印庭宇
江苏省泰州市引江河河道工程管理处 江苏省泰州市 225300
摘 要:针对气压沉柜水下混凝土检修的实际情况,结合气压沉柜工作特点、水下检修工况,从影响质量控制的主要因素着手,从施工设计、原材料质量、施工工艺三方面进行分析讨论,提出加强气压沉柜水下混凝土检修质量控制的方法、手段、工艺。
关键词:气压沉柜;水下混凝土检修;质量控制
1 引言
自浮式气压沉柜适用于水工建筑物水深2.8米~7.5米的水下平面和1∶4以下斜坡结构的检修,其主要原理是利用气压排水,造成局部水下无水的施工作业空间,人员可直接进入柜内施工。该设备的诞生为水工建筑物水下混凝土部位的混凝土检查和修补开辟了一条较为理想的新途径。该设备于一九八二年荣获江苏省重大科技成果二等奖。如今自浮式气压沉柜已广泛应用于水工建筑物水下混凝土检修和检查中,近年来先后在万福闸、南通节制闸、南通九圩港闸、泰州口岸节制闸、上海蕴东水利枢纽等多座水闸进行了混凝土水下检修。工程质量优良,满足设计要求,取得了良好的效果。对混凝土水下检修质量控制而言,影响因素主要是施工设计、原材料质量、施工工艺等三方面,以下笔者结合工作实践,就这三个方面逐一进行讨论。
2 施工设计
设计是一个工程的基础,水工建筑物混凝土水下检修同样也需要设计。但是如果设计有缺陷或设计不完善对工程的质量就会造成较大影响,因此如何完善设计是施工过程中需要重点解决好的一个问题。我认为解决这个问题大致有这几个步骤。
2.1配合好设计部门设计出水下检修方案
对大多数设计部门来说,水下检修是个陌生的领域,对气压沉柜工作特性不甚了解,作为有丰富施工经验的水下检修专业队伍,我们全力配合设计部门针对工程损坏现状,做好施工设计。
2.2通过沉柜水下检查,进一步完善施工设计
业主确定水工建筑物水下是否需要维修,往往依靠的是潜水员水下探摸报告或水下摄像,但这些资料都不具备直观性,往往与实际损坏情况有较大偏差。待气压沉柜就位工作后,选择潜水员水下检查报告中损坏较严重部位进行检查,此时,该处损坏部位可以直观的呈现在检修人员面前,此时设计人员进入气压沉柜内,根据实际情况,对施工设计进行修改。
2.3对损坏部位进行试验性修补,示修补效果再完善施工设计
2002年在汛后对万福闸下游底板消力池伸缩缝损坏进行修补时,采用施工设计:砼损坏处利用风镐结合人工凿除砼表面,打毛,水冲洗后利用气动风镐钻孔,安放药卷锚筋,制作、绑扎钢筋网,伸缩缝处立橡胶板,两边浇筑c25修补砼,混凝土外加剂为CT203,无水4小时养护后沉柜进水。因为此前在万福闸历次水下检修中从没采用过类似方法,我们对修补效果没有底。2003年,淮河流域经历了自1954年以来特大洪水,万福闸全年泄洪505000m3。2004年汛前例行水下检查时,发现2002年修补部位,历经大流量泄洪,仍然质量良好,新老混凝土粘结牢固,未有脱落发生。经实践证明,这种修补方法是完善的,是适用于水工建筑物底板、消力池砼大面积损坏修补的,如今这种施工设计已广泛推广运用于混凝土水下检修中。
3原材料质量控制
3.1原材料质量控制要点
原材料是形成工程实体的原料,也是工程质量形成的基本要素。
原材料质量控制要点有:①优选采购人员,提高他们的政治素质和质量鉴定水平、挑选那些有一定专业知识,忠于事业的人担任该项工作;②掌握材料信息,优选供货厂家;③合理组织材料供应,确保正常施工;④加强材料的检查验收,严把质量关;⑤抓好材料的现场管理,并做好合理使用;⑥搞好材料的试验、检验工作。
3.2水下检修混凝土质量控制
气压沉柜水下混凝土检修所用的材料与正常修补材料相比,有三个因素必须考虑,一是气压沉柜潮湿、压力大的施工环境;二是施工完毕后,沉柜要移位继续施工,修补的材料必须在短时间内立即浸泡于水中,混凝土无水养护时间短的施工特点;三是修补完成后,混凝土短时间内要受水流冲刷,以便沉柜可以马上移位,进行另一个工作面的检查和修补。综合这些因素要求修补混凝土具有快凝、早强、防水等性能。为此,在选择混凝土外加剂时,必须围绕这三个性能展开,这是水下检修混凝土质量控制的关键。
4 施工工艺质量控制
4.1水下混凝土施工工艺要求
施工工艺对工程质量有直接而重大的影响,要提高水下混凝土的施工质量就必须有好的施工工艺,并使其不断完善。
气压沉柜就位后,其工作面形成无水状态时,人员进入柜内进行施工。施工工艺要求如下:
①对需要进行作业的老混凝土表面清除松碎块,用水冲洗干净;被修补的混凝土侧面应凿成1:0.5坡度。
②老混凝土表面在整个施工和固化过程中尽量保持干燥。
③在作业面上用毛刷均匀地涂刷一薄层基液。
④覆盖砂浆或混凝土,分层铺填,每层2-4cm,用力压实或捣实。并用泥刀抹光其表面以满足平整度要求。为避免产生过大的收缩压力,宜分区分块进行。
⑤施工中应作详细记录并定时抽样作力学指标测定。
⑥配料时应严格按照配合比进行。
⑦砂浆或混凝土随用随配制,每批料必须在0.5h内用完,以便获得良好的粘结补强效果。
⑧浇筑完后表面覆盖塑料薄膜,初凝后,方可进水。
4.2水下混凝土有筋修补施工工艺要求
水下混凝土面修补,特别是较大的水流速区混凝土底板、消力池冲坑应采用有筋修补,冲坑修补确定合适开挖线、基坑直立面切边深度宜大于10cm,基坑宜修凿成深度大于10cm的漏斗状,坑内应布设锚筋、满铺的钢筋网片应与锚筋及原混凝土埋筋连接成整体,浇筑基面必须清洗彻底。锚筋施工工艺要求如下:
①按要求和凿除后尺寸确定锚孔的位置,利用Φ30风钻钻孔孔深为20cm,两孔间距不超过50cm。
②清除孔内积水和粉尘,清洁钢筋,从存储箱中取出水泥药卷,药卷浸水前先进行搓捏检查,质量合格的水泥卷应质地松软,受潮结快或变硬的不得使用。药卷放在水中时宜竖立浸水,当水中不冒气泡时,将水泥药卷装填至锚孔中,并将Φ14锚筋打入孔中(注意钢筋不要靠近孔壁侧打入,以免钢筋与孔壁直接紧贴,以至影响锚固效果)。
③养护一段时间,药卷凝固后,将焊接好的钢筋网与锚固筋绑扎牢固。
5 结语
以上所述仅仅是水下检修质量控制的几个方面,在实际操作中,水下检修施工检验标准的执行、质量检验手段,以及施工人员因素,都是不容忽视的方面。要全面落实好质量控制手段,显然还有很多工作要做,值得我们在以后的工作中不断探讨、不断摸索。
参考文献
1、杨锦青编著,《水工建筑物设计施工与运行维护实用手册》,北京,银声音像出版社,2005年,1410页-1483页
2、黄国兴、陈改新编著,《水工混凝土建筑物修补技术及应用》,
北京,中国水利水电出版社,1999年,210页-236页