混凝土倉面設計在三峽二期工程中的應用

　　簡介：三峽二期主體工程澆筑手段以塔帶機為主,為適應澆筑強度高、入倉速度快的特點,已推行混凝土單元工程施工組織設計(以下簡稱倉面設計).倉面設計作為混凝土澆筑前必要的技術準備及指導澆筑作業(yè)的一種重要措施,對規(guī)范施工作業(yè)、保證工程質(zhì)量、加快進度等方面發(fā)揮了重要的作用. 

　　關鍵詞： 三峽二期 , 混凝土工程 , 倉面設計 , 應用

　　1、概述

　　三峽二期混凝土工程Ⅰ＆ⅡB標由左廠11～14壩段、左導墻壩段、左導墻、泄洪壩段和縱向圍堰壩身段加高部分等項目組成，混凝土工程量巨大，合同工程量775.88萬m3，是葛洲壩水利樞紐的0.75倍，是清江隔河巖工程的2.15倍。泄洪壩段是控制三峽二期工程工期的關鍵線路。按2003年大壩蓄水發(fā)電工期目標，施工期為5年，高峰期月澆筑強度達30萬m3，日最高澆筑強度達1.1萬m3.

　?、瘢Β駼標壩體結(jié)構(gòu)復雜，過流孔洞達73個，鋼筋制安量大，混凝土施工強度高，施工技術復雜，質(zhì)量要求高，且與金屬結(jié)構(gòu)及機電埋件安裝等項目平行交叉進行。

　　針對上述特點，推行倉面設計，作為混凝土澆筑前必要的技術準備及澆筑作業(yè)指導的一種重要措施，對規(guī)范施工作業(yè)、保證工程質(zhì)量、加快進度等方面發(fā)揮了重要的作用。

　　倉面設計由承建單位編制，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師審核批準后執(zhí)行。

　　2、混凝土倉面設計依據(jù)、內(nèi)容和要求

　　2.1 依據(jù)

　　倉面設計根據(jù)三峽開發(fā)總公司關于“使用塔（頂）帶機澆筑大壩混凝土鋪料方法的規(guī)定”、長江委監(jiān)理部關于“二期混凝土工程監(jiān)理規(guī)程”及每個倉面的具體情況進行設計。

　　2.2 倉面設計主要內(nèi)容及步驟

　　2.2.1 分析倉面特征

　　倉面特征主要包括混凝土品種及配筋情況、升層厚度和周邊干擾等因素。

　　（1）升層厚度

　　澆筑層厚度對混凝土施工速度、施工質(zhì)量和施工費用有很大影響，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點、倉面面積、澆筑難度、入倉手段、溫控要求及氣象等因素確定升層厚度。大體積混凝土澆筑層厚，基礎約束區(qū)一般11月～次年3月采用1.5～2m，4～10月采用1.5m，脫離約束區(qū)一般為2m或3m.

　　對于鋼筋密集區(qū)，提前進行分層設計。例如兩層及兩層以上水平鋼筋網(wǎng)部位，其最下層鋼筋距前一升層的收倉面為30cm，控制一次卸料的堆料高度在50cm以下，澆筑坯層厚度控制在30～40cm范圍。

　?。?）混凝土標號級配及配筋情況

　　混凝土標號級配應符合設計要求，對于墊底混凝土、鋼筋密集區(qū)和澆筑盲區(qū)混凝土，采取小級配（或富漿）替代方案，減少混凝土骨料分離。

　　倉位分為大體積素混凝土倉、少筋混凝土倉和多筋混凝土倉。倉面設計及審核人員要求熟悉倉內(nèi)鋼筋分布情況，認真分析鋼筋部位的施工難度及澆筑強度。

　　（3）分析周邊影響澆筑的因素

　　相鄰壩塊高差、備倉安排及其它專業(yè)平行作業(yè)等對混凝土澆筑均有一定影響，需提前審查施工計劃及制定相應的質(zhì)量保證措施。

　　2.2.2 確定澆筑參數(shù)

　　（1）澆筑手段

　　確定澆筑方案時應綜合考慮設備性能、拌和樓維護、鋼筋密集區(qū)及盲區(qū)平倉振搗困難和混凝土標號切換占用時間等因素，作為倉面設計的依據(jù)。

　　大體積混凝土一般采用塔（頂）帶機或高架門機入倉，如存在澆筑盲區(qū)，可采用多種入倉手段配合澆筑。塔帶機設計生產(chǎn)率為240m3/h左右，實際最大入倉強度約130m3/h～150m3/h，經(jīng)統(tǒng)計，綜合入倉強度約60m3/h～80m3/h；門（塔）機入倉強度約30m3/h～40m3/h.

　　（2）允許鋪料間歇時間

　　綜合考慮不同標號混凝土初凝時間、氣溫影響及溫控要求，確定合理的混凝土接頭覆蓋時間。夏季按2～4h，冬季按5h控制。如超過允許間隔時間，由現(xiàn)場質(zhì)檢員和監(jiān)理工程師共同判斷混凝土接頭是否出現(xiàn)初凝。當出現(xiàn)初凝時，應視初凝面積、部位決定采取處理措施后繼續(xù)澆筑或停倉處理。

　?。?）鋪料方法

　　平澆法具有分層清楚不易漏振、提高機械設備生產(chǎn)率和保證層間結(jié)合質(zhì)量、倉面設計及現(xiàn)場施工控制均較容易等優(yōu)點，應優(yōu)先考慮。平澆法升層厚度可達3m，坯層厚度為0.3～0.5m.除高溫季節(jié)外，大體積素混凝土或少筋混凝土倉，若無大的澆筑盲區(qū)，盡量采用平澆法。對于面積小于500m2的倉位，盡可能采用平澆法；對于鋼筋密集或盲區(qū)面積較大等澆筑困難倉，采用臺階法，并要求在倉面設計上注明原因。

　　臺階法在泄洪壩段臺階不超過三層，廠房壩段臺階不超過四層。坯層厚度為0.4～0.55m.大體積素混凝土倉或少筋混凝土倉，鋪料寬度8～12m，臺階寬度為2～4m.鋼筋密集區(qū)或澆筑盲區(qū)鋪料寬度適當縮短。鋪料寬度在滿足間歇時間前提下，盡可能取大值，以充分發(fā)揮機械生產(chǎn)效率和避免接頭處漏振。采用臺階法澆筑，應重點復核每個混凝土接頭能否在允許間歇時間前覆蓋，若不滿足要求，則需調(diào)整鋪料寬度。

　　2.2.3 確定資源配置

　　資源配置主要包括機械設備和人員兩個方面。主要機械設備有：平倉振搗機、平倉鏟、手持振搗器、降（保）溫設施；一般工具有：分散骨料工具、排除積泌水工具、倉內(nèi)保潔工具等。人員包括：倉面指揮、盯倉質(zhì)檢員、安全員、下料指揮、振搗工、輔助工及各工種值班人員。對大體積素混凝土倉、少筋混凝土倉和多筋混凝土倉的資源配置應根據(jù)澆筑強度明確規(guī)定。對存在澆筑盲區(qū)、抹面層區(qū)或有特殊要求的倉位，根據(jù)實際情況增加資源投入。

　　2.2.4 制定質(zhì)量保證措施

　　對于一般倉位，在倉面設計圖表“注意事項”欄加以說明；對于結(jié)構(gòu)復雜、澆筑難度大及有特殊要求的倉位，要求承建單位技術部門提供專項質(zhì)量保證措施，作為倉面設計的補充，并在倉內(nèi)組織技術交底，使倉面指揮、盯倉質(zhì)檢員直至施工班組均做到心中有數(shù)。

　　3、倉面設計審核與監(jiān)督執(zhí)行

　　3.1 倉面設計審核

　　倉面設計由承建單位技術部編制，在施工復檢員、終檢員內(nèi)審核合格的基礎上，報監(jiān)理工程師審核。

　　為確保倉面設計審核工作的科學性、嚴謹性，長江委監(jiān)理部對審核人的資質(zhì)、責任有明確的界定，并制定了內(nèi)部審核程序，對倉面設計審核實行雙控制：由混凝土專業(yè)監(jiān)理重點審核澆筑方案、資源配置及質(zhì)量保證措施；由結(jié)構(gòu)專業(yè)監(jiān)理重點審核混凝土標號級配分區(qū)、升層厚度和結(jié)構(gòu)尺寸。

　　3.2 倉內(nèi)執(zhí)行情況

　　為使倉畫設計不流于形式，切實發(fā)揮指導倉內(nèi)施工的作用，監(jiān)理部編制了倉面設計圖表標準執(zhí)行格式。

　　開倉前，要求將倉面設計分層、分區(qū)線放樣到模板或先澆塊混凝土側(cè)面上。倉面設計圖表放在專用鏡框內(nèi)，掛在醒目位置，使倉內(nèi)施工人員均能了解本倉澆筑要求。

　　混凝土澆筑過程中旁站監(jiān)理對照監(jiān)督執(zhí)行。因機械故障、下雨等外界因素影響，造成中斷澆筑時間較長或局部澆筑溫度超標，由監(jiān)理工程師與盯倉質(zhì)檢員確認可續(xù)澆的情況下，根據(jù)倉內(nèi)實際情況，調(diào)整鋪料次序，優(yōu)先覆蓋混凝土接頭，然后按倉面設計繼續(xù)澆筑。調(diào)整過程中，盯倉質(zhì)檢員與旁站監(jiān)理重點控制接頭處坯層寬度，避免欠振或漏振。正常情況下，必須嚴格執(zhí)行倉面設計。因倉面設計不合理、實施困難而修改的，則做好詳細記錄，并反饋給倉面設計編制人員及審核人員，以利下倉優(yōu)化。

　　現(xiàn)場監(jiān)理每班對倉面設計的執(zhí)行情況進行檢查，并做好記錄，監(jiān)理站長及時審核。倉面設汁執(zhí)行情況與單元工程一檢合格率考核相同，與單元工程評定和質(zhì)量特別獎掛鉤。

　　監(jiān)理站與承建單位每周召開1次倉面設計討論會。對上周倉面設計執(zhí)行不力提出整改措施，對未嚴格按倉面設計施工的質(zhì)檢員和倉面指揮采取口頭警告，嚴重者提請承建單位對其待崗培訓直至清退等處罰措施。同時，分析下周計劃施工倉位的特點和難點，提出倉面設計的指導性意見。

　　倉面設計由監(jiān)理站歸類存檔，與TGPMS質(zhì)量管理系統(tǒng)對應，便于查詢和分析。并在監(jiān)理周報上及時反映執(zhí)行情況。

　　4、典型倉面設計實例及執(zhí)行情況分析

　　4.1 倉面設計的實例

　　以下為左岸廠房鋼管壩段13-1乙-46（95.3～96.8）倉面設計的實例。

　?。?）分析倉位特征：因結(jié)構(gòu)需要，確定起止高程為95.3～96.8m，升層1.5m.倉內(nèi)有1個橫向交通廊道和壓力鋼管預留槽，廊道及預留槽周邊布1層鋼筋網(wǎng)，屬大體積少筋混凝土倉。設計混凝土品種有R90250#D250S10和R90150#D100S8.壩塊高差均在允許范圍內(nèi)，周邊無影響混凝土澆筑的因素。2000年11月份澆筑，屬低溫季節(jié)施工，采取自然入倉，允許間歇時間按5h控制。

　?。?）確定澆筑參數(shù)：①用法國波坦公司制造的頂帶機（編號為TB5#）為入倉手段。TB5#入倉強度達130m3/h，經(jīng)監(jiān)理對左廠13-1乙壩塊實際澆筑強度統(tǒng)計，實際最大平均工效為60～80m3/h.②因采用頂帶機入倉，用40cm厚富漿混凝土墊底。③廊道鋼筋網(wǎng)間距@15～20cm，周邊2m范圍以同標號3級配混凝土替代4級配混凝土。④允許間歇時間：因冬季施工，混凝土標號不超過R90250，故定為5h.⑤鋪料方法：倉位面積為579.3m2，優(yōu)先考慮用平澆法。分三個坯層，坯層厚度分別為40cm、55cm和55cm，最大1坯層混凝土量為318.6m3，澆筑強度按70m3/h計，通過計算復核，覆蓋混凝土接頭時間為4.55小時，在允許間歇時間以內(nèi)。

　　確定資源配置，主要機械設備：8頭平倉振搗機1臺，手持式振搗棒5個，保溫被及防雨布各580m2，倉內(nèi)排水及保潔工具齊全。人員配置為：倉面指揮員、盯倉質(zhì)檢員、專職安全員和下料指揮員各1人，澆筑工10人，輔助澆筑工2人，值班木工2人，值班鋼筋工、預埋工和電工各1人。本倉澆筑無特殊要求，故未要求制定專門質(zhì)量保證措施。

　　4.2 左廠13-1乙-46（95.3～96.8m）倉面設計執(zhí)行情況

　　左廠13-1乙-46（95.3～96.8m）倉混凝土澆筑嚴格按倉面設計執(zhí)行，施工有序。每班監(jiān)理對盯倉質(zhì)檢員和倉面指揮的考評均為“稱職”，單元工程質(zhì)量評定為優(yōu)良。

　　5、結(jié)語

　　（1）倉面設計對規(guī)范施工行為，保證混凝土工程質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，促進施工管理科學化和規(guī)范化發(fā)揮了重要作用。

　　（2）倉面設計的推行，對承建單位和監(jiān)理機構(gòu)提出了較高要求。倉面設計的編制和審核人員，不僅需要較強的專業(yè)理論知識，還需具備豐富的實踐經(jīng)驗（綜合素質(zhì)），才能不斷提高倉面設計水平，使其發(fā)揮重要作用。

　?。?）目前三峽二期工程實行倉面設計的主要對象為混凝土單元工程的澆筑，已發(fā)揮了較大的作用。長江委監(jiān)理部正在研究灌漿和金結(jié)安裝工程的單元工程施工組織設計，使單元工程施工組織設計在三峽二期工程的其它項目中推廣應用，為實現(xiàn)三峽工程的“三個一流”目標打下堅實的基礎。