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尾矿库圆形混凝土排水管道一次浇筑成型技术的创新信世杰等 2 1 【 工 程 设计 与 施工 】 尾矿库圆形混凝土排水管道一次浇筑成型技术的创新 信世杰， 白金 ， 韩春岱 ， 李海峰 ( 内蒙古辽河工程局股份有限公司， 内蒙古 赤峰 0 2 4 o 0 o ) [ 摘要] 现浇钢筋混凝土排水管道横断面一次浇筑成型技术， 比传统的先浇筑底拱、 后浇筑边项 拱 的两次成型技术具有大幅度缩短工期、 避免施工缝质量通病的显著优势， 具有一定的推广价值。 [ 关键词] 混凝土排水管道； 一次浇筑成型； 技术创新 中图分类号： T v 5 2 文章标识码： B 文章编号： 1 O 0 9一 ~8 8 ( 2 0 1 1 ) 0 5—0 0 2 1 — 0 2 1 工程概况 2 混凝土排水管道模板设计与施工 赤峰市鸡冠山铜铝矿采选扩建项 目尾矿库工程 ， 总投资约 8 O 0 o万元。主要建筑物有： ①透水坝一座 ( 土石方 7 0余万 m ) ； ②库区内8 道沟谷中分布着 2 7 座溢水井、 7座转流井； ③ 现浇钢筋混凝土排水管 4 2 o o m( 其 中 D N 1 5 ~ 排水管 1 6 5 0 m， D N 2 o o 0排水 管2 5 5 0 m) ； ④现浇钢筋混凝土排水斜槽 1 1 0 0 多 m； ⑤尾矿架空输水( 三根管) 管路 3 3 o o m； ⑥坝下设回 水泵站 、 蓄水池、 回水池 、 消力池等建筑物。 针对工期短任务重的实际情况， 项 目部提出了将 圆形排水管一次浇筑成型的方案。经过公司总工办的 修改完善， 最终付诸实施。 “ Y” 型铺设 ， 施工 中应特别注 意保证质量不使管路被 泥浆堵塞 。由于波纹管用于坝 内排渗 ， 铺 设的滤料应 洗净 ， 保证透水性 。 2 ． 1 设计内容 ( 1 ) 模板整体结构设计。 ( 2 ) 各部分构件设计， 包括： ①针梁设计； ②内模 板设计； ③丝杠支撑设计； ④外模板设计； ⑤模板加固 方案设计； ⑥模板安装工艺流程； ⑦模板拆除工艺流 程 。 2 ． 2设计依据 施工图纸和技术规范 。 2 ． 3 模板整体结构设计 根据排水管的横断面结构形式和和尺寸， 确定模 板整体结构形式横断面见图 1 。 面积逐渐扩大， 甚至有水渗 出； 冲填池积水突然消失 ， 泥浆表面突然下降 ； 坝 内发生“ 丝丝” 的响声 ； 应立 即 采取措施 ， 停止 冲填泥浆 ， 加强监视。 3 加强坝体变形观测， 保证安全施工 4 水坠坝施工的后期管护 变形观测主要包括坝面裂缝、 沉降和水平位移等。 水坠坝在施工期， 不仅要严格掌握施工技术， 还应有专 人进行坝体的变形观测工作， 当坝面均匀上升时， 沿坝 长每 1 O一1 5 m设一观测断面 ， 坝面每排高 3— 5 m， 在 上下游坝坡各埋设一排观测桩。经观测研究表明， 对 于均质坝， 日 最大水平位移不得大于 1 5 m m， 汛期不大 于 1 0 m m。当发现水平位移和沉陷量达到或超过要求 时， 应及时报告并立即停止冲填和筑埂， 待变形量趋于 稳定时方可施工， 同时还必须进行施工水坠期的水坠 坝整体稳定及边埂的自身稳定计算， 施工期坝坡( 包 括边埂) 抗滑稳定安全系数不应小于 1 ． 0 5 ， 以确保坝 体安全施工。另外， 通过实践观测发现， 当发现坝坡面 顺坝轴方向水平错位裂缝； 坝顶出现弧形裂缝， 由窄变 宽， 由短变长， 坡面有小颗粒土向下流动； 或边埂阴湿， 水坠坝竣工后沉陷值包括坝体沉陷和地基沉陷两 部分， 沉陷量约为设计坝高的 1 ％ ～ 2 ％， 当坝基为软 土层 ， 施工期短， 沉陷值可取坝高的 3 ％。竣工后第 2 年的 4～ 5月份对沉陷裂缝进行灌浆处理 ， 在灌浆过程 中， 先用清水清除裂缝上 口的浮土， 把土料过筛， 用过 筛后土料拌成较稀的泥浆灌注， 直到灌注满为止． 对坝 坡沉 陷部分进行铺土夯实 ， 然后进行观测 ， 发现问题及 时处理。 ( 编校 ： 常淑英 ) 收稿日期： 2 0 1 1 — 0 7— 2 3 作者简介： 温雅琴( 1 9 7 3一) ， 女 ， 高级工程师， 现从事水利 水土保持勘测设计、 方案编制论证及节水灌溉、 工程造价等工 作。 2 2 内 蒙 古 水 利 ． ● ， 、 辽 氅簿 警￡ 盐叠 ．善 三 逊 ． ， ( D针 ②_v 4 z夏撵 ； 1 o o 5 O 万 粥尉 令， 固 内横柢@ 控霁 ＆⑥ 外横板；0 1 O 05 0 方铜瞳令；囝 睨 0 钢筋嚣令；@ 抗浮镑 I 筋圆 垫层} 昆 凝土。 图 1 排水管道模板组装 2 ． 4针梁设计 ( 1 ) 针梁长度 =管节长度 +2 X( 支座长度 +1 0 0 m m)= 4 5 0 0+ 2( 2 0 0+ 1 0 0 ) =5 1 0 0 mm。 ( 2 ) 针梁截面选择 ： 针梁截面的惯性矩 I 必须满足 跨中挠度不超过规范允许值 的要求。 按针梁最不利的荷载组合确定针梁承受的最大弯 矩。再根据此最大弯矩和挠度计算公式， 求出针梁的 截面惯性矩 I 。 针梁按三跨连续梁考虑。最不利 的荷载组合是 ： 混凝土浇筑过程中其 自由面上升至管道中心线所在水 平面时 ， 底拱模板下部的混凝土尚未初凝。此时 ， 混凝 土对针梁的浮托力减去针梁结构 自重( 内模板 +丝杠 支撑 +针梁 ) 后， 向上的净均 布荷载是针梁在使用过 程中受到的最大荷载。按此净均布荷载即可求得针梁 的最大弯矩。 通过计算， 确定针梁截面为2 [ 1 4 a 。 2 ． 5内模设计 内模沿圆周等分为 8块 ， 沿管道周线方 向的长度 为 1 m。内模的面板和肋板厚度均为 3 mm， 相邻模板 通过钢模卡子进行连接 ， 内模委托钢模厂制作。 2 ． 6 丝杠支撑设计 每节管道模板长度 4 ． 5 m， 设 4道辐射状丝杠支 撑。每道支撑由8 根等长丝杠支撑组成， 相邻丝杠之 间的夹角为 4 5 。 。丝杠的外端抵顶在纵向围令上 。丝 杠的内端固定在钢制套筒上， 套筒可沿针梁前后移动。 2 ． 7 外模板设计 排水管外侧直立面采用普通定型钢模板， 管道中 心线以上的圆弧模板采用3 m m厚的钢板委托钢模厂 制作。 2 ． 8 模板加 固方案设计 内模板 固定于针梁上， 针梁固定于基础垫层上 ； 外 模板底部通过拉筋固定于垫层混凝土上 ， 顶部通过对 拉螺栓固定于内模板上。 2 ． 9 模板安装工艺流程 模板安装工艺流程见 图2 。 垫屡达勤设计强度 绑扎钢筋、设置内横定位1 霓 筋 l 安 装 内 、 外 梗 I 图 2 模 板安装工艺流程 2 ． 1 0 模板拆除工艺流程 模板拆除工艺流程见图 3 。 l } 凝 土 迭 } I 拆 横 强 度l I I 上 拆除外横板和端自 啦 板 图 3模 板 拆 除 工 艺 流 程 3 排水管道混凝土施工 混凝土为二级配泵送混凝土 。混凝土从外模上方 的敞 口注入仓面。为防止内模发生侧移 ， 浇筑时保证 内模两侧 的混凝土 自由面平起上升 ， 不产生侧向压差。 4 技术创新效果 与传统的分两期立模进行浇筑的施工方案相比， 一 次立模进行排水管浇筑的施工技术创新 ， 具有施工 效率高、 综合成本低、 施工质量和安全易于保证等明显 优势。施工进度、 施工质量均得到了业主和监理单位 的高度评价 。 ( 编校 ： 郭宝丽) 收稿日期 ： 2 0 1 1— 0 7—1 5 作者简介： 信世杰( 1 9 7 1 一) ， 工程师， 现从事水利水电施工 管理工作。 车 一安一 中 嚣