CN109356161A - 一种大型水电井弯管段低速高频斜面分层混凝土浇筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型水电井弯管段低速高频斜面分层混凝土浇筑方法。采用可移动滑模作为水电井弯管段模板，根据水电井弯管段结构沿纵向分为多个浇筑仓由低位仓向高位仓逐一进行浇筑，模板包括弯管段滑模、前端头模板和/或后端头模板，浇筑施工包括混凝土性能配置、低层高频斜层混凝土施工和混凝土施工控制。本发明混凝土浇筑利用滑模后混凝土的塑性，可有效解决仰拱混凝土面上的气泡、水纹及麻面等混凝土缺陷，滑模具有连续施工的特点，其滑模结构面顺滑，相比常规散装模板拼装结构更有利于弯管结构的过流，本发明采用底层高频斜层施工方法，利用弯管段内圆弧小于外圆弧，滑模移动可小范围、逐渐释放弯管段仰拱完成缺陷处理。

Description

一种大型水电井弯管段低速高频斜面分层混凝土浇筑方法

技术领域

本发明涉及混凝土浇筑施工技术领域，尤其涉及一种用于大型水电井弯管段混凝土浇筑的方法。

背景技术

水利水电工程中因水流流态及水压作用，工程中不可缺少的存在弯管段结构。针对这一结构的混凝土施工，目前多采用压力钢管内衬钢筋混凝土或素混凝土，以及钢筋混凝土两种方式。

目前弯管混凝土施工采用满堂脚手架加定制模板、散装模板拼装施工方法，施工程序为：建基面清洗验收、弯管钢筋安装、底模安装、满堂脚手架搭设、边顶模板安装、端头模板封堵、仓号验收、混凝土浇筑；浇筑时混凝土由低向高，逐层浇筑，混凝土面逐层升高，最后浇灌顶拱混凝土；施工中常常出现因混凝土流动性大，混凝土用水量大，浇筑后在混凝土仰拱面有水纹、气泡产生，影响混凝土质量；且该方法施工工艺繁杂，施工工期长。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种大型水电井弯管段低速高频斜面分层混凝土浇筑方法。本发明要解决的问题是提供一种采用低层高频斜层混凝土滑模施工工艺，通过控制混凝土成分组成，改进用水量，增强混凝土的保聚性，实现弯管滑模所需的底部有限长度范围内混凝土浇筑至顶部高度，并利用滑模移动时混凝土的塑性性能，消除仰拱混凝土面的气泡、水纹等缺陷。

本发明通过以下技术方案实现：

大型水电井弯管段低速高频斜面分层混凝土浇筑方法，包括以下方法：

采用可移动滑模作为水电井弯管段模板，根据水电井弯管段结构沿纵向分为多个浇筑仓由低位仓向高位仓逐一进行浇筑，模板包括弯管段滑模、前端头模板和/或后端头模板，浇筑施工包括混凝土性能配置、低层高频斜层混凝土施工和混凝土施工控制；

1)混凝土性能配置，采用以下配比及标准的混凝土：

2)低层高频斜层混凝土施工；水电井弯管段混凝土浇筑仓纵向为弯曲的圆柱形，横截面为圆环形，每仓由弯管段低端向上设置并浇筑；

第一步：混凝土由低端前端头地面开始摊铺第一层，第一层纵向长 50cm、厚25cm，摊铺后用插入式软轴振捣棒振捣，振捣后的混凝土在平面自由端形成一斜坡面，在斜坡面上用平板振捣器进行斜插式面振捣；

第二步，在第一层混凝土平面上及斜坡面上铺第二层混凝土，第二层混凝土厚25cm，用插入式振捣棒振捣，振捣顺序封堵前端头约束端至第二层混凝土平面自由端，第二层混凝土平面自由端在重力作用下下滑至斜坡面上，用平板振捣器在第二层斜坡面上振捣；

第三步，在第二层混凝土平面上及斜坡面上铺第三层混凝土，第三层混凝土厚25cm，用插入式振捣棒振捣，振捣顺序封堵前端头约束端至第三层混凝土平面自由端；第三层混凝土平面自由端在重力作用下下滑至斜坡面上，在第三层平面层混凝土振捣完成后，用平板振捣器在第三层斜坡面振捣；

第四步：以此类推，随着层数的增加，混凝土不断增高，混凝土在水平面上的投影不断加长，形成混凝土下部前端水平位置在模体下部边缘，上部混凝土填充满弯管上部空腔50cm长度范围；完成模体一个浇筑仓的斜层混凝土浇筑；

第五步：混凝土待强4h后开始滑升模体，并对整仓仰拱未初凝混凝土面上的气泡、水纹及麻面进行人工抹面处理，消除仰拱混凝土面的气泡、水纹及麻面；

第六步：模体滑升后，模体滑出混凝土50cm进入下一浇筑仓，重复第一步至第五步作业；

3)混凝土施工控制：混凝土塌落度拌制以满足混凝土入罐车需求最低塌落度为准，拌制时塌落度控制在90～110mm；混凝土运输到现场后，混凝土泵送塌落度控制在70～90mm以满足混凝土泵泵送最低塌落度要求；混凝土振捣塌落度控制为50～70mm。

所述各层振捣时，本层振捣需对本层以下两层斜坡面混凝土进行复振，复振振捣棒插入位置在本层平面线外15cm处插入。

本发明有益性：本发明混凝土浇筑利用滑模后混凝土的塑性，可有效解决仰拱混凝土面上的气泡、水纹及麻面等混凝土缺陷，滑模具有连续施工的特点，其滑模结构面顺滑，相比常规散装模板拼装结构更有利于弯管结构的过流，本发明利用滑模与弯管段结合的结构特点：采用底层高频斜层施工方法，利用弯管段内圆弧小于外圆弧，滑模移动可小范围、逐渐释放弯管段仰拱完成缺陷处理；弯管滑模是未来弯管施工的导向，低层高频斜面滑模混凝土施工工艺是弯管滑模不可缺少的一部分。

附图说明

图1是弯管正面轮廓示意图；

图2是弯管横截面示意图；

图3是本发明弯管混凝土浇筑开始阶段纵向截面局部放大示意图；

图4是本发明弯管混凝土浇筑开始阶段横向截面局部放大示意图；

图5是本发明弯管混凝土浇筑后期阶段纵向截面示意图；

图6是本发明弯管混凝土浇筑后期阶段横向截面示意图。

图中，1是浇筑第一层，2是浇筑第二层，3是浇筑第三层，4是前端头模板，5是后端头模板，6是软轴振捣棒，7是平板振捣器，A是平面，B 是斜坡面。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

大型水电井弯管段低速高频斜面分层混凝土浇筑方法，包括以下方法：

采用可移动滑模作为水电井弯管段模板，根据水电井弯管段结构沿纵向分为多个浇筑仓由低位仓向高位仓逐一进行浇筑，模板包括弯管段滑模、前端头模板和/或后端头模板，浇筑施工包括混凝土性能配置、低层高频斜层混凝土施工和混凝土施工控制；

1)混凝土性能配置，采用以下配比及标准的混凝土：狭窄部位混凝土一般采用泵送混凝土，要求混凝土具有较高的保水性,流动性和黏聚性，以适应狭小空间内混凝土的均匀密实；弯管混凝土泵送要求：首先满足狭小空间泵送入仓要求，混凝土必须是泵送，混凝土的塌落度不能太小，塌落度不能小于8；其次，弯管混凝土在初始位置时要求混凝土能形成斜面结构，即在底部有限长度范围内混凝土能浇筑至顶部高度；以满足内外同弧度角滑升，为此需要降低混凝土的流动性、提高混凝土的保聚性；影响混凝土流动性的主要因素是混凝土单方用水量；影响混凝土黏聚性的主要因素是混凝土含砂率(灰砂比)。本发明选择适合的混凝土用水量及灰砂比，以满足混凝土与模体的同步进行，其参数选取如下：表中外加剂NMR有市售，如中国水利水电工程十二局生产的商品外加剂NMR。

2)低层高频斜层混凝土施工；水电井弯管段混凝土浇筑仓纵向为弯曲的圆柱形，横截面为圆环形，每仓由弯管段低端向上设置并浇筑；

第一步：混凝土由低端前端头地面开始摊铺第一层，第一层纵向长50cm、厚25cm，摊铺后用插入式软轴振捣棒振捣，振捣后的混凝土在平面自由端形成一斜坡面，在斜坡面上用平板振捣器进行斜插式面振捣；

第二步，在第一层混凝土平面上及斜坡面上铺第二层混凝土，第二层混凝土厚25cm，用插入式振捣棒振捣，振捣顺序封堵前端头约束端至第二层混凝土平面自由端，第二层混凝土平面自由端在重力作用下下滑至斜坡面上，用平板振捣器在第二层斜坡面上振捣；

第三步，在第二层混凝土平面上及斜坡面上铺第三层混凝土，第三层混凝土厚25cm，用插入式振捣棒振捣，振捣顺序封堵前端头约束端至第三层混凝土平面自由端；第三层混凝土平面自由端在重力作用下下滑至斜坡面上，在第三层平面层混凝土振捣完成后，用平板振捣器在第三层斜坡面振捣；

第四步：以此类推，随着层数的增加，混凝土不断增高，混凝土在水平面上的投影不断加长，最后形成：混凝土下部前端水平位置在模体前端下部边缘，上部混凝土填充满弯管上部空腔50cm长度范围；完成模体一个仓位的斜层混凝土浇筑；

第五步：混凝土待强4h左右后开始滑升模体，此时整仓混凝土未初凝，滑升后，顶部混凝土仍然在模体内，受到模体的支撑；而底部仰拱混凝土因模体滑升而外露，外露的混凝土因未达到初凝，混凝土仍有塑性，对外露出的混凝土面上的气泡、水纹及麻面采用人工抹面处理，从而达到消除仰拱混凝土面的气泡、水纹及麻面；

第六步：模体滑升后，模体滑出混凝土50cm左右，继续按照上一仓混凝土的斜层入仓方式入仓，在斜面上铺25cm厚，然后用平板振捣器振捣，并用软轴振捣帮对上一斜层混凝土进行复振；循环铺混凝土并振捣，在顶部混凝土浇筑再次达到50cm长度后停止混凝土入仓，然后滑升模体，上一仓混凝土顶部露出模体，而本次浇筑的顶部混凝土任在模体内，底部仰拱混凝土则随着模体滑升外露出模体，人工对外露的塑性混凝土面进行抹面处理；

3)混凝土施工控制：混凝土塌落度拌制以满足混凝土入罐车需求最低塌落度为准，拌制时塌落度控制在90～110mm；混凝土运输到现场后，混凝土泵送塌落度控制在70～90mm以满足混凝土泵泵送最低塌落度要求；混凝土振捣塌落度控制为50～70mm。

各层振捣时，本层振捣需对本层以下两层斜坡面混凝土进行复振，复振振捣棒插入位置在本层平面线外15cm处插入。

下面结合附图对本发明方法进一步说明：

图1是弯管正面轮廓示意图；图2是弯管横截面示意图。图1中下端表示第一混凝土浇筑仓的位置，底部阴影部分为开始浇筑底面，图2横截面底面阴影部分为开始浇筑底面，弯管段混凝土浇筑成型为圆环形结构；本发明采用簿层25cm多次高频叠加浇筑，根据滑模结构进行每仓浇筑后移动滑模，因滑模通常采用沿弯管径向布置并向弯管上部滑动，滑模移动后留下仰拱可方便实现抹面处理，消除仰拱混凝土面的气泡、水纹等缺陷。

图3是本发明弯管混凝土浇筑开始阶段纵向截面局部放大示意图；图 4是本发明弯管混凝土浇筑开始阶段横向截面局部放大示意图；图3和图4 表示了弯管段开始浇筑阶段前三层的浇筑状态。图5是本发明弯管混凝土浇筑后期阶段纵向截面示意图；图6是本发明弯管混凝土浇筑后期阶段横向截面示意图；在第一浇筑仓完成后，根据滑模覆盖结构，移动滑模，如图5所示，滑模移动后可露留出上端50cm的混凝土，经抹面处理，消除仰拱混凝土面的气泡、水纹等缺陷。继续进行新仓浇筑，弯管段上沿仰拱经同样处理，可实现缺陷清除。第一浇筑仓浇筑时模板包括弯管段滑模、前端头模板和后端头模板；滑模移动后，后续浇筑仓根据位置情况模板包括滑模，可以不设置端头模板。

Claims (2)

1.一种大型水电井弯管段低速高频斜面分层混凝土浇筑方法，其特征在于包括以下方法：

采用可移动滑模作为水电井弯管段模板，根据水电井弯管段结构沿纵向分为多个浇筑仓由低位仓向高位仓逐一进行浇筑，模板包括弯管段滑模、前端头模板或/和后端头模板，浇筑施工包括混凝土性能配置、低层高频斜层混凝土施工和混凝土施工控制；

1)混凝土性能配置，采用以下配比及标准的混凝土：

2)低层高频斜层混凝土施工；水电井弯管段混凝土浇筑仓纵向为弯曲的圆柱形，横截面为圆环形，每仓由弯管段低端向上设置并浇筑；

第一步：混凝土由低端前端头地面开始摊铺第一层，第一层纵向长50cm、厚25cm，摊铺后用插入式软轴振捣棒振捣，振捣后的混凝土在平面自由端形成一斜坡面，在斜坡面上用平板振捣器进行斜插式面振捣；

第二步，在第一层混凝土平面上及斜坡面上铺第二层混凝土，第二层混凝土厚25cm，用插入式振捣棒振捣，振捣顺序封堵前端头约束端至第二层混凝土平面自由端，第二层混凝土平面自由端在重力作用下下滑至斜坡面上，用平板振捣器在第二层斜坡面上振捣；

第三步，在第二层混凝土平面上及斜坡面上铺第三层混凝土，第三层混凝土厚25cm，用插入式振捣棒振捣，振捣顺序封堵前端头约束端至第三层混凝土平面自由端；第三层混凝土平面自由端在重力作用下下滑至斜坡面上，在第三层平面层混凝土振捣完成后，用平板振捣器在第三层斜坡面振捣；

第四步：以此类推，随着层数的增加，混凝土不断增高，混凝土在水平面上的投影不断加长，形成混凝土下部前端水平位置在模体下部边缘，上部混凝土填充满弯管上部空腔50cm长度范围；完成模体一个浇筑仓的斜层混凝土浇筑；

第五步：混凝土待强4h后开始滑升模体，并对整仓仰拱未初凝混凝土面上的气泡、水纹及麻面进行人工抹面处理，消除仰拱混凝土面的气泡、水纹及麻面；

第六步：模体滑升后，模体滑出混凝土50cm进入下一浇筑仓，重复第一步至第五步施工作业；

3)混凝土施工控制：混凝土塌落度拌制以满足混凝土入罐车需求最低塌落度为准，拌制时塌落度控制在90～110mm；混凝土运输到现场后，混凝土泵送塌落度控制在70～90mm以满足混凝土泵泵送最低塌落度要求；混凝土振捣塌落度控制为50～70mm。

2.根据权利要求1所述的大型水电井弯管段低速高频斜面分层混凝土浇筑方法，其特征在于：所述各层振捣时，本层振捣需对本层以下两层斜坡面混凝土进行复振，复振振捣棒插入位置在本层平面线外15cm处插入。