要求 监理工程师 1 全面检查各责任区的工作质量及时纠正各种错误或 失误 以上措施落实后 监理工程师签证同意斜井滑模浇筑 同时组织专班人员对浇筑过 程进行 24 小时盯仓旁站监理 并对以下质量控制点进行重点把关控制 1 初浇初滑 初浇高度控制在 60 70cm 分 2 3 层浇筑 时间控制在 4 5 小时完 成 即底层与顶层相差 4 小时左右 形成底层先凝顶层后凝的局面 不得在短时间内一 次浇筑完 造成上下同时凝结的被动局面 当试验室值班人员抽取的第一层混凝土料的试块临近初凝时 开始初次起滑 先试 滑升约 3cm 观察混凝土凝固情况 判断混凝土是否正常 试升情况正常即可进行初滑 将 整个台车升高 15 20cm 并对滑升模板进行全面检查 调整然后转入正常滑升 2 正常滑升 浇筑混凝土和滑升交错进行 随浇随升 滑升的的速度控制在 15 25cm h 每次滑升的间隔时间不超过 1h 3 控制滑后抹面 模板滑升后 混凝土临近初凝但尚未初凝 表面比较粗糙 必须及时抹平收光 督促 作业人员拍出混凝土的原浆将表面抹平收光 不得到仓内借浆抹面 4 控制仓内混凝土振捣 砼布料需均匀 保持每浇筑层厚为 20cm 左右 不得用振捣棒赶料的方法进行摊铺 以 免造成人为的骨料分离 振捣棒的振捣点分布要均匀 避免造成漏振 同时振捣棒的插 入深度不得太深 太深会对滑出的混凝土产生振动影响 严重时会造成滑出的混凝土表 面塌落 经过努力出色地完成了斜井的浇筑施工 得到了大家的好评 3 斜井滑模衬砌的事后控制 斜井滑模施工结束后 总结如下经验供以后参考 1 采用滑模施工能够通过及时抹面 使砼表面光洁 平整 密实 消除了混凝土 表面常见的汽泡或麻面 2 与拼装模板方案相比缩短了一半的工期 6 3 节省了大量的模板材料 应改进的地方 滑模台车的顶部设有 50cm 长的燕尾 原本是想依靠加长的燕尾延长 顶部混凝土的滑出时间以提高混凝土强度 并顶托顶部混凝土防止顶部塌落 实践表 明 50cm 过长 每次滑升后该处的混凝土总是已初凝 给抹面造成很大的困难 建议将燕 尾的长度缩短为 25cm 4 结束语 三峡工程永久船闸输水隧洞的斜井运行时水流速度平均值达