- 215.50 KB
- 57页
- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、本文档由网友投稿或网络整理,如有侵权请及时联系我们处理。
'【题 名】:水闸施工规范条文说明 【副题名】:Standardforsluiceconstruction 【起草单位】:江苏省水利厅主编 【标准号】:SL27-91 【代替标准】: 【颁布部门】:中华人民共和国水利部发布 【发布日期】:1994-06-30发布 【实施日期】:1994-07-01实施 【标准性质】:中华人民共和国行业标准 【批准文号】:水建[1992]10号 【批准文件】: 中华人民共和国水利部关于发布《水闸施工规范》(SL27-91)的通知 水建[1992]10号 根据原水利电力部标准制(修)订计划,由江苏省水利厅主编的《水闸施工规范》 经审定批准为水利行业标准。标准的编号为SL27-91,从一九九二年七月一日起实施。 本规范在执行中如有问题和意见,请函告水利部建设开发司,由该司负责解释。 该标准由水利电力出版社出版发行。 一九九二年六月三十日 【全 文】: 水闸施工规范条文说明 1 总 则 1.0.1 除条文规定的适用范围外,相应等级的涵洞、渡槽及水工挡墙、护岸等建 筑物的施工可参照使用本规范。 我国的水闸,多数建在河流中下游的平原、滨海的土基上。因此,本规范重点适 用于一般土基水闸的施工。至于在冻胀土、湿陷性黄土、膨胀土等特殊土基上的水闸 施工,由于缺乏成熟的经验,有关专门性内容未列入本规范中。 对于特别重要的大型水闸,例如长江葛洲坝枢纽的泄洪闸,工程规模巨大,混凝 土温控、施工导流等施工技术也较复杂,故应专门研究,制定补充规定。 1.0.2 本规范是根据水闸施工的特点编制的,并曾与有关规范协调,因此,凡本 规范未规定的事项,应按有关规范执行。 1.0.3 水闸施工,达到优质、安全、经济的具体要求是: (1)符合设计文件、图纸和施工规范的规定,并力争达到水利水电基本建设工 程质量评定标准的优良等级。 (2)认真贯彻执行《水利水电建筑安装安全技术工作规程》(SD267一88)的 各项要求,避免发生安全事故。 (3)达到国家或主管部门规定的各项经济指标。 (4)按规定(多数情况下)在灌溉期前或汛前完成,并发挥效益。 1.0.4 水闸施工前,应具备按基建程序审查批准的设计文件和满足施工需要的图 纸和技术资料,据此,研究、编制施工措施设计。遇到松软地基、严重的承压水、复 杂的施工导流(如拦河截流开挖导流河)、特大构件的制作与安装等重要问题时,应 作专门研究,制定专项施工措施设计,用以指导施工。 1.0.5 施工单位必须按设计图纸施工。由于施工条件、材料规格、品种、质量不 符合设计要求,或原设计不合理,需要变更设计时,应提请建设单位与设计单位研究
解决,并由设计单位作出修改补充图和设计变更通知书。施工单位对施工措施设计的 重大修改,也应报请原审批单位同意后,方可执行。 1.0.6 近年来,建筑技术的发展很快。但由于种种原因,有些新技术尚不够完善, 贸然使用,很可能带来不良后果,为既积极而又慎重地采用新技术,故本条规定,对 采用的新技术(包括新工艺、新材料、新设备)必须通过试验和鉴定。 1.0.7 建国初期建造的水闸,一般都有较完整的施工资料和总结,但后来有些工 程的资料则不完整,给管理维修工作造成很大困难。因此,按照《水利基本建设工程 验收规程》(SD184-86)及施工实践,列出应提供的技术档案资料如下: (1)批准开工的文件,施工进度及大事记录; (2)引测、放样及各阶段测量成果; (3)工程地质、水文地质的实际记述; (4)地基和基础处理记述; (5)材料试验、配料单及试验分析资料; (6)各项工程质量检查记录; (7)主要工程材料、设备的质保书、合格证; (8)混凝土浇筑值班记录、拆模日期及养护情况; (9)观测设施的埋设及施工期观测记录; (10)特殊问题处理说明和有关技术会议纪要; (11)分部工程及阶段(中间)验收资料; (12)设备检验及安装、试运行记录; (13)竣工图、施工技术总结及提供管理单位注意的事项; (14)单元工程质量评定及竣工验收资料。 以上文件、资料均应按规定格式、份数整理,并加说明。 水闸工程的分部工程验收,可按地基开挖、地基处理、闸身土建工程、闸门和启 闭机安装、上下游引河等进行。 阶段(中间)验收在工程完成水下部分和放水之前进行。 竣工验收应在工程完建后3个月内进行。 2 施工测量 2.1 一般规定 2.1.3 建筑物总平面布置图系根据设计阶段测放的地形图绘制的,因此规定了施 工平面控制网的坐标系,应与设计阶段的坐标系相一致或有换算关系,以减少施工误差。 国家水准点的高程,按国家测绘局1987年5月26日国测发[1987]198号通告启用《 1985年国家高程基准》。该基准是采取青岛验潮站高程1952年至1979年验潮资料为依 据,但目前全国尚未完全统一,如淮河水系沿用废黄河零点,长江水系沿用吴淞零点。 因此,本条规定了施工高程控制网必须与设计阶段的高程系统相一致。凡流域水系规 划设计高程与国家高程基准不同时,施工测量时应予以注意,防止发生差错。 2.1.4 施工测量的主要精度指标系根据建筑物不同部位和重要程度,参照水利水 电建设总局《水利水电工程施工测量规范》(SDJS9-85)[以下简称(SDJS9-85)], 并结合测量放样的实践经验制定的。平原水闸一般不进行外部变形观测,故表2.1.4 中不列位移测点的平面位置中误差值。 (SDJS9-85)平面位置中误差精度是相对于邻近基本控制点,本表的平面位置中 误差相对于轴线点是放宽了要求。根据实践经验,水闸主要轮廓点的放样误差,相对 轴线控制点±20mm只能满足设计和施工的要求。
2.1.5 为了防止测量标志点位移动,一般在控制桩四周现浇混凝土固定。并加栅 栏保护。测量标志应设有校核桩、控制桩,并定期检测。施工期间,应注意桩周有无 机械振动、外荷载增减、雨后沉降和土坡滑移等,如有位移迹象,必须立即补测。 2.2 施工测量 2.2.2 一般平原地区水闸体形多为矩形,故布置控制网时一般以轴线网为宜,它 由若干条平行和垂直于水闸轴线的控制线所组成。施测时,只需放出相应的坐标位置, 即可得出各自的轮廓点位,其它如弧形或扩散形翼墙亦可同时放出,既方便又不易发 生差错。如需布置施工三角网时,一般将水闸轴线作为三角网的一边,这样,便于校 核和提高精度。 2.2.3 (SDJS9-85)第2.1.3条规定其最末级控制点的相邻点位中误差不应大 于10mm。根据经验,由于水闸轴线网点距建筑物较近,故将相邻点位中误差放宽为15mm。 平面控制测量等级,(SDJS9-85)按二、三、四等三角网(锁)技术要求,而平 原水闸地势平坦,精度要求可适当放宽。故参照交通部《港口工程测量技术规范》1982 年修订版和国家基本建设委员会、冶金部《工程测量规范》(TJ26-78)拟定表2.2.3 -1和表2.2.3-2。 2.2.4 由于国家水准点有可能被碰动或损坏,所以本条文规定了在接测国家水准 点时,必须有两点以上,其高差符合要求后(证明原水准网可靠),才能正式布网。 2.2.5 大型水闸闸身较长,故规定工地永久水准基点应设置两座,这是为了便于 观察,使垂直位移观测能构成附合线路,以资校核。 另外,应根据施工需要布设工地水准网点。工地水准点应经常与工地永久水准点 检测,防止点位移动。 2.2.6 高程控制测量的等级要求,系根据工程规模和放样精度而定。大型水闸垂 直变形观测,本应相当于水准测量等级二等的要求,水准仪应用S1型号,但目前有 些施工单位不具备如此精密的仪器,而水闸在施工初期垂直变形值较大,用S3水准 仪亦能反映,此时可适当放宽要求。 高程测量的技术要求,主要是按照《国家水准测量规范》1974年版和(SDJS9-85) 拟定。 2.2.9 闸室底板上部立模点位放样精度要求较高,一般采用在闸塘口中心轴线控 制点,居高临下直接交会,测出底板中心线和闸孔中心线。此项工作直在底板混凝土 浇筑后5天内弹线时进行,此时弹线,因混凝土面仍吸收水分,墨线可永不退色。用 仪器直接观测十字轴线精确可靠,而后按设计图纸体形特征,用钢带尺量出点位,弹 出立模线和检查控制线以便施工。 2.2.10 按照(SDJS9-85)第7.1.3条拟定。 2.2.11 为了保证施测精度,规定了立模、砌(填)筑、浇筑、金属构件预埋的高 程放样,均应采用有闭合条件的几何水准法测设。由于闸塘内样桩多,为了防止偶然 性差错,一般宜后视两个高程点,当视线高符合误差要求后再行测放,测量完毕再复 测、校核。 对闸门(特别是弧形闸门)预埋和闸门安装高程测量,以底板浇筑后的初始观测 点的高程为基准(一般取底板沉降观测的首次观测值),始终采取相对高差进行测放, 不再考虑水闸沉降的影响,以保持各工程部位相对几何高差的同一性。 3 施工导流 3.0.3 对个别工程所处地区特殊以及河道水位、流量变幅大,按规定标准导流不 经济,技术上又确有困难时,经过技术经济论证并报主管部门批准,方可适当降低围 堰标准。
采用降低围堰标准施工时,必须准确掌握施工进度,在汛期到来之前,工程应抢 至能安全渡汛的程度。 由于潮汐的大小影响因素较多,卤水漫决影响巨大,故在感潮河口建闸不应降低 施工导流建筑的挡潮标准。 3.0.5 采用分期导流围堰建闸,束窄河面宽度,势必使水流集中,流速增大。过 大的流速,往往对围堰和堤岸形成威胁。根据国内外规范和文献,建议参考表3.0.5 控制起动流速。 表3.0.5 各类土的起动流速(m/s) ┌────┬──────┬────┬──────┐ │河床土质│ │河床土质│ │ ├────┼──────┼────┼──────┤ │淤泥 │0.25~0.45│大砾 │1.10~1.30 │ ├────┼──────┼────┼──────┤ │粉砂 │0.25~0.40│砂壤土 │0.40~0.70 │ ├────┼──────┼────┼──────┤ │极细砂 │0.35~0.45│轻粘壤土│0.55~0.80 │ ├────┼──────┼────┼──────┤ │中等砂 │0.45~0.60│中粘壤土│0.65~0.90 │ ├────┼──────┼────┼──────┤ │粗砂 │0.60~0.75│重粘壤土│0.70~1.00 │ ├────┼──────┼────┼──────┤ │小砾 │0.75~0.90│粘土 │0.65~1.15 │ ├────┼──────┼────┼──────┤ │中砾 │0.90~1.10│ │ │ └────┴──────┴────┴──────┘ 表中为水力半径R=1m时的起动流速。 起动流速与R的关系式为 3.0.6 截流方法、龙口位置及宽度应根据自然条件认真对待。我国在堵坝技术方 面累积了不少成熟的经验。在江苏省导沂工程中的小潮河堵坝是建国后在潮水河中首 次用埽工技术堵坝的,经历了数次失败后,才获成功。此后射阳河、新洋港拦河坝的 截流戗堤是修筑在软淤土深厚且极易冲刷的潮汐河口处。在总结以往经验的基础上, 经周密设计并作模型试验和现场试验,采用了先紫石枕护底,再用“平堵”与“立堵” 结合的办法进行合龙,都一次获得了成功。如新洋港截流戗堤的施工程序是先用直径 1m、长15~20m、重约12~16t的柴石枕护底,完成后,再用柴土埽捆厢进占,口门缩 窄至100m时,抛长25m的柴石枕,同时加高护底,口门缩至50m时,改用长20m的柴石 枕合龙,同时上、下游均抛土包及筑上戗闭气断流。 3.0.7 条文中指的,“低潮期”具有下述含义:一是在一年中的低潮季节,二是 指以15日为周期的低潮时段,两者均属于优选时段。在该时段抢堵合龙,到位率最高。
利用高平潮时段次之,有潮差时投料均须测定流速,定位投料。 3.0.8 在土质河床上截流,戗堤常因压缩、冲蚀形成较大的沉降或滑移,计算用 料与实际用料往往有较大出入,有些资料建议增加20%的备料量,但非定论。 在土质河床,尤其是松软土层上筑戗提截流,护底工程是否恰当常是成败的关键。 根据以往经验,首先,护底工程范围应较宽广,如射阳河,河面宽351m,中泓水深10m, 淤深10m,中淤两侧浮淤深5~7m,贯入击数小于2,原计划护底宽180m,中泓护底长 90m,两侧长70m,筑坝开始即遇到坝体撕断、塌陷、滑移,河底淤泥壅高等现象。改 用柴土埽后,仍有将24根生根大缆撕断的险象出现,南坝头先后塌陷计7次,下陷13m, 北坝头塌陷计6次。经将柴石枕护底南北各加宽30m,中泓护底加厚一层,进展始较顺 利。 其次,护底工程要排列严密。事前应经实验找出抛投料物在不同流速、水深情况 下移动距离的规律;抛投前测定流速、水位,使料物准确到位,并进行水下检查,填 补遗漏处。 再者,应保证抛投的料物在浮重状态和动、静水作用下的稳定性能。如射阳河截 流坝曾预作试验,在柴石枕浮重4.68kN/情况下,枕与河 底淤泥的开始滑动的平均摩擦系数为0.539,枕与枕之间开始滑动的平均摩擦系数为 0.808;按平衡方程式计算,第一层护底的允许最大流速为7.37m/s,第二层以上 枕的允许最大流速为9.04m/s;在合龙时最大水位差为2.73m。相应的流速为7.4m/s, 小于9.04m/s,证明护底柴石枕不会滑移。 3.0.9 对龙口水力特征值的观测次数应随龙口的缩减而增加,并有专人负责,紧 要关头要时刻掌握水情变化。戗土应随进占段的伸展依次进行,合龙后全力加强戗士, 免受渗流破坏,通称“闭气”。单流向河道的堰体宜先加前戗,双向水头的堰体前后 戗都应加强,视水头差不同,有所侧重。在加戗、加高至堰身稳定后,始可有计划地 降低堰内水位。堰后平(戗)台宜在排水后层层压实,以增强防渗效果。 3.0.10 大、中型水闸施工中,曾出现围堰出险及溃决事故,造成人力、物力浪费。 这些情况多数发生在设计水头以内,因疏于检查、维护,渗流淘空堰体造成,只有个 别是由于水位超过设计高程所致。 3.0.11 开拦河堰放水前,应对工程的具体情况进行慎重分析。如上下游水位情况, 潮水河水位变化幅度,堰的土质、河床连接情况,堰外河床深泓位置,海漫至堰脚的 距离,闸门启闭条件等,制定具体措施计划,确定开堰程序,开堰口门的数量、位置、 深度、宽度,计算堰间充水容量及充水时间,开堰的水头落差所形成的瞬间最大流速 等,还要考虑到万一出现意外情况时的特殊措施,以策安全。 开拦河堰放水的一般程序为:先开下堰充水,次开上堰以减小水位落差;当堰内 水位差较大时,宜先用虹吸管向堰内注水。当上下堰间水流串通后,应视水位落差大 小和堰体、堰内冲刷情况,使用闸门控制调节,造成多级水位,以达到安全放水的目的。 1965年7月3日,淮河入江水道上的芒稻河闸,在土建工程全部完成、启闭机尚未 到工的情况下,由于排涝要求,闸门吊高1m,开上下拦河堰放水。由于掌握欠妥,开 堰仅半小时,上游高水下泄,估计最大流速为9.6m/s,最大瞬时流量达97, 造成上游干砌、浆砌护坦冲毁,混凝土铺盖局部淘空,接着下游出流偏向西岸,将与
船闸的分水裹头逐步冲塌,长约180m,宽达10~20m,情况紧急,抢救均无效果,直至 闸门全部关闭后,始行平息。 3.0.12 近年来,江苏对40余座大、中型水闸进行检查,发现其中有数座由于筑堰 块石未拆除干净或残留的砂石骨料冲入消力池,使消力池混凝土表面磨蚀损坏,严重 的竟至露筋,修复较为困难,故将该项内容列入条文。 4 土方开挖和填筑 4.1 一般规定 4.1.1 土方开挖和填筑,应根据工程地质和实际施工条件,通过分析比较,选择 合理的施工方案。土方开挖如采用机械化施工方案,需考虑土层的承载能力。当采用 水力冲挖时,应考虑土的类别及排泥场地。 正确选定降、排水措施是保证质量和进度的前提。如措施得当,可减少开挖难度, 加快施工进度,特别是在有承压水影响的粉细砂或砂壤土地基中,更需高度重视,否 则开挖有可能达不到设计高程,甚至使地基发生渗流破坏。 水闸施工中的土方工程,一般包括基坑开挖与回填、引河段的开挖与筑堤、导流 建筑物的开挖与填堵以及施工围堰修筑与拆除等项目,土方数量大,为此在施工中应 对土石方进行综合平衡,做到顺序合理,挖填结合。 4.1.2 弃土区宜堆填平整,利于造地或绿化造林。对粉细砂、砂壤土的弃土宜用 粘性土覆盖或植物保护,防止水土流失和尘土飞扬。对于取土区,开挖时宜尽量规整, 注意环境保护与恢复。 4.2 排水和降低地下水位 4.2.2 基坑排水设施的能力,在围堰合龙后的初期,一般按坑内积水量的2~3倍 来配备。在以后的阶段可结合水文地质情况、围堰渗水量、最大降雨量、施工进度等 因素计算确定。 基坑水位的允许下降速率,视围堰型式、地基特性及基坑内外水位确定,对土质 围堰一般为0.5m/d左右. 4.2.4 对砂壤土、粉细砂土或有承压水的上层,应根据水头、水量分别选用不同 类型的井点降水。根据《地基与基础工程施工及验收规范》(GBJ202-83)和河南省 经验,列出各类井点的适用范围如表4.2.4。 表4.2.4 各类井点的适用范围 ┌──┬─────────┬──────┬───────────┐ │项次│ 井点类别 │土层渗透系数│ 降低水位深度 │ │ │ │ (m/d) │ (m) │ ├──┼─────────┼──────┼───────────┤ │1 │单层轻型井点 │0.1~50 │3~6 │ ├──┼─────────┼──────┼───────────┤ │2 │多层轻型井点 │0.1~50 │ 6~12 │ │ │ │ │ 第一级为3~4m,以后│ │ │ │ │逐级减少0.5m │ ├──┼─────────┼──────┼───────────┤ │3 │喷射井点 │0.1~2 │8~20 │ ├──┼─────────┼──────┼───────────┤ │4 │管井井点 │0.5~80 │单井3~4 │ │ │(即农用机井井点)│ │群井<15 │
├──┼─────────┼──────┼───────────┤ │5 │深井井点 │10~250 │>15 │ └──┴─────────┴──────┴───────────┘ 4.2.6 在进行井点降水措施设计时,需准确掌握降水地区工程地质和水文地质资料, 所采用的土层渗透系数必须可靠。当工程规模较大或土层情况复杂时,应做校核抽水 试验。 布置井点时,一般要求将地下水降至基坑底以下0.5~1.0m,井点系统应布置 成封闭型,井点圈的宽度大于两倍抽水影响半径时,需在基坑中部再布置线状井点系 统或布置成上下两个封闭圈。 井点降水特别是采用管井井点降水时,形成的降水漏斗范围大,可能会引起附近 建筑物的沉降,应制定观测计划和安全措施。 4.2.7 在水闸施工中,管井井点的井管多采用混凝土管,管的内径一般为300~400mm, 分实管和过滤管两种。过滤管多为10MPa无砂混凝土管,孔隙率为20%~25%,裹滤布; 实管一般为20MPa混凝土管。井底为透水层时,其底部应分层铺填反滤料,先填底部, 后填井周。 洗井能清除井底淤积沉淀物,破除井壁的附着泥浆和抽出渗入含水层中的粘土颗 粒,并使井周围地层成为天然反滤层,故回填滤料完毕后,应及时洗井,否则,将影 响管井的出水量。每段抽水洗井的长度约为3~4m,抽停相间,能产生瞬时负水锤, 易带动泥沙,效果较好。洗井的主要设备有空气压缩机、风水管和气水混合器等。 4.2.8 本条文是参照(GBJ202-83)第2.2.1条、第2.2.5条、第2.2.6条、 第2.2.7条等有关规定提出的。 4.3 基坑开挖 4.3.1 据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(平原、滨海部分)(SD216 -87)的规定,基坑边坡稳定的安全系数一般不小于1.05,但在实际施工中,还应 考虑施工方法(采用人工或机械开挖)、渗流、降雨等因素。如为减轻对砂性土边坡 的冲蚀,可放缓边坡。在粉细砂、砂壤土地层中,若将集水坑降水改为井点降水,使 地下水位下降情况发生变化,可取消龙沟,改陡边坡。 表4.3.1 江苏省部分涵闸工程采用边坡和 坑底工作面放宽尺度表 ┌────┬────────────────┬────────┬─────┐ │工程名称│ 地质资料 │采用边坡 │坑底工作面│ │ │ │ │放宽尺度 │ ├────┼────────────────┼────────┬─────┤ │斗龙港闸│ 地面▽2.2~▽-1.5重粉质砂壤 │▽0.2以上1:3 │留10m左│ │ │土淤泥夹层;▽-1.5~▽-5.0黄灰│▽0.2以下1:5 │右工作面 │ │ │色重粉质砂壤土 │ │ │ ├────┼────────────────┼────────┼─────┤ │淮安一站│ ▽5.2以上粉质壤土;▽5.2~ │ 1:3 │ 6m │ │ │▽-1.0粉质粘土;▽-1.0~▽-3.0│ 地面高程7.5 │ │ │ │粉质壤土 │左右 │ │ ├────┼────────────────┼────────┼─────┤ │邵仙闸 │地面▽0.0重粉质壤土;▽0.0~ │ 考虑地下水位 │ 5m │ │ │▽-6.0中粉质壤土(底板▽1.0 │定1:2.5 │ │
│ │,齿槛▽-3.9) │ │ │ ├────┼────────────────┼────────┼─────┤ │射阳河闸│ 挖深12m,土质系粉砂土,渗水 │1:6 │10~20m │ │ │严重,排水不良,极易发生流砂 │ │ │ ├────┼────────────────┼────────┼─────┤ │嶂山闸 │粘土夹50%的砂礓 │1:1.5 │0.3m │ ├────┼────────────────┼────────┼─────┤ │江都一站│▽5.5~▽2.5砂壤土;▽2.5~ │▽2.0以上1:3 │ 8m │ │ │▽-7.0极细砂;▽-7.0~▽-15.0 │▽2.0以下1:5 │ │ │ │壤土 │ │ │ └────┴────────────────┴────────┴─────┘ 江苏省部分涵闸工程采用边坡和坑底工作面放宽尺度见表4.3.1,可供参考。 4.4 土方填筑 4.4.3 墙后的清理工作包括割除墙面上露出的钢筋头及涂沥青封闭、填补螺栓孔、 浆砌石岸墙、翼墙背的勾缝等等。伸缩缝处最好再铺一层沥青油毛毡隔水。 填土均衡上升,对单孔闸是指两侧岸、翼墙后的填土要同时均衡上升。对多孔闸, 由于两侧距离较远,则无此要求。对同一侧的岸翼墙的填土不论单孔间还是多孔闸, 应先深后浅,均衡上升。 4.4.4 预加沉降量应包括地基沉降量和填土的压缩量。如设计无要求时,根据施 工经验,预加沉降量一般约为填土高度的3%,如地基松软、填土要求特殊时,应通 过计算确定。 4.4.5 鉴于有的水闸在墙后铺设排渗设施时,边回填边铺设滤料及管线,滤料的 层次难于掌握,放加以规定。 5 地基处理 5.1 一般规定 5.1.1 本章所列为水闸工程中常用的几种地基处理方法。其他如预压地基、爆炸 振密地基、强夯地基、钢筋混凝土沉入桩、爆扩桩等,在水闸工程中用得不多,可参 照(GBJ202-83)的有关规定执行。 5.1.2 采用换土(砂)、振冲、高压喷射灌浆等地基处理方法时,在施工前宜作 现场工艺试验,确定有关的施工参数,并编制专项施工措施设计,以保证工程质量。 5.2 换土(砂)地基 5.2.1 关于垫层材料的选用,应遵循就地取材、节约经费的原则。并要考虑施工 方便、技术可靠。 级配良好的中砂和粗砂,较易振动密实。江苏省阜宁腰间地基换填厚3.9m中砂, 用水撼法振密,相对密度达0.8~0.9,最大干密度达1.85g/ 以上,密实度满足设计要求。级配良好的砾质砂也可使用。但对可能是管涌土类,必 须验算闸基出口段抗渗稳定性。至于粉、细砂和砂壤土类,不均匀系数多在1~3之间, 遭受振动荷载作用时,易产生“液化”现象,不宜采用。 对于砂料的含泥量,一般规范都规定不大于3%。考虑砂垫层砂料的选用关键是 紧密度能否满足要求,故含泥量可放宽到5%。 5.2.2 粘性土类以中壤土类为适宜,这类土易于打碎,施工含水量易控制也易夯 实。粘粒含量较大的重粉质壤土和粘土,打碎较困难,施工含水量也难控制,不宜作 为换土的土料。含砾粘性土是较好的垫层材料,其中含有较多的砂粒和小砾石,有利
于土块的破碎和疏干。 粘性土垫层施工含水量的控制是保证施工质量的关键,应严格掌握。设计的控制 干密度是由室内击实试验得到的最大干密度乘以压实度而得出的。 如图5.1.1所表明的击实曲线,最大干密度为1.65g/,取压实度为96%, 则控制干密度为1.58g/。控制干密度的坐标线与击实曲线相交于a、b 点,a点的横坐标即为施工含水量的下限值,b点的横坐标为上限值;ab区间即施工 控制含水量的范围。若土料的含水量不在该区间内,则密实度是很难达到预期效果的。 图5.1.1 土料末实曲线图 5.2.3 为了避免坑底基土受到扰动,预留适当厚度的保护层是一般常用的方法。 对于含水量过大的淤泥类土,在开挖到设计高程后,可铺垫一层土工织物,一方面起 保护基坑底面,解决在淤泥土上操作困难的问题;另一方面可起到铺垫作用,承受一 部分拉应力,从而增强稳定性和减小沉降量。 5.2.4 垫层直接作为水闸基础的持力层,在设计计算中是作为基础的一部分考虑 的,因此填筑时,每层厚度应符合规定,否则层底部密实度达不到设计要求。由于土 的性质和施工机械不同,铺土厚度也不同,应根据试验确定。如1963年江苏王港闸采 用壤土作填料,人工石硪夯击,铺土厚度为20~30cm,为避免基土受扰动,第一层铺 土厚度为10cm,然后轻夯密实。阜宁腰闸的砂垫层为中砂,用水撼法施工,层厚为25 ~30cm。 垫层铺垫时,应尽可能一层铺毕压实后再铺上一层,不要形成“界沟”或接头。 若回填面积过大,必须分段施工,则应将每层接头错开,不要形成自上到下的通缝, 造成簿弱环节。 5.2.8 负温下填筑的规定是参照《碾压式土石坝施工技术规范》(SDJ213-83)第 8.3.3条有关规定提出的。 5.3 振冲地基 振冲地基是70年代引进的新技术。如北京官厅水库坝基的细砂层、北京潮白河向 阳闸的砂壤土地基和江苏连云港市临洪泵站软土地基等,均曾采用此法加固,效果良 好。现已总结出一套完整的施工工艺,并经鉴定。 5.3.1 振冲法加固砂土或砂壤土地基,能同时起到增密、排水减压和预振效应等 三方面的作用,对提高地基土壤抗液化能力和承载力的效果是明显的。 目前对振冲法加固软弱粘性土地基的有效性认识尚不一致,较多的意见认为:用 振冲法加固粘性土地基主要是振冲置换土和制桩挤实作用,形成桩土复合地基。因此, 一些资料提出用碎石柱振冲置换软基时,地基土的不排水抗剪强度应大于16~20kPa。 这是由于位于软土的碎石桩,如果软土强度太低,则桩四周的侧压力太低,并不能提 高地基的承载力,因此本条规定对软弱粘性土地基必须经论证才可采用振冲法加固。 5.3.2 振冲置换所用的填料,对粉细砂和砂壤土地基用砾砂、粗砂,对软土地基 用碎石,但碎石桩改变了闸基渗流状态,可能还需增加防渗设施。 对中、粗砂地基可不加填料,只用振动器的振力将地基振动密实。 振冲器与振冲孔周边之间一般为50~100mm。因此碎石填料粒径在5~40mm之间为 宜,最大粒径不宜大于50mm。粒径过大易发生拒落,料径过细,在孔内泥浆中沉入速
度太慢,也不易振密。填料的含泥量要求在50%以下,是按南京水利科学研究院的资 料提出的。否则将增加泥浆的比重,填料下沉速度减慢,影响加固效果。 砂石混合料不应使用,因振冲时会使砂粒和石料分离,密实度差。 5.3.3 振冲法的加固效果与振冲器的技术参数和选型有密切关系。国外试验表明, 振冲器的振动频率宜接近土体自振频率,一般软弱地基的自振频率粘性土为8~16Hz, 砂土为15~28Hz。目前国内生产的振冲器的频率为1450r/min(24Hz),故对饱和松 散的砂基加密效果是较好的,对软土则效果差些。因此,本条规定应按工程要求和土 质情况来选用。 起重能力应根据加固深度和施工方法来选定。振冲深度不大于18m时,一般选用 起重能力80~150kN可满足施工要求。根据施工实践,振冲器的出口水压和供水量大 小随地基而异,对软弱土、粉细砂和砂壤土地基,水压宜为0.4~0.6MPa;对中、 粗砂地基宜为0.6~0.8MPa;对粗砂尚可大些。供水量一般控制在200~400L/min 之间。在输水管上要装置阀门,以便能调节压力和水量。 表5.3.3 各型号振冲器的技术参数 ┌────────┬────┬────┬────┬───┐ │ 型 号 │ZCQ-13│ZCQ-30│ZCQ-55│BL-75│ ├────────┼────┼────┼────┼───┤ │电机功率(kW) │13 │30 │55 │75 │ ├────────┼────┼────┼────┼───┤ │转速(r/min) │1450 │1450 │1450 │1450 │ ├────────┼────┼────┼────┼───┤ │额定电流(A) │25.5 │60 │100 │150 │ ├────────┼────┼────┼────┼───┤ │不平衡重力(N)│290 │660 │1040 │ │ ├────────┼────┼────┼────┼───┤ │振动力(kN) │35 │90 │200 │160 │ ├────────┼────┼────┼────┼───┤ │振幅(mm) │2.0 │4.2 │5.0 │7.0 │ ├────────┼────┼────┼────┼───┤ │振冲器外径(mm)│274 │351 │450 │426 │ ├────────┼────┼────┼────┼───┤ │长度(mm) │2000 │2150 │2359 │3000 │ ├────────┼────┼────┼────┼───┤ │总重力(kN) │7.8 │9.4 │18.0 │20.5│ └────────┴────┴────┴────┴───┘ 振冲碎石桩的质量是以振冲器振动时的工作电流到达规定值为控制标准,故应配 备相应的电流表和电压表。目前国产ZCQ-30型振冲器的起动电流常达100~150A,相 应配置电流表容量应在150A以上。为提高施工记录的精度,可采用电流、电压自动记 录方法。 通用各型号振冲器的技术参数如表5.3.3,可供参考。 5.3.5 振冲器贯入速度由地质条件确定。对密实的或粘性大的地基,贯入速度应 慢些,反之可快些。贯入快时尖端阻力大,成孔直径较小,不利于投料和顺利施工。 一般控制在1~2m/min,通常每贯入0.5~1.0m宜悬挂留振,其时间为5~10s, 以有利于振冲洗孔扩大孔径。
当造孔接近加固深度时,振冲器在孔底适当停留并减小射水压力,一般保持 0.1MPa的水压即可。此时除可将泥浆带出孔外,并能够防止泥浆反压进入喷水管内。 5.3.6 振密制桩时,只需小水量补给,使填料在水饱和条件下沉入,以便于振捣 密实。如水量或水压过大会使孔中回水量和流速增大,带出大量细颗料,并不能收到 振密的效果。 在粉细砂、砂壤土中加填料振冲密实宜采用连续下料法。此法是造孔至要求深度 后,不提出振冲器即向孔内填料,借振冲器的水平振力将填料挤入周围土中,从而使 土层挤密。由于土层逐渐密实,阻力渐增,电流值也将增高,当电流值升高至规定的 控制值时(对于30kW振冲器宜为50~60A),将振冲器上提一段距离,继续投料挤密 直至孔口。上提距离约为振冲器锥头的长度,即为30~50cm。 在软弱粘性土层制作振冲置换桩,宜采用间断下料法。此法是把振冲器提出孔口, 第一次往孔内倒入约1m厚的填料,再将振冲器沉入填料中振密并扩大桩径。若电流值 达不到规定值,应将振冲器提出至孔口,再向孔内倒入填料,下振冲器振实,直至达 到规定值为止。以后各段都应将振冲器提出孔口,依次倒入填料振实,每次填料厚度 为50cm。 5.3.7 这两种制桩的顺序有利于挤走部分软土,故予规定。 5.5.8 孔位偏差是参照(GBJ202-83)第3.9.10条中的二、三两项提出的。成孔 中心偏差在该规范中规定不大于0.2D,但一般桩孔直径为70~110cm,其偏差为14~ 22cm,实际上此项标准难以达到,故将允许偏差放大为0.3D,即21~33cm。 5.3.9 振冲施工过程中只能用填料量、密实电流和留振时间控制质量,对于松砂 地基以控制留振时间为主,对软土地基以控制密实电流为主。 5.3.10 由于振冲碎石桩的顶部1m左右侧压力小,填碎石难以振密实,故桩顶不密 实部分应招除或采取其他补救办法。 5.3.11 本条是按(GBJ202-83)的要求制订的。该规范根据砂土地基单桩的垂直 静荷载试验,规定桩入土7d后进行试验,由于砂壤土固结较慢,故本条对砂壤土规定 加固半月后进行试验。 粘性土经扰动后强度恢复较缓慢,按《上海市地基设计规范》的规定,单桩垂直 静荷载试验间歇时间一般要求在两周以上。北京、天津规定在软土中间歇时间为20~ 30d。振冲法对粘性土的扰动大于打入桩,因而间歇时间应大于30d。 5.4 钻孔灌注桩基础 5.4.2 护筒是定位的依据,并起导向作用,因此要求位置准确,安设稳定,并有 一定埋深。护简与坑壁间用粘土回填夯实,防止跑水漏浆。 为防止坍孔,应使钻孔中的水位经常保持高于地下水位或承压水位,因此护筒顶 端的高程要高于地面或承压水位的高程。 5.4.3 造孔使用的泥浆是保证孔壁稳定和造孔质量的重要措施。不同土层对泥浆 的比重等要求是参照(GBJ202-83)第4.5.13条拟定的。选用塑性指数I≥17的粘 土造浆较为合适,这种粘土能使泥浆起到固壁、携砂和增强防渗等作用,同时材料来 源广泛。水闸中的灌注桩深度一般在30m左右,为节省费用,也可按《工业与民用建 筑灌注桩基础设计与施工规程》(JGJ4-80)第3.2.19 条提出的“泥浆也可就地 选择塑性指数Ip>10的粘性土除去杂质后调制,同样能起到固壁作用”。 泥浆性能一般用比重、粘度、含砂率和胶体率四项指标表示: (1)比重:表示泥浆的稠稀程度,可反映其固壁及防渗能力的大小。 (2)粘度:表示泥浆流动时,其内摩擦力的大小,当泥浆循环时,反映泥浆的 携砂能力的大小。
(3)含砂率:表示泥浆携砂的程度,估计泥浆循环时的工作情况。从钻孔流出 的泥浆和泥浆池内的泥浆的含砂率差值一般不应小于1%。 (4)胶体率:是指泥浆对其固体颗粒保持为悬浮状态的能力,表示泥浆的稳定性。 这四项指标的要求是反映泥浆能起到固壁、携砂和增强防渗等作用的。 5.4.6 清孔后,泥浆的比重和清孔标准是参照(GBJ202-83)第4.5.14条和第 4.7.3条规定的。为保证端承桩的沉渣厚度小于规定值,宜用空气吸泥机清孔,同 时,要增高孔内压水水头,避免坍孔。 5.4.7 本条是参照(GBJ202-83)第4.7.3条规定的,但孔的中心位置偏差该规 范规定过大,故参照《公路桥涵施工技术规范》(1980)(以后简称《桥涵规》)予 以减小。 表5.4.9 ┌────────┬────┬─────────────┐ │通过的混凝土数量│导管直径│ 导管壁厚(mm) │ │(/h) │(mm) ├──────┬──────┤ │ │ │长度30m以内│长度30m以上│ ├────────┼────┼──────┼──────┤ │ 10 │ 200 │ │ │ ├────────┼────┤ 3 │ 4 │ │ 20 │ 250 │ │ │ ├────────┼────┼──────┼──────┤ │ 30 │ 300 │ │ │ ├────────┼────┤ 4 │ 5 │ │ 40 │ 350 │ │ │ └────────┴────┴──────┴──────┘ 5.4.9 根据实践,导管规格应根据桩长、桩径以及每小时通过的混凝土量来决定, 可参照表5.4.9选用。 规定每节导管的长度和最下端一节导管的长度是为了保证导管的埋置深度能达到 2~4m和便于提升拆装。管底口不能设法兰盘,是便于导管中混凝土从底口向上顶挤。 5.4.10 本条文是参照(GBJ202-83)提出的。灌注桩是在钻孔中灌注水下混凝土, 与大范围内浇灌水下混凝土有所不同,为防止堵塞导管和保证混凝土的灌注质量,对 粗骨料的最大粒径的规定比《水工混凝土施工规范》(SDJ207-82)的规定要严格一些, 混凝土的流动度要求也大一些。 5.4.11 本条是参照(GBJ202-83)、(JGJ4-80)和《桥涵规》有关条文和工程 实践综合制定的。灌注桩的水下混凝土施工工艺与水工混凝土的水下混凝土的施工工 艺不同。灌注桩施工中灌注水下混凝土所用的导管多有隔水栓,预制混凝土隔水栓高 度一般为导管内径加3cm。因此导管下口至孔底的间距宜为30~50cm,能使隔水栓顺 利脱落,而(SDJ207-82)中所用的导管一般不设隔水栓。 初灌混凝土时,导管初次埋深不小于1.0m以及连续灌注时导管埋深宜为2.0~ 4.0m,都是为保证在水下浇筑混凝土时,导管内不进水和不出现桩身夹泥、断裂、 钢筋上浮情况,实际施工中也均能做到。 5.5 沉井 沉井基础从70年代以来在一些水闸和泵站工程中采用。部分工程情况如表5.5.0。 本节的条文系根据上述工程的施工总结和参照(GBJ202-83)第六章沉井有关内
容制定。 5.5.1 为保证沉井的顺利下沉和井身的稳定性,必须具有钻孔地质资料。面积在 200㎡以下的沉井不得少于一个钻孔,面积在200㎡以上的应在四角各有一个钻孔,必 要时还应增加钻孔数。施工前,应根据钻孔地质资料,编制沉井施工措施设计,选定 下沉方法,计算各阶段的下沉系数,确定沉井制作、下沉施工方法,使施工人员能清 楚地了解沉井在不同阶段的下沉力情况,掌握各阶段的相应技术措施,保证下沉的施 工质量和安全。 表5.5.0 ┌──────┬───┬─────────────┬─────┬─────┬──┐ │ 名称 │地点 │ 沉井外形尺寸(m) │地基条件 │建成年月 │沉井│ │ │ ├─────┬───┬───┤ │ │制作│ │ │ │宽度 │长度 │高度 │ │ │方法│ ├──────┼───┼─────┼───┼───┼─────┼─────┼──┤ │怵南闸 │江苏 │10.0 │17.0 │5.5 │ 灰色粘土│1977年春│ │ │ │赣榆 │ │ │ │质淤泥夹 │ │ │ ├──────┼───┼─────┼───┼───┤薄层细砂 ├─────┤ │ │沭北闸 │江苏 │10.0 │17.0 │5.5 │N<2击 │1978年6 │ │ │ │赣榆 │ │ │ │ │月 │ │ ├──────┼───┼─────┼───┼───┼─────┼─────┤ │ │ │江苏 │闸室 │30.4 │3.7 │ 灰色重粉│1979年4 │ │ │ 朱吉付 │赣榆 │ 9.3 │ │ │质淤泥夹薄│月 │ │ │ 河新闸 │ │岸墙 │17.15│9.6 │层粉砂和 │ │ │ │ │ │ 9.3 │ │ │少量贝壳 │ │ │ │ │ │ │ │ │N<1击 │ │ │ ├──────┼───┼─────┼───┼───┼─────┼─────┤无│ │滨海抽水站 │江苏 │主沉井 │18.8 │4.8 │ 灰色中粉│ │承│ │(组合式沉井)│滨海县│ 12.5 │15.8 │ │质淤泥夹少│ 1985年│垫│ │ │ │ 12.5 │ │ │量薄层粉砂│ │木│ │ │ │副沉井 │ │ │N≈1击 │ │法│ │ │ │ 12.5 │6.65 │4.8 │ │ │ │ ├──────┼───┼─────┼───┼───┼─────┼─────┤ │ │ │浙江 │主井 │ │ │ │ │ │ │ │绍兴 │ 22.4 │19.3 │6.0 │ │ │ │ │新三江闸 │ │翼墙 │ │ │粉砂土 │ │ │ │(组合式沉井)│ │ 10.2 │13.99│6.0 │ │ │ │ │ │ │防冲槽 │ │ │ │ │ │ │ │ │ 7.0 │14.0 │7.0 │ │ │ │ ├──────┼───┼─────┼───┼───┼─────┼─────┼──┤
│ │南京 │主井 │ │ │ 灰色淤泥│ │ │ │ 南京西水 │水西门│ 20.0 │24.5 │5.4 │质粉砂粘土│1986年 │承│ │ 关泵站 │ │副井 │ │7.4 │N=3 │ │垫│ │ │ │ 15.5 │9.0 │5.4 │ │ │木│ ├──────┼───┼─────┼───┼───┼─────┼─────┤法│ │ │南京 │ │ │6.0 │ │1988年 │ │ │南京第二 │燕子矶│ 20.4 │30.9 │3.5 │ 粉砂土 │2月 │ │ │热电厂泵站│ │ │ │6.9 │ │ │ │ │ │ │ │ │4.7 │ │ │ │ │ │ │ │ │下沉│ │ │ │ │ │ │ │ │11.6 │ │ │ │ └──────┴───┴─────┴───┴───┴─────┴─────┴──┘ 下沉系数是指沉井的重力与全部侧面摩阻力及刃脚、隔墙、底梁下上反力之和的 比值。不同下沉阶段的下沉系数是指当时的沉井的重力与该入土深度的摩阻力及相应 的刃脚、隔墙、底梁下土反力之和的比值。 下沉系数的计算有以下几种: (1)只计沉井侧面摩阻力的下沉系数: K1=G/Rf(5.5.1-1) 式中 G—一沉井的重力,不排水下沉时取浮重,MN Rf——井壁侧面摩阻力总和,MN,计算方法列后。 (2)计入侧面摩阻力、刃脚、隔墙及底梁下面土的支承反力时的下沉系数: K2=G/(Rf+R) (5.5.1-2) 式中 R——刃脚、隔墙及底梁下土的支承反力之和,MN; G、Rf同前。 (3)计入侧面摩阻力和刃脚踏面的支承反力时的下沉系数: K3=G/(Rf+R1) (5.5.1-3) 式中 R1——刃脚踏面下土的支承反力,MN; G、Rf同前。 上述三种计算方法的适用范围: (1)一般沉井选用式(5.5.1-1)K1必须大于1。上海市一些单位习惯取 K1=1.15;交通部门规定K1=1.25。 (2)井壁较厚、重量较大、制作高度较高的沉井,可选用式(5.5.1-2)。验 算K2的目的在于当提供刃脚踏面、隔墙、底梁下土的支承反力(R)时,其下沉系数 是否仍然过大,能否维持沉井的自重,下沉到底时能否发生过大的超沉,特别是当沉 井接高时,K2必须小于1。 (3)沉井下沉过程中,可根据式(5.5.1-3)计算K3来判断沉井的下沉情况。 K3>1,即是说明沉井隔墙、底梁下的土掏空后,不需挖刃脚下的土,沉井一般可下 沉。 据此,对各类沉井在仅计入侧面摩阻力时,K1≥1.在软土层中的较重的沉井, 宜进行稳定性验算,下沉时K2宜接近于1,接高时K2必须小于1。若沉井终沉时,刃 脚位于软土层中,应特别注意防止发生超沉。 沉井外壁上的竖向摩阻力Rf的分布一般可按如下假定:在深度0~5m范围内,单 位面积摩阻力按直线规律自零值起逐渐增加;在深度5m以下,则为一常数。如图5.5.1
所示。 图5.5.1 沉井侧面单位面积摩阻力的分布 故Rf可由下式计算: (5.5.1-4) 式中 U——沉井周长,m; H——沉井入土深度,m; —一单位面积摩阻力,应按各地区具体情况按或表5.5.1取值。 R(R1)可按下式计算: R=A[R] 表5.5.1 各类土的单位面积摩阻力值 ┌────┬─────┬───┬──────┐ │土名 │(kPa)│土名 │(kPa) │ ├────┼─────┼───┼──────┤ │粘性土 │25~50 │砂砾石│15~20 │ ├────┼─────┼───┼──────┤ │砂土 │12~25 │ 软土│10~12 │ ├────┼─────┼───┼──────┤ │砂卵石 │18~30 │泥浆套│3~5 │ └────┴─────┴───┴──────┘ 式中 A——刃脚、隔墙及底梁的支承面积总和,㎡; [R]——土的单位面积承载力(反力),MPa。 5.5.2 为了便于沉井的施工,地下水位应低于基坑底面,且稳定在一定高程。如 果水位不稳定,继续降低软弱地基中的地下水位,则使软弱土层承受了相当于水位下 降高度水柱的重量而固结,则使地基发生不均匀沉降,影响沉井制作。 5.5.3 当沉井高度较大,而地基软弱或土层分布不均匀时,常沿刃脚下铺设承垫 木,以加大支承面积。为便于整平、支模及下沉时抽除承垫木,在承垫水下应铺设砂 垫层。砂垫层的厚度视沉井的重力和地基土的承载力而定,可按下式估算: 式中 ——砂垫层的厚度,m; G0——沉井单位长度的重力,MN/m; P——地基土的承载力,MPa; L——承垫木的长度,m。 为便于抽除承垫木,砂垫层的厚度不宜小于50cm,否则易发生承垫木不能顺利抽 除而被压切断的现象。砂垫层应分层达到中密状态,根据铁路方面经验,此时承载力 可达到0.1MPa。 承垫木的根数,取决于沉井第一次浇筑混凝土的重力和砂垫层的允许承载力。如 沉井采用分节制作一次下沉,当沉井第二节以上各节浇灌混凝土时,如允许产生沉降,
砂垫层的承载力可以提高,但不应超过承垫木的木材强度,其计算方法如下: (1)承垫木的根数计算: n=G1/(A1[P]) 式中 n——承垫木的根数,根; G1——沉井第一节的重力,MN A1——承垫木与砂垫层的接触面积,㎡; [P]——砂垫层的允许承载力,MPa。 (2)承垫木的挤压计算: 式中 A2——刃脚踏面与承垫木的接触面积,㎡; G2——沉井抽除承垫水前的重力,MN; ——木材横纹局部挤压应力,一般可取3MPa。 (3)承垫木的受剪计算: τ≥G2/(2A3) 式中τ——木材横截面的剪应力,MPa,临时性措施可提高至2MPa; A3——承垫木横截面面积之和,㎡。 铺设承垫木时应抄平,使刃脚踏面在同一水平面上,每根承垫木的长度中心应与 刃脚踏面中线相重合,使沉井的重力均匀地传到砂垫层上。承垫木可以单根或数根编 为一组铺设,组与组之间最少留有20~30cm的间隙,以便于承垫木的抽出。 5.5.4 在均匀土层上,若沉井结构刚度大及在制作期内不均匀沉降较小时,也可 不用承垫木,以节约木材,加快进度。特别是对分节制作、一次下沉的沉井,沉井自 重较大,承垫木的木材强度,往往不能满足,其优点更为突出。 为了扩大沉井刃脚的支承面积,减轻对砂垫层或地基土的压力,以及省去刃脚下 的底模板,便于沉井下流,在砂垫层或地基上先铺一层素混凝土垫层,其厚度(一般 可采用5~15cm,太薄易压碎,太厚对沉井下沉不利)可按下式计算确定,如图5.5.4 所示。 图5.5.4 式中 h——混凝土垫层的厚度,m; G0——沉井第一节单位长度的重力,MN/m; R——砂垫层的容许承载力,一般取0.1MPa; b——刃脚踏面宽度,m。 当h超过15cm时,为避免影响沉井下沉,应减少第一节流井高度,而不应增加混 凝土垫层的厚度。 5.5.5 开挖成型的土模,为避免浇筑混凝土时遭到破坏,其侧面可用水泥砂浆抹 面或铺设油毡保护。 浙江三江闸施工曾在刃口埋设沿口木,防止沿口倒塌并便于装设井壁模板。另外 有的沉井刃脚斜面使用砖模施工,也较简便。 5.5.6 本条是参照(GBJ202-83)第6.2.3条的内容制定的。该规范规定沉井高
度不应超过12m,但国内已有超过12m高的工程实例,故(GBJ202-83)修订说明中提 出“制作高度可以适当高些”,故本规范改为不宜超过12m。 5.5.7 本条是参照《电力建设施工及验收暂行技术规范》和《桥涵规》的规定提 出的。 5.5.9 本条是参照(GBJ202-83)第6.2.18条制定的,这样的施工程序,可以 保证沉井受力均匀,防止沉井偏移。 为便于抽除刃脚的承垫木,使沉井有对称的着力点,尚需确定一定数量的定位支 垫木,其位置的确定,是以抽除垫木时,沉井井壁所产生的正、负弯矩绝对值接近相 等为原则。对矩形沉井的定位垫木,一般设置在两个长边处,每边两个。当沉井长边 L与短边b之比为2>L/b≥1.5时,两个定位支点之间的距离为0.7L;当L/b≥2时, 则为0.6L。 5.5.10 沉井下沉挖土有排水和不排水两种方法。如土层稳定和渗水量小时宜采用 排水法,这样速度快,下沉标准容易控制,封底时质量有保证,反之宜采用不排水挖 土下沉。 5.5.11 为保证沉井施工的正常进行,特制定本条。 如发现沉井在下沉过程中发生位移、倾斜、偏转时,应根据产生原因,用下述一 种或几种方法及时纠偏。 (1)偏挖土纠偏法: 当沉井入土较浅,纠正倾斜时,可采取在沉井刃脚高的一侧进行挖土,以减少刃 脚下的正面阻力,增加在沉井低的一侧的阻力,使偏差在下沉过程中逐步纠正。 纠正移位时,可有意使沉井向偏位方向倾斜,然后沿倾斜方向下沉,直至沉井底 面中轴线与设计中轴线的位置相重合或接近时,再将倾斜纠正,使沉井的倾斜和移位 都在允许范围以内。 (2)井外射水和井内偏挖土同时进行的纠偏法: 当沉井入土深度较大,仅用上法纠偏有困难时,可用高压射水管沿沉井高的一侧 井壁外面破坏土层结构,降低该侧被动土压力,再用井内偏挖土法纠偏。 有条件时,还可以在沉井顶部加偏压重或水平拉力的方法来纠正。 (3)增加偏土压或偏心压重纠偏法: 在沉井倾斜低的一侧回填砂或土,使低测产生的土压力大于高侧的土压力,也可 在沉井高侧压重使该侧刃脚下的应力增大,从而达到纠偏的作用。 (4)沉井位置扭转时的纠正方法: 沉井位置如发生扭转,如图5.5.11所示,可在沉井的A、C二角偏除土,借助于 刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩,使沉井在下沉过程中逐步纠正其位置。 图5.5.11 平面扭转的纠偏示意图 5.5.12 条文中“……均衡下沉”是指相邻的沉井高差不宜过大,否则易使沉井偏 斜或井身裂缝。 浙江三江闸闸室部位的沉井群采取间隔浇筑井下沉完毕后,再浇筑和沉放其余各 只沉井。其防冲槽的沉井群是采取全部砌筑完成后,依次间隔下沉的。 5.5.13 按(GBJ202-83)第6.2.31条,井体稳定是指8h内下沉量不大于10mm时, 方可封底,有的工程则要求在24h内下沉量不大于10mm时,才可封底。 5.5.15 当封底面积较大时,宜用多根导管同时或逐管浇筑。导管数量及平面上的
布置,可根据封底面积、导管作用半径等因素确定。 导管的有效作用半径与混凝土的坍落度和导管下口的超压力有关,在规定的坍落 度情况下,导管作用半径与超压力的关系如表5.5.15。 表5.5.15 导管作用半径与超压力关系表 ┌─────────┬──┬──┬──┬───┐ │最小超压力(kPa)│250│150│100│75 │ ├─────────┼──┼──┼──┼───┤ │导管作用半径(m)│4.0│3.5│3.0│<2.5│ └─────────┴──┴──┴──┴───┘ 多根导管同时浇筑时,应按先低后高的次序,并使混凝土面的高程大致相同。开 始浇筑时,导管下口与井底的距离:在放塞时,可略大于塞的厚度,放塞后,应立即 减少到10~20cm。浇筑时,应使混凝土平顺地扩展于导管的四周,并保持不陡于1:5 的流动坡度。 5.5.17 沉井和沉井之间的连接部分应与沉井壁同样具有防渗性能。为了保证质量, 对连接部分宜采用排水法施工。 连接方式有柔性和刚性两种。柔性连接是在沉井连接处的上、下游和中间设三道 混凝土墙,将墙间土挖除井浇筑水下混凝土封底后,抽干水,用粘性土回填密实;刚 性连接是在上游设伸缩缝止水,其下回填粘性土并使之密实。 5.5.18 本条文中沉井制作的允许偏差,是指单个沉井。 5.5.19 流井下沉完毕后的允许偏差,是参照(GBJ202-83)提出来的。由于群井 之间的相对位置要求准确度较高,故将沉井四角中任何两角的刃脚底面高差不得超过 该两角间水平距离的1.0%,且不得超过300mm,分别改为0.5%和150mm。 沉井中心的水平位移在(GBJ202-83)中是指刃脚平面中心的水平位移,我们认 为沉井顶部平面中心的位移将影响上部构筑物的位置,因此,将“沉井刃脚中心”改 为“沉井顶面中心”。 5.6 高压喷射灌浆 高压喷射灌浆是70年代中期由铁道部、冶金部、原水利电力部、原国家建工总局 等单位引进推广应用的新技术。效果良好。1983年10月水利电力部科技司。水管司及 山东省水利厅对此法进行了阶段性审查,认为研究成果可用于低水头水工建筑物。山 东、辽宁等省已用于水库水闸等水工建筑物的地基防渗、穿堤涵洞防渗。黄河水利委 员会河务局阎潭水闸地基曾采用旋喷注浆加固,故将此法列入。 本节内容是参考(GBJ202-83)、《旋喷注浆加固地基技术》(简称《旋喷技术》) 和山东省水利科学研究所高压喷射灌浆防渗技术的研究总结制定的。 高压喷射灌浆适用于砂砾石、砂土、粘性土、湿陷性黄土及人工填筑地基的加固。 5.6.1 高压喷射灌浆的单管法是单独喷射水泥浆液;二管法是同轴喷射高压水和 压缩空气;三管法是同轴喷射高压水和压缩空气,并注入水泥浆。高压喷射灌浆的施 工步骤为先成孔,后将灌浆管插至孔底,由下而上喷射灌浆。 高压喷射灌浆法有旋喷、定喷和摆喷三种方式。旋喷灌浆形成旋喷桩用于提高地 基承载能力;定喷和摆喷灌浆形成板墙防渗体。用于水工建筑物地基防渗处理。 山东省水利科学研究所经试验研究改三重管为三管,即将水气、浆三条管路并列 在直径108mm钢管内,杜绝了水、气、浆的串漏,改善了水、气、浆的输送条件。构 筑防渗板墙多用三管法。摆喷形成哑铃状凝结体,其有效长度为0.9~2.0m,宽度 与摆度角度大小有关,喷射孔处形成的小圆柱直径约0.3~0.6m,紧靠喷射孔两侧 凝结体宽约0.1~0.5m,随离喷射孔距离的增加其凝结体宽度逐渐加大,其最宽处
为摆动喷射扇形弧长。定喷的有效长度1.2~2.5m,其厚度约为3~40cm,如土层颗 粒粗,透水性强则厚度大;土层颗粒细、透水性弱,则厚度小。定喷凝固体的性质指 标见表5.6.l。 附录B所列主要机具和其主要参数是目前国内常用的。 5.6.3 喷射灌浆孔的倾斜率是参照(GBJ202-83)第3.10.8条制定的。 表5.6.1 高压定喷灌浆固体的特性指标 ┌─────┬───────┬──────┬───────┬───────┐ │ ╲性质│ 水泥成分 │ 抗压强度 │ 渗透系数 │ 弹性模量 │ │凝结部位 │ (%) │ (MPa) │ (cm/s) │ (MPa) │ ├─────┼───────┼──────┼───────┼───────┤ │板体层 │30~60/20~30│10.0~20.0│~│~│ │ │ ├──────┼───────┼───────┤ │ │ │3~5 │~│~│ ├─────┼───────┼──────┼───────┼───────┤ │浆皮层 │60~80/30~40│15.0~25.0│~│~│ │ │ ├──────┼───────┼───────┤ │ │ │5~10 │~│~│ ├─────┼───────┼──────┼───────┼───────┤ │渗透凝结层│20~40/10~20│1~3 │~│~│ │ │ ├──────┼───────┼───────┤ │ │ │0.5~1 │~│~│ └─────┴───────┴──────┴───────┴───────┘ 注:表内横线上为水泥浆,横线下为水泥占50%的水泥粘土浆。 山东省水科所提出,如孔距为1.60m,孔深在不超过40m时,为保证防渗体的连 结,孔的倾斜率不超过1%为宜。 5.6.4 “水泥一般采用325号或425号硅酸盐水泥”是根据《旋喷技术》拟定的。 浆液的比重反映了浆液的稠度。喷射时的浆液稠度和形成固结体的强度有关,稠 度过大,流动缓慢喷嘴常易堵塞;稠度过小,对强度有影响。条文中浆液的比重数值 是根据山东等省施工实践的经验提出的。 除水泥浆液外,尚有化学浆液,因其价格较贵,水闸工程上较少采用,故从略。 5.6.5 在施工过程中应具备一定量的水泥浆液,一般需配备200L以上的储浆桶。 桶内宜装有搅拌装置。 5.6.6~5.6.7 施工准备工作完成及高压喷射管进入预定深度后,应先用高压清 水试喷,检查各管路安装是否正常,喷嘴是否畅通。用三管法喷射开始时,先送高压 水,再送水泥浆和压缩空气(在一般情况下,压缩空气可晚送30s)。喷射过程中回 浆量宜控制在灌浆量的10%~20%之间,如果超过,一般是因有效喷射范围与灌浆量 不相适应,灌浆量超过所需浆量所致。为减少回浆量可采取提高喷射压力、加快提升 和旋转速度等措施,必要时可适当缩小喷嘴孔径。
在停止喷射时,必须先停送压缩空气30s后,再依次停送水泥浆和高压水,这是 因为压缩空气的膨胀势能比较大,在很短的时间内不易消失,加之空气的扰动较大, 在膨胀势能未消失前关闭高压水,就会造成泥沙堵塞喷嘴,因此必须先停压缩空气。 5.6.8 高压喷射注浆筑造防渗板墙时。在含有细颗料土层中,水气喷射过程将使 喷射影响范围内的土层颗粒被切削搅动,形成的泥浆,在升扬置换的作用下返出地面。 其稠度与采用的喷射形式直接有关。返回浆液的比重,定喷最小,摆喷较大,旋喷最 大。返回地面的浆液可回收重复使用。因其含有粘粒成分,对防渗板墙体的防渗均匀 性起着改善的作用。 5.6.9 用水泥浆液进行高压喷射灌浆时,在浆液与土搅拌混合后的凝固过程中, 由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,造成在顶部出现稀浆层、凹槽、凹 穴情况,故应进行第二次灌浆。灌浆的压力、浆液的比重和二次灌浆方法等,是根据 珠江水利委员会的实际经验制定的。 5.6.10 在喷射过程中,应随时监测进浆比重,回浆比重,水、气、浆的压力和流 量,孔口回浆流量,摆喷角度,提升速度等施工参数,并记录之。 6 混凝土和钢筋混凝土 本章适用于水闸现浇混凝土和钢筋混凝土的施工,其内容着重于薄壁结构在不同 环境条件下的防裂、防蚀措施.拟定条文时,主要参照《水工混凝土施工规范》 (SDJ207-82),此外还有: (1)《水工钢筋混凝土结构设计规范》(SDJ20-78); (2)《水闸设计规范》(SD133-84); (3)《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83); (4)《港口工程技术规范》混凝土和钢筋混凝土施工(JTJ221-87); (5)《公路桥涵施工技术规范》(1980)(以后简称《桥涵规》); (6)《水工混凝土试验规程》(SD105-82)。 6.1 一般规定 6.1.1 混凝土工程是水闸施工中的主要环节,闸室是水闸的主体部位,它的施工 程序安排是否恰当,施工组织是否紧凑合理,对提高质量、保证安全、缩短工期、降 低造价,有着十分重要的影响。 “先深后浅”、“先重后轻”主要出于工程安全考虑,在松软地基上施工,尤须 注意。 “先深后浅”指相邻两部位基面深浅不一时,若先浇浅部位的混凝土,则在浇筑 深的部位时,可能会扰动已浇部位的基土,导致混凝土沉降、走动或断裂。建国初期, 江苏省宿迁闸施工中,就曾发生过这样的事故。若必须先浇浅的部位时,应采取适当 的技术措施。 “先重后轻”是为了给重的部位有预沉时间,使地基达到相对稳定,以减轻对邻 接部位混凝土产生的不良影响。如邻接两岸挡土墙的消力池、铺盖等部位,应尽量推 迟到挡土墙砌筑并回填到一定高度后再开始浇筑,以减轻边载荷影响而造成消力池、 铺盖混凝土边缘部位开裂。江苏已建28座大型水闸中。有8座曾出现了这样的裂缝。 有的工程,即使已注意了这个问题,但由于预沉时间不足,或因措施不当,也未能完 全避免裂缝产生。 “光高后矮”主要是为了平衡施工力量,加速施工进度。处于闸室中心的闸底板 及其上部的闸墩、胸墙和桥梁,高度较大、层次较多、工作量较集中,需要的施工时 间也较长,在混凝土浇完后,接着就要进行闸门、启闭机安装等工序,因而必须集中 力量优先进行。其它如铺盖、消力池、翼墙等部位的混凝土,则可穿插其中施工,以
利施工力量的平衡。 “先主后次”一般指先主体部位后次要部位,既基于施工安全考虑,亦从节省投 资、缩短工期着眼。但如遇到流砂、渗水特别严重的地基时,为避免地基破坏,节省 地基处理费用,可以打破常规,抓住主要矛盾,先集中力量突击下部工程,以后再进 行上部墩、墙和桥梁。总之,施工中应按照具体情况,分清轻重缓急,合理确定施工 程序。 6.1.2 长期以来,人们在设计水闸混凝土和钢筋混凝土结构时,往往偏重于结构 形状和强度性能,而忽视了结构所处环境对结构的侵蚀作用,加之施工不善、管理运 用不当等原因,造成部分水闸混凝土耐久性不良,过早地发生损坏,缩短了工程寿命, 给水利建设事业带来巨大的损失。 江苏省对省内大中型涵闸和泵站进行调查检测的统计结果表明,106座建筑物中 有81座出现因混凝土碳化及氯离子入侵导致钢筋锈蚀,其中17座出现不同程度的钢筋 裸露甚至锈断,有36座出现因冻融循环、风化剥蚀、污水浸蚀导致表层混凝土大面积 剥落或露石露筋,有的工程建成3、4年后就发生耐久性损坏并不断发展。 山东省水利勘测设计院等单位调查,在该省自1964年以来已建的大、中型水闸的 闸墩和底板上发现了较为普遍的裂缝。 原华东水利学院等单位,对浙江省镇海县沿海21座水闸和1座泵站进行了调查, 发现严重损坏停止使用的有3座,损坏不严重需大修的有8座,需进行局部修理的有8 座,基本完好的只有3座;不少水闸只运行3~10年就要大修。 国内一些比较著名的大型水闸,如:湖北省荆江分洪闸、杜家台闸;辽宁省双台 子河闸、浑河闸;北京市的永定河闸、小清河闸以及葛洲坝二江泄水闸等工程,都曾 先后出现过较为严重的混凝土裂缝。 各方面的调查结果表明,当前我国水闸混凝土和钢筋混凝土结构,在耐久性方面 还存在不少薄弱环节。主要是:混凝土碳化问题比较普遍存在,尚未引起普遍重视; 沿海水闸受氯离子侵蚀而引起的钢筋锈蚀相当严重;寒冷地区包括温和地区,混凝土 冻融破坏值得注意;尤其普遍而严重的是混凝土裂缝问题。裂缝的性质和分布大体有 以下特点:各地区,尤其是沿海地区锈胀裂缝比较普遍;燥热地区、寒冷地区及气温 变幅较大的地区,温度裂缝占较大比重;由于设计荷载偏低,配筋不足,分缝分块不 合理,过大的不均匀沉降及超载影响等因素引起的裂缝各地区都有发现,数字亦相当 可观。 总的说,混凝土裂缝、冻融破坏和钢筋锈蚀是当前我国水闸混凝土和钢筋混凝土 结构在耐久性方面存在的主要问题。 近年来,对提高混凝土耐久性的问题已日益引起人们的重视,而提高混凝土耐久 性必须由设计、施工、科研、管理等部门共同努力才能奏效。设计部门今后对钢筋混 凝土结构除提出强度指标外,还应根据建筑物各部位所处环境条件,提出抗冻、抗渗、 抗冲磨和防腐蚀等耐久性要求,以便施工单位有据可循,采取措施,满足所提各项要 求。本条即是按照上述精神制定的。 6.1.3 调查表明,混凝土裂缝已成为水闸混凝土耐久性中主要病害之一,面广量 大,有锈胀缝、温度缝、受力缝等;有在施工期出现的,也有在运行期出现的。根据 江苏省水利工程管理部门统计:省内已建的28座大型水闸,经过5~30年运行,已发 现裂缝的达25座。其中:由于锈胀而产生裂缝的达11座,由于不均匀沉降或边载荷影 响而引起裂缝的8座,其它还有一些裂缝是由于温度、超载等因素而引起的。 湖北、山东、北京等省、市调查发现,不少水闸的底板、墩、墙等部位出现了较 为普遍的温度裂缝,墩、墙下部尤其严重。原型观测与资料分析结果显示:当底板、
墩、墙混凝土任一点的温度应力与收缩应力之和大于混凝土抗裂极限强度时,结构上 就可能开始出现裂缝。温度应力包括内外温差应力和基础约束应力,收缩应力包括凝 缩应力和干缩应力。显然,采取措施提高混凝土的抗裂能力、减小应力,将可达到限 制裂缝发生与发展的目的。通过加强混凝土早期湿养护,可以大大减少收缩应力。土 基上的底板,基础约束影响很小,主要是内外温差应力,可通过减少内部水化热温升、 降低浇筑温度、加强表面保护等措施,达到减少与控制内外温差的目的。墩、墙部位, 尤其是下部,除了控制内外温差外,还必须采取措施,减轻基础约束影响。 如上所述,裂缝产生的原因是比较复杂的,往往是多种因素造成的。因此,必须 区别情况,因地制宜,采取综合措施,以防止裂缝的发生,限制裂缝的发展,减轻其 危害性。 6.2 模板 6.2.2 长期以来,水闸的模板工程往往是凭木工经验确定的,虽有图纸,但缺少 完整的结构计算依据,这不可避免地带来一些损失。为保证模板、支架及脚手架具有 6.2.1条中规定的各项基本要求,并能节约材料、降低造价、加快进度、保证安全、 进行模板工程设计是十分必要的。对少数比较简单的模板、支架及脚手架,且有成熟 经验时,不进行详细结构计算,实践证明、还是可行的。 6.2.3 从当前我国水闸混凝土模板工程的实际用材情况看,一般仍以木模、木支 架为主,少数采用钢模板、钢管脚手架,但从我国森林资源贫乏、木材供应短缺的情 况和近代模板工程发展的趋势看,尽量少用木材是完全必要的。目前,国外模板工程 已广泛使用胶合模板、塑料模板等新型材料,显示了较多的优越性,但国内使用的还 不多。以往各地区在水闸混凝土模板工程中,积累了一些节省材料的经验,主要是采 用代用材料和使用特种模板,如采用土模、沿模、翻模等。对于这些经验,应在保证 混凝土质量和施工安全的原则下,按照具体情况适当选用。 钢材和木材的材质标准是进行模板工程设计和材料供应的依据,它直接影响模板 工程的质量,故提出了较明确的规定。 6.2.4 本条系按照水闸混凝土模板工程可能存在的荷载情况,参照有关国标、部 标的规定拟定。 (1)冷天施工时,桥梁、顶盖等部位的模板、支架可能存在保温层和雪荷载。 (2)美R.C.普里福伊著《混凝土结构的模板工程》中指出:“移动式设备或 倾倒下来的混凝土的冲击作用往往可能估计偏小”。水闸的桥梁、顶盖等部位的模板 及支架,当采用传统的浇筑运输方式时,很可能产生第(6)项竖向动力荷载。 (3)墩、墙、柱等部位断面较小,浇筑时上升速度较快,第(9)项水平动力荷 载的影响尚不能完全排除。 (4)水闸多建于平原地区,并深处地表面以下,突出地表面以上10m部位很少, 且两岸多数有堆土或堤身遮挡,受风荷载的影响一般不是太大,但是对沿海、沿江受 台风影响的地区,在台风季节施工的高大模板,应适当考虑风荷载,故增列第(10) 项“其它荷载”。 综上所述,设计时可按照实际可能发生的情况正确选用。 6.2.6 在水闸混凝土工程中,模板安装、钢筋架设等工序往往需要平行或交叉作 业,以加速施工进度,但若安排不当,则可能引起干扰,造成返工浪费。以往各地区 在实践中积累了一些行之有效的经验,可供参考。如:在进行多框格空箱式钢筋混凝 土结构施工时,模板安装与钢筋架设采取“品”字形顺序,相互穿插进行的方式,对 减少干扰、提高工效有显著效果。 6.2.9 墩、墙、柱模板采用对拉螺杆套管的固定型式是比较普遍的。但在杜家台
闸、永定河闸的闸墩裂缝情况调查中,曾看到不少裂缝串通螺杆管洞,虽然,管洞不 是裂缝形成的主要原因,但它对加剧裂缝的发展可能有不利影响,故从防裂考虑。在 设计模板时应注意改进。 当对拉螺杆不加套管时,拆模后,螺杆两端伸进保护层厚度内的部分应截除,以 防止引起钢筋锈蚀,螺杆两端宜采用套简螺母,可减少截除的工作量。 6.2.10 桥梁、胸墙等部位,承受的竖直荷载较大,桥梁下净空高度相对较高,受 材料供应限制,往往需采用多层支架支撑,节点很多,支架的刚度和稳定性受到一定 影响,施工中又往往可能发生数值不易确定的冲击力,导致模板及支架的倾倒破坏。 如1963年,江苏省江都西闸公路桥浇筑时,曾发生模板支架倾倒的严重事故,伤亡惨 重,损失巨大,故提出了本条要求。 6.2.11 由于适用的范围不同,国内外有关规范均按照各自的结构特点、工艺要求 等规定了不同的模板制作和安装的偏差标准。 水闸结构较复杂,尺寸较细薄,外露表面有较高的美观要求,而且不进行外表粉 饰,因此模板的偏差标准要严格一些。本条系结合水闸模板工程中实际的检查项目和 可能达到的水平作出规定的。 国内有关规范的模板偏差标准对比如表6.2.11。 6.2.12 模板及支架的拆除期限与构件的种类、混凝土的配合比、水泥品种以及浇 筑养护期间的温度等因素有关,从提高使用次数着眼,宜尽快地拆除,但从结构的稳 定与安全考虑,拆除的时间应慎重确定。国内、外有关规范对拆模期限规定不甚一致, 现结合水闸混凝土结构施工的特点,拟定如本条的要求。 表6.2.12 国内有关规范的模板偏差标准对比表(mm) ┌─┬───────────┬──────┬─────┬────┬─────┬───┐ │项│ 偏差名称 │GBJ204-83 │SDJ207-82│JTJ221 │《桥涵规》│本规范│ │次│ │ │ │-87 │ │ │ ├─┼───────────┼──────┼─────┼────┼─────┼───┤ │1│钢模板制作 │ │ │ │ │ │ │ │(1)模板的长度和宽度│ — │ ±2 │ ±2 │ 2/m │ ±2│ │ │(2)模板表面局部不平│ — │ 2 │ 2 │ 2 │ 2│ │ │(3)连接配件的孔眼位│ — │ ±1 │ ±1 │ 0.5 │ ±1│ │ │ 置 │ │ │ │ │ │ ├─┼───────────┼──────┼─────┼────┼─────┼───┤ │2│木模板制作 │ │ │ │ │ │ │ │(1)模板的长度和宽度│ — │ ±3 │ ±5 │ 5 │ ±3│ │ │(2)相邻两极面高差 │ 1~3 │ 1 │ 1 │ 1~3 │ 1 │ │ │(3)平面刨光模板局部│ 5 │ 5 │ 5 │ 5 │ 5 │
│ │ 不平 │ │ │ │ │ │ ├─┼───────────┼──────┼─────┼────┼─────┼───┤ │ │模板安装 │ │ │ │ │ │ │ │(1)相邻两板面高差 │ 2 │ 3 │ │ — │ 2 │ │ │(2)水平截面内部尺寸│ — │ ±20 │ — │ — │ — │ │ │ 长度和宽度 │基础±10 │ — │ — │上部±5 │ ±5│ │3│ 平面对角线 │ 柱、墙、│ — │ ±5 │基础±30│ ±10│ │ │(3)轴线对设计位置 │梁+4,-5│ │ ±10│墩柱±20│ │ │ │ 基础 │ │ │ │ ±15 │ ±10│ │ │ 墩、墙、柱 │ 5 │ 10~15 │ │ ±6 │ ±5│ │ │ 梁、板 │ │ │ │ ±10 │ ±10│ ├─┼───────────┼──────┼─────┼────┼─────┼───┤ │4│承重底摸上表面高程 │±5 │ ±5 │ — │ — │±5 │ ├─┼───────────┼──────┼─────┼────┼─────┼───┤ │5│预留孔、洞尺寸及位遭 │ — │ 10 │ — │ — │10 │ └─┴───────────┴──────┴─────┴────┴─────┴───┘ (1)关于侧模拆除期限,一般均以不损伤混凝土表面及棱角为原则,有些规范则按 照构件厚薄和浇筑高度等情况,提出了强度要求。如(SDJ207-82)规定不低于2.5MPa, 日、美等国规定更严格一些。如: 日本《混凝土标准规范》规定: 粗大构件竖直面 底脚侧模 3.5MPa 细小构件竖直面 柱、墙、梁侧模 5.0MPa 美国《混凝土结构的模板工程》一书中美国垦务局的建议为: 厚大结构侧模500(约合3.5MPa) 细薄结构侧模 750(约合5.3MPa) 水闸结构体型比较复杂,对混凝土外露表面的平整度有较高要求,为保证混凝土 表面及棱角不因过早拆模而损伤,适当延长拆模期限是必要的,已拆模强度提高到 3.5MPa,对施工进度和模板周转亦不致产生太大的影响。 (2)桥梁、胸墙等重要部位的承重支架的拆除期限,关系到结构的安全,除应 符合一般强度规定外,还必须考虑变形的影响。 美国《公路桥梁标准规范》规定:在任何情况下,不得在浇筑混凝土后少于7天 时拆除。 日本《土木工程手册》(混凝土)提出:混凝土早强、徐变会使变形增大,故要 注意龄期,不要过早地在初期达到所需强度。 《水工混凝土结构的温度应力与温度控制》一书中指出:混凝土徐变与加荷龄期 有关,加荷龄期愈早,徐变愈大。
综上所述,为防止过早拆除承重支架,加大变形,除提出强度规定外,还应提出 龄期的限制。 (3)温控防裂对拆模期限有一些特殊要求,如在低温季节拆模,要避免寒流袭 击,防止“冷击”;还要控制内外温差,减少温度裂缝,故规定对有温控防裂要求的 部位,拆模期限应专门研究确定。 6.3 钢筋 6.3.2 本条系参照(SDJ207-82)第3.1.3条拟定。 6.3.3 施工中,往往由于货源限制,供应的钢筋规格不尽符合设计要求,必须进 行代换。对于重要结构,由于钢筋代换可能引起构件在裂缝、变形、内力分布等各方 面的改变,影响结构的安全。因此,代换时,应了解设计的意图、代换材料的性能, 并应符合现行水工钢筋混凝土设计规范的规定。为了确保构件的质量,还应征得设计 单位的同意。 6.3.5 水闸工程中使用的钢筋直径较细,一般在φ30以内。闸身的尺度较小,钢 筋的长度相对较短,一般均可在加工场内一次焊接后运往现场安装。闪光对焊具有质 量好、工效高、节省钢材等优点,目前,在大中型水闸工地钢筋加工场内已普遍采用。 但还有少数条种较差的工地,仍采用电弧焊,因此,提出在加工场内应以闪光对焊为 主,无条件时,可采用电弧焊的规定。 现场对钢筋的交叉连接,目前还是以绑扎为主,少数采用电弧焊,采用接触点焊 的还很少。考虑到采用电弧焊进行点焊,可能产生淬断“咬肉”等现象,从而降低钢 筋质量,一般不宜采用。但现场有时受设备条件限制;故对采用接触点焊未作硬性规定。 为减少现场竖向或斜向粗钢筋的焊接困难,应尽可能在加工场内一次焊成后。运 往现场安装,这样虽增加了架立和支撑的难度,但节省了现场焊接的工作量,并可提 高焊接质量。电渣压力焊具有质量好、速度快、节省钢材等优点,有条件的工地应当 采用。 根据有关资料介绍,美国、日本、苏联已于70年代先后制定出气压焊接技术检验 方法与判别标准,并在各项建筑中得到广泛的运用。80年代初期宝钢等单位分别自日 本引进该项新技术,80年代中期这项技术在我国得到不断的改进和完善,建筑界已推 广使用。河北、江苏等省正式出版了钢筋气压焊接施工技术规程。江苏省《钢筋气压 焊接及验收规程》(DB/3200-P005-88)中规定:钢筋气压焊可用于直径为16~36mm 的Ⅰ、Ⅱ级热轧钢筋的水平、垂直或倾斜位置的纵向连接。 1989年春,在江苏邳县橡胶坝坝体的钢筋混凝土施工中,曾用气压焊焊接φ16以 上钢筋。但目前在水利工程中尚未普及。采用此法时,应按(GB12219-89)《钢筋 气压焊》标准,培训合格焊工,并通过试验论证后,才能在工程中正式使用。 6.3.7 《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-84)已由原城乡建设及环境保护部颁布 实施,规程对钢筋的焊接接头型式、焊接工艺和质量验收等内容均有较详细而明确的 规定,适用于水闸钢筋的焊接。故可按该规范执行。 6.3.9 钢筋的混凝土保护层对促进钢筋与混凝土的共同工作,防止钢筋锈蚀,增 加耐久性具有重要作用。(SDJ20-78)对受力钢筋的混凝土保护层厚度虽作了具体规 定,不少水闸,尤其是沿海水闸的水上部位和水位变化区的钢筋混凝土结构,由于保 护层厚度不足等原因而造成了严重的破坏。近年来,国内有关方面对最小保护层提出 了一些建议。如: (1)江苏省水利科学研究所提出:按照江苏省常规的保护层厚度,即闸墩5~7cm, 胸墙、桥梁、薄墙3~5cm,桥面板2cm,可以满足抗碳化要求。 (2)原华东水利学院和镇海县水利局联合调查报告中提出:在浙江沿海的水闸,
如要保持50年左右的使用寿命,而又不采取涂层等防渗性措施的话,建议在海洋大气 区和水位变化区的保护层厚度不宜小于5cm,或者不小于钢筋直径的3倍。 (3)交通部一航局对北方港口的调查报告中提出:250号以上的混凝土,在施工 质量得到保证的情况下,4~4.5cm的保护层,在40年的时间内,如果不受超载影响, 是可以满足抗锈蚀要求的;建议重要工程、重要构件,凡有防锈蚀要求的部位,将保 护厚度加大至5cm。 (4)原水利电力部《全国水工混凝土建筑物耐久性及病害处理调查总结报告》 (1987.5)建议:一般地区水工钢筋混凝土结构,其混凝土保护层厚度不宜小于2cm (200号以上),沿海地区不宜小于4cm(300号以上)。 综上所述,保护层厚度应按照结构特点、环境条件、工艺水平等因素进行综合分 析后合理确定,并应讲究经济效益。若仅靠加大保护层厚度来延长结构的使用寿命, 有时可能是不经济的。同时,过大的保护层厚度,易导致混凝土裂缝,加大裂缝开展 宽度。如何正确确定混凝土保护层厚度,是今后修订《水工钢筋混凝土结构设计规范》 需要研究解决的问题。鉴于当前国内在设计水闸钢筋混凝土结构时,混凝土保护层厚 度偏小的问题尚未解决,为此,综合各方面调查资料后,拟定了表6.3.9钢筋的混 凝土保护层最小厚度。在现行《水工钢筋混凝土设计规范》中有关规定修订前,供设 计、施工采用。 6.3.10 调查表明,保护层厚度控制不准,垫块制作质量不高,是比较普遍的现 象。有的钢筋骨架变形,保护层厚度不匀,甚至局部紧贴模板或露出混凝土表面,设 计的保护层厚度原已偏小,再一偏位,问题更加突出。 垫块既有控制保护层厚度的作用,其本身也就是保护层的组成部分,如果垫块的制作 质量不高,不能保证尺寸、强度和密实性,则垫块部位就可能成为钢筋锈蚀的突破点。 为此,本条特别强调了严格控制保护厚度和垫块制作质量的重要性。 6.3.11 按倒绑扎钢筋的铁丝头和垫块上的铁丝头对切断渗透通道、防止钢筋锈蚀 有重要意义,但往往被人们所忽视,故专列一条以引起重视。 6.4 混凝土 6.4.1 水泥品种对混凝土性能有重要影响,在水闸工程中常用的水泥品种为普通 水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥等。 硅酸盐水泥、普通水泥具有较好的抗冻、抗冲磨和抗碳化性能,早期强度增长快, 干缩性小等优点,除由于水化热较高,不宜使用于厚大构件内部混凝土外,几乎适用 于各种环境条件下的各类构件混凝土。普通水泥价格较低,更具有广泛的适用性。 矿渣水泥水化热较低,抗蚀性能较好,后期强度增长率大,价格也较低,但抗冻、 抗冲磨和抗碳化性能不如硅酸盐水泥和普通水泥,宜用于水下不受冲刷的混凝土,或 厚大构件内部的混凝土。 火山灰水泥、粉煤灰水泥具有泌水性小、和易性好、抗溶蚀性能较强以及价格低 等优点,但存在干缩性大、抗冻和抗碳化性能差的严重缺点,因此,除水下不受冲刷 的混凝土或厚大构件内部混凝土外,其它部位不宜使用。 抗硫酸盐水泥因产量少、价格高,多使用于受硫酸侵蚀的混凝土中。 各地实践经验进一步说明了水泥品种对混凝土性能的影响,如江苏省的调查表明: 从抗碳化的效果比较,普通水泥较高,矿渣水泥次之,火山灰水泥最差;从抗海水侵 蚀性能看,硅酸盐水泥、普通水泥都很好,建国前建造的沿海几座水闸,经过40年到 50年运行,尚未发现严重侵蚀现象。山东省的调查表明:采用硅酸盐水泥、普通水泥 的部位腐蚀较轻,采用矿渣水泥的部位腐蚀严重。辽宁省的双台子河闸、大伙房水库 泄洪闸都是采用的普通水泥、硅酸盐水泥,经过20~30年运行,混凝土表面无显著冻
融剥蚀现象。 显然,在混凝土工程中,正确选用水泥品种是十分重要的,故本条根据多年来水 闸工程实际使用水泥品种的经验,拟定了水泥品种选用的原则。 6.4.2 水泥标号是水泥的重要特性之一,水泥在混凝土中的使用效果与采用的标 号密切相关。过去的规范对水泥标号与混凝土标号之间的关系一般都提出相应的比值 要求。近年来,国内外水泥生产逐步向高标号发展,国内已很少生产400号(硬练) 以下的水泥,混凝土标号也在逐步提高,但两者增长的幅度不一,而硬练法改为软练 法后,标号的换算关系也有所改变。因此老规范中规定的比值关系,已失去意义。新 的规范中,对重要部位或有较高耐久性要求的混凝土,一般都提出了水泥标号的要求。 故本规范也作出了规定。 6.4.3 水闸闸底板。消力池等厚大构件混凝土方量较大,从节约水泥、减少水化 热温升考虑,可沿深度方向划分为几个特征层,分别采用不同配合比和利用不同品种 的水泥。面层、底层可选用抗侵蚀、抗冲磨性能较好的普通水泥、硅酸盐水泥;中间 层可选用水化热较低的矿渣水泥、粉煤灰水泥等。但是分层不宜太细、水泥品种不宜 太多,以减少施工困难。 由于不同品种、不同标号的水泥,其性能存在差异,因此,不经过充分的试验论 证,不得混合使用。 6.4.4 本条的拟定主要参照了(SDJ207-82)和(JTJ221-87),见表6.4.4。 表6.4.4 粗骨料坚固性值对比表 ┌───────────┬──────┬─────┐ │坚固性(%)╲规范号│SDJ207-82 │JTJ221-87│ ├───────────┼──────┼─────┤ │有抗冻要求的混凝土 │<5% │<3% │ ├───────────┼──────┼─────┤ │元抗冻要求的混凝土 │<12% │<5% │ └───────────┴──────┴─────┘ 6.4.5 粗骨料最大粒径的确定与结构类型、截面尺寸、钢筋配置以及施工难易等 因素有关。从国内各地水闸建设实践中,可以看到粗骨料粒径选用过大,骨料数量过 多,混凝土内部密实性就差,容易引起锈蚀破坏。江苏省在“大跃进”期间兴建的部 分水闸,运行时间不长就发生严重剥蚀和钢筋锈蚀等情况,究其原因,粗骨料粒径过 大是重要因素之一。条文中对相骨料最大粒径的规定是按(JTJ221-87)第3.3.3条 提出的,其要求较(SDJ207-82)的规定严格,较适合水闸结构的情况。 水闸的底板、消力池、闸墩等部位体积较大,但厚度超过3m的极少。从节约水泥, 减少水化热温升出发,粗骨料粒径宜适当放大,但从抗侵蚀、抗碳化、抗冲磨等要求 考虑,其外部混凝土的粗骨料粒径又应适当减小。在实践中通常划分为特征层,或内、 外层,采用不同的级配进行浇筑,内部采用较大粒径的粗骨料,有效地解决了这一矛 盾,但在施工管理和质量控制上增加了一定的困难。因此本条规定粗骨料最大粒径不 宜大于80mm。 交通部《海港钢筋混凝土结构的防腐蚀》(JTJ228-87)中规定:粗骨料最大粒 径,在浪溅区不大于混凝土保护层厚度的2/3;在其它区,小于混凝土保护层厚度4/5。 沿海水闸,若按此要求执行,水泥用量势必大大增加。考虑到上述规定是基于大粒径 的粗骨料位于保护层范围内,可能成为海水侵蚀的突破点而导致钢筋锈蚀破坏,同时 鉴于江苏沿海一些大型水闸,如射阳河闸、新洋港闸等工程已有适当放大粗骨料粒径
的经验,即通过改进施工工艺,在大面积振捣的基础上,再在保护层范围内辅以人工 插边(用竹片或铁签等工具),既可防止表面蜂窝,又可消除石子外露而形成渗透通 道的问题,故拟定本条第(4)项的要求。 6.4.6 条文是根据(SDJ207-82)拟定的,但参照《普通混凝土用砂质量标准及检 验方法》(JGJ52-79),将砂中粘土含量小于1%的要求删除。 当使用海砂时,应符合有关规定,如按(JTJ221-87)的规定。 6.4.7 从改善混凝土性能、节约水泥等因素考虑,砂料不宜太细或太粗,一般宜 采用中砂。按照《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52-79)的规定,细度 模数(Mx)为2.3~3.0,恰为中砂细度模数的上、下限。(SDJ207-82)中规定是 宜用2.4~2.8,也是在此上、下限之内的。 为改善砂料级配,将粗细不同的砂料分别堆存,配合使用,可取得较好的效果。 如江苏省射阳河闸工程曾将两种砂料配合使用,既改善了级配,又节省了投资。 6.4.8(SDJ207-82)对拌和用水规定氯离子含量不超过300mg/L,硫酸盐含量不超 过2700mg/L,而(JTJ221-87)规定,水中氯离子含量不宜大于200mg/L,硫酸盐含 量不超过2200mg/L;沿海水闸,受到海水侵蚀作用,其工作环境和港口工程相同, 故按港工规定提出。 6.4.9 “两掺一低”是坝工中用于改善混凝土性能、节约水泥的成熟经验。但在 水闸施工中,混合材的使用还不普遍,除由于结构细薄、有较高的抗碳化、抗侵蚀要 求外,主要是优质混合材供应困难,工地上又缺乏必要的加工和测试条件,因而推广 受到限制。此外,各地在使用中也曾发生过一些问题,如江苏在50年代后期建造的部 分大、中型水闸,因掺用了劣质或过量的粉煤炭,使混凝土强度和耐久性大为降低。 故一般认为粉煤灰水泥或粉煤灰作为混合材,在厚大构件的内部混凝土中可以使用; 不宜在水闸的水上部位或水位变化区的混凝土中使用。考虑到目前国家生产的水泥品 种中,除硅酸盐水泥、普通水泥外,其它品种均掺用较多的混合材.如矿渣水泥中的 混合材掺量规定为20%~70%,其准确掺量施工单位往往不能掌握,若再掺用,可能 引起性能的变化,碱性储备进一步减少,对防锈更加不利。因此本条规定只在硅酸盐 水泥和普通水泥配制的厚大构件内部混凝土中,适当掺用优质粉煤灰,并应加强检测 工作。 6.4.10~6.4.11 混凝土中使用外加剂可提高强度、改善性能、节约水泥,放外 加剂已逐渐成为混凝土组成不可缺少的第五种材料。但使用不当,就会出现不凝、强 度下降、钢筋锈蚀等质量问题。因此,应按照建筑物所处环境条件、性能要求、施工 需要以及价格货源等情况合理选用。选用时除详细了解产品说明内容外,还应通过试 验确定。 国内外大量试验和实践表明,掺用适量的引气剂或引气减水剂,由于引入一定数 量独立微小气泡及减水增强作用,能大大提高混凝土的抗冻、抗渗等性能。因此,本 条规定有抗冻要求的混凝土必须掺用引气剂或引气减水剂,其含量规定同于(SDJ207-82)。 6.4.13 施工配制强度的确定主要取决于标号保证率。按江苏、广东等省的实际情 况一般约为85%,而按(SDJ207-82)的规定则为90%。但如按此规定执行,整个水 闸工程的水泥用量会有较大的增加。(SDJ20-78)的编制说明要求混凝土设计强度 保证率必须达到97.7%。因此本条文规定:分别按标号保证率84.1%和设计强度保 证率97.7%计算配制强度,再取两者之中较大者。这对设计要求是有切实保证的。 标号保证率用84.1%与(GBJ204-83)、(JTJ221-87)一致,有利于今后步调一致 地向可靠度结构设计过渡。
施工配制强度计算式中的CV值,在缺乏历史统计资料时可按照表6.4.13中数 值采用,它是水闸混凝土统计中得到的平均管理水平,也相当于(SD207-82)匀质性 等级中“良好”与“一般”的分界线,执行时可根据实际情况酌情增减。如能获得相 似生产条件下大样本(n≥30)的统计资料时,也可采用实际统计的Cv值。 按本条文及(SDJ207-82)的施工配制强度公式,取本条文表中的Cv值,分别试 算了水闸工程不同部位的水泥用量,如表6.4.13所示。 表6.4.13 ┌──────┬───┬────────────┬─────────┬────┐ │结构部位 │设计 │ 配制强度 │水泥用量()│备注 │ │ │标号 ├─────┬──────┼──┬──────┤(水泥 │ │ │(MPa)│水闸 │SDJ207-82 │水闸│SDJ207-82 │标号〕 │ ├──────┼───┼─────┼──────┼──┼──────┼────┤ │桥梁 │ 25 │1.19R标 │1.24R标 │331│340 │(525#)│ ├──────┼───┼─────┼──────┼──┼──────┼────┤ │墩、墙、底部│ 20 │1.19R标│1.24R标 │303│311 │(425#)│ ├──────┼───┼─────┼──────┼──┼──────┼────┤ │底板内部 │ 15 │1.25R标 │1.30R标 │254│259 │(425#)│ └──────┴───┴─────┴──────┴──┴──────┴────┘ 从表中可见,每立方米混凝土水闸标准普遍较(SDJ207-82)少用5~9kg。 6.4.14 水灰比是混凝土配合比设计中的主要参数,在确定水灰比时,除强度要求 外,还必须满足耐久性要求。在水闸混凝土中,水灰比一般由后者控制,最大水灰比 允许值的规定,实际是保证耐久性。 国内外有关规范对此均提出了具体要求,一般对有抗冻、抗蚀等要求的细薄结构 水上部位和水位变化区混凝土的水灰比都提出比较严格的要求。近年来,随着对混凝 土耐久性要求的提高,水灰比值的确定有从严的趋势。如: (1)江苏省水利科学研究所对省内106座水工建筑物进行调查检测后,为保证混 凝土的耐久性,对设计主要指标建议值如表6.4.14-1所示。 表6.4.14-1 江苏省大中型涵闸混凝土与钢筋 混凝土耐久性设计主要指标建议值 ┌────────┬─────┬──────────┬──────┐ │ │ │ 抗冻标号 │ 水灰比 │ │ │ ├───┬───┬──┤ 限值 │ │ 部 位 │混凝土标号│苏北 │苏中 │苏南│ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─┬──────┼─────┼───┼───┼──┼──────┤ │ │公路桥面 │R300 │D100│D50 │—│0.50 │ │ ├──────┼─────┼───┼───┼──┼──────┤ │内│水上梁柱 │R250 │D100│D50 │—│0.55 │ │河├──────┼─────┼───┼───┼──┼──────┤ │涵│水变区墩墙 │ R250 │D150│D100│D50│ 0.55 │ │闸│水下区表层 │R200~250│ — │— │—│0.55~0.6 │ │ │底部结构下层│ R150│ │ │ │0.6~0.65 │ ├─┼──────┼─────┼───┼───┼──┼──────┤ │沿│公路桥面 │R300 │D100│D50 │—
│ 0.50 │ │海│大气区梁柱 │R250 │D100│D50 │—│ 0.50 │ │涵│浪溅区墩墙 │R250 │D50 │D100│D50│ 0.50 │ │闸│水变区墩墙 │R250 │D50 │D100│D50│ 0.55 │ │ │水下区表层 │R200~250│ — │ — │—│0.55~0.6 │ │ │底部结构下层│R150 │ — │ — │—│0.6~0.65 │ └─┴──────┴─────┴───┴───┴──┴──────┘ 表6.4.14-1 江苏省大中型涵闸混凝土与钢筋 混凝土耐久性设计主要指标建议值续表 ┌────────┬───┬──────┐ │ │保护层│裂缝宽度 │ │ │厚度限│ 限值 │ │ 部 位 │值 │ (mm) │ │ │(cm)│ │ ├─┬──────┼───┼──────┤ │ │公路桥面 │2.0 │0.20 │ │ ├──────┼───┼──────┤ │内│水上梁柱 │3.0 │0.20 │ │河├──────┼───┼──────┤ │涵│水变区墩墙 │5.0 │0.15~0.25│ │闸│水下区表层 │5.0 │0.30 │ │ │底部结构下层│— │ — │ ├─┼──────┼───┼──────┤ │沿│公路桥面 │2~3 │ 0.20 │ │海│大气区梁柱 │3~4 │ 0.20 │ │涵│浪溅区墩墙 │ 6.0│ 0.20 │ │闸│水变区墩墙 │ 5.0│0.15~0.25 │ │ │水下区表层 │ 5.0│ 0.30 │ │ │底部结构下层│ —│ — │ └─┴──────┴───┴──────┘ (2)交通部(JTJ221-87)中规定如表6.4.14-2所示。 (3)原水利电力部《全国水工混凝土建筑物耐久性及病害处理调查总结报告》 (1987.5)中建议:外部有抗冻要求的混凝土水灰比,北方寒冷地区不宜大于0.50, 南方温和地区不宜大于0.55。 水闸混凝土水灰比允许值的确定,除必须符合水闸混凝土腐蚀的实际情况、满足对 耐久性的具体要求外,还必须与有关规范相协调。 水闸结构细薄,有较高的抗碳化、抗氯离子侵蚀的要求,对气温变化亦较敏感, 由于水头较低,流速较小,水流冲刷程度相对较轻。除底板等少数厚大构件可划分为 内外层浇筑外,墩、墙等部位,若分为内外层,则有困难。因此,不宜采用(SDJ207-82) 的规定。 表6.4.14-2 混凝土按耐久性要求的水灰比最大允许值表 ┌──┬─────────┬─────────────────┬───────┐ │部 │ │ 海水港 │ 淡水港 │
│位 │ ├─────────┬───────┼───┬───┤ │ │ 环境条件 │ 钢筋混凝土 │ 混凝土 │钢筋 │混凝土│ │ │ ├─────┬───┼───┬───┤混凝土│ │ │ │ │北方 │南方 │北方 │南方 │ │ │ ├──┼─────────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┤ │ │大气区(海水) │ 0.55 │0.50 │0.65│0.65 │0.65 │0.70 │ │水 │不受水气区 │ │ │ │ │ │ │ │上 │(淡水) │ │ │ │ │ │ │ │区 │浪溅区(海水) │ 0.50 │0.45│0.65│0.65 │0.65 │0.70 │ │ │、受大气 │ │ │ │ │ │ │ │ │区(淡水) │ │ │ │ │ │ │ ├──┼─────────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┤ │水 │严重受冻 │0.45 │ — │0.45│ — │0.55│0.55│ │位 │受冻 │0.50 │ — │0.50│ — │0.60│0.60│ │变 │微冻 │0.55 │ — │0.55│ — │0.65│0.65│ │动 │偶冻、不冻 │— │ 0.50│ — │0.65│0.65│0.70│ │区 │ │ │ │ │ │ │ │ ├──┼─────────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┤ │水 │不受水头作用 │0.60 │0.60│0.65│0.65│0.65│0.70│ │ ├──┬──────┼─────┴───┼───┴───┼───┴───┤ │下 │受水│Hmax/B<5 │ 0.60 │ 0.60 │ 0.60 │ │ │头H│Hmax/B=5~10│ 0.55 │ 0.55 │ 0.55 │ │区 │作用│Hmax/B>10 │ 0.50 │ 0.50 │ 0.50 │ └──┴──┴──────┴─────────┴───────┴───────┘ 注:Hmax为最大作用水头;B为混凝土壁厚;南方是指连云港以南地区。 一些沿海挡潮闸与港工相比离海岸较远,闸前一般有淡水顶托,腐蚀相对较轻, 因此,水灰比允许值的选用,应在(JTJ221-87)的规定海水淡水之间。桥梁等部位 水灰比允许值的确定,还需与《桥涵规》的规定大体协调。 水闸混凝土结构腐蚀情况调查表明: 水上区的桥梁、桥架、岸墙、翼墙顶板等部位,混凝土碳化、氯离子侵蚀的损坏 比较普遍,寒冷地区冻融剥蚀的破损情况亦有出现,水灰比规定应适当从严; 水位变化区的墩、墙、排架等部位,混凝土碳化、氯离子侵蚀、冻融剥蚀等腐蚀 情况更为普遍、严重,有的工程还出现冲刷损坏,水灰比规定应更严格一些。 水下区的底板、消力池、铺盖等部位,不存在碳化与冻融损坏,氯离子侵蚀影响 亦相对较轻,但水流冲刷和渗透水压力作用对混凝土提出了较高的密实性要求,尤其 是薄底板或面层混凝土,其水灰比值应适当减小。 此外,对一些经常暴露在大气中的“旱闸”,如荆江分洪闸、永定河闸、嶂山闸 等,其水下部位的面层混凝土的水灰比值,应参照水位变化区的要求进行调整。 综上所述,提出了本条文的规定。 6.4.15 在混凝土配合比设计中,是否要对最小或最大水泥用量作出规定有不同看 法。一种意见认为:当水灰比、坍落度、原材料等确定后,再规定水泥用量意义不大; 另一种意见认为:由于大量新型减水剂的使用,水灰比已经不能作为水泥用量的唯一 控制指标,应对水泥用量作出规定.国内、外有关规范对此亦有不同提法。 众所周知,水泥浆体的含量对混凝土密实度有重要影响,在钢筋混凝土结构中,
更应具有足够的水泥浆体以充分覆盖与包裹钢筋表面,才能防止钢筋锈蚀。但在一些 工程中,由于水泥供应紧张,或片面追求节约,极大地影响了强度和耐久性。如江苏 省在“大跃进”期间建造的一些大、中型水闸,就曾发生过这样的问题。故水泥用量 应有个最低限值。 6.4.16 本条规定系按照江苏省水闸实践资料并参照有关规范的规定拟定。 近年来,国外对配筋特密的结构混凝土的坍落度有提高的趋势。如苏联规范 (СНиПШ-15-76)规定:配筋稠密的结构混凝土的坍落度为20~24cm;日本规 范(JASS)规定:“高级”混凝土的坍落度不小于18cm(最大水灰比0.60~0.65), “普通”混凝土的坍落度不小于12cm(最大水灰比0.65~0.70)。目前,由于大量 新型外加剂的使用,可以在不增加水泥用量和确保设计标号的前提下,达到增大坍落 度的目的,故提出配制大坍落度(>8cm)混凝土必须掺外加剂的要求。 6.4.18 混凝土原材料称量允许偏差的确定,对保证混凝土的均质性至关重要,尤 其是水、水泥和外加剂溶液计量的变动,将对混凝土强度甚至性能带来重要影响。影 响称量偏差的因素很多,但主要是设备条件和管理水平。 由于适用的范围不同,施工条件、管理水平等存在较大差异,国内、外有关规范 的规定是不一致的,但是对水、水泥和外加剂溶液的称量偏差一般都比较严格,如表 6.4.18-1所示。 表6.4.18-1 各种规范对水、水泥和外加剂的称量偏差 ┌───────┬───┬────┬───┬───┬───┬───┐ │国别及规范名称│水泥 │混合材 │水 │外加剂│砂 │石子 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │GBJ204-83 │±2 │±2 │±2 │±2 │±3 │±3 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │SDJ207-82 │±1 │±1 │±1 │±1 │±2 │±2 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │JTJ221-87 │±2 │±2 │±1 │±1 │±3 │±3 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │《铁路》 │±2 │±2 │±2 │±2 │±5 │±5 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │日本规范 │±2 │±2 │±1 │±3 │±3 │±3 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │英国规范 │±3 │— │±3 │±5 │±3 │±3 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │苏联规范 │±2 │— │±2 │±2 │±2.5│±2.5│ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │经互会标准 │±2 │— │±2 │— │±3 │±3 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │澳大利亚规范 │±1 │— │±1 │±3 │±1 │±1 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │美国大部分标准│±1 │— │±1 │±3 │±2 │±2 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │瑞士标准 │±2 │— │±2.5│— │±2 │±2 │ ├───────┼───┼────┼───┼───┼───┼───┤ │西德规范 │±3 │— │— │— │±3 │±3 │
└───────┴───┴────┴───┴───┴───┴───┘ 从表列资料中可以看出,(SDJ207-82)的规定特别严格一些,从保证质量着眼, 从严要求是完全必要的,但从设备条件、管理水平衡量还存在实际困难。正如《水工 混凝土施工规范》编写说明中指出的:目前国产拌和楼的实际称量误差要超过规定要 求,除需要生产更精确的设备外,应对现有拌和楼的计量设备定期进行率定调整。 (JTJ221-87)编写说明中指出:当采用量筒加水时,水的实际称量误差远大于 1%~2%,规定中仅计入加水测读误差,略去了其它各种因素,即使如此,1%的规 定也是偏紧的,实际上达不到;采用袋装水泥,国家规定出厂误差标准为2%,航务 系统抽查的资料的均方差为1.26~1.68kg/包(50kg),超过了2%,规定是偏严的。 (GBJ204-83)修订说明中指出:结合我国目前情况,混凝土大都采取在现场拌 制,设备条件较差,管理水平较低,故修改为表列的规定。 原城乡建设环境保护部颁布的《混凝土搅拌机型或基本参数》(JT22-84)规定: 水箱计量误差,从供水系统全量程的1/2处至全程,不得超过供水量的2%,水表计 量误差不得超过水表全刻度的2%。 水闸工程中多采用中、小型移动式拌和机组,采用拌和楼的极少,设备条件较差。 水由机上水箱或者用量筒称量,外加剂溶液均由专用量筒供应。水泥大都使用袋装 (50kg/包),采用散装水泥的极少。因此,无论是采用水箱还是量筒供水,水的实 际称量误差都将超过1%的规定,如再计入砂石含水量测量的误差,则差距更大,硬 性压低效果不好,外加剂溶液情况亦同,袋装水泥国家规定的出厂误差已经2%,抽 查资料也大体相仿,降低为1%,实际亦有困难。再从(GBJ204-83)修订说明中提供 的强度随水灰比波动的幅度试验资料看(表6.4.18-2),当水和水泥的称量误差 由1%提高到2%时,最大强度波动幅度增加率估计不超过5%,当不致引起十分严重 的危害。 表6.4.18-2 水灰比波动对混凝土强度的影响幅度 ┌─────────┬────┬───┬───┬────┬────┬────┬────┐ │水泥计量变动(%)│-1 │-2 │-2 │-4 │-6 │ -8 │-10 │ ├─────────┼────┼───┼───┼────┼────┼────┼────┤ │水计量变动(%) │+1 │+1 │+2 │+2 │+3 │ +4 │+5 │ ├─────────┼────┼───┼───┼────┼────┼────┼────┤ │ C/W │1.607 │1.591│1.575│1.543 │1.496 │1.450 │1.406 │ ├─────────┼────┼───┼───┼────┼────┼────┼────┤ │强度波动幅度(%)│ -4.2 │-6.4│-8.9│-13.1 │-19.9 │-25.4 │ -31.4│ └─────────┴────┴───┴───┴────┴────┴────┴────┘ 但是,在计量设备条件较好的中心拌和站或采用散装水泥时,水、外加剂溶液和 水泥的称量误差不超过1%为宜,施工中应定期检查所用衡器,经常保持准确,袋装 水泥亦应酌情抽检。 6.4.19 目前水闸工程中使用较多的是中小型自落式鼓形或锥形搅拌机,出料容量 为0.35~0.75。容量超过1的大型搅拌机很少使用。 1984年原城乡建设环境保护部颁布的搅拌机新标准,规定系列划分为150~350、 500、750~1000三档,并采用公称容量(即混凝土出料经捣实后的体积),新标准中 规定“公称容量在50~1000L之间的自落式搅拌机,其最短拌和时间不得小于90S,容
量大、坍落度小时要适当延长。”结合水闸施工实践,制定了表列规定。 6.4.20 针对当前水闸施工中采用的手推车运输,井架升高等传统方式中存在的翻 转次数多的缺点,提出“以最少的转运次数”的要求。 混凝土运输允许时间的确定,即混凝土自加水拌和开始至浇筑完毕并覆盖上层混 凝土为止的整个时间应控制不超过混凝土的初凝时间,以保证浇筑质量。拌和时间很 短可以略去,主要是运输和浇捣两部分,为了腾出更多时间给混凝土浇筑创造有利条 件,尽量压缩运输时间(包括中间停歇)是十分重要的。从水闸混凝土运输的实际情 况看,即使采用传统的运输方式,混凝土自出机至浇筑入仓的运输时间超过半小时的 还不多见。以江苏省射阳河闸为例,最大运距达2000m,包括井架升高翻转3次,总运 输时间亦不超过半小时。因此,提出以不超过半小时为宜的规定。 6.4.23 在浇筑混凝土时,认真做好平仓,对提高混凝土的均质性至关重要。但有 的工人为了省力,使用振捣器平仓,造成砂浆与粗骨料分离,故本条提出禁用要求。 6.4.25 混凝土浇筑允许间歇时间与水泥品种、气温高低等因素有关,应按照拌和、 运输和浇筑的总时间不超过混凝土初凝时间的原则来确定。一般试验室提供的是水泥 初凝时间,如何准确测定混凝土的初凝时间,是尚未完全解决的问题。因此,国内外 有关规范的规定也就难以完全一致,结合水闸混凝土施工的实际情况,提出了本条的 规定。 施工现场管理测定混凝土“初凝”至关紧要,采用“重塑”试验的方法一般是可 行的,但“重塑”标准应按照原材料情况、配比设计、水泥用量、坍落度大小、振捣 器性能以及气温条件等因素,通过现场测试后合理确定。(JTJ221-87)规定为15S, 系参照丹江口资料拟定;(SDJ207-82)规定为30S;本规范结合水闸混凝土的具体 情况,参照(JTJ221-87)、(SDJ207-82)的标准拟定重塑标准为:用振动器振20s, 周围10cm内能泛浆且不留空洞者。 6.4.27 开始冲毛处理施工缝的时间与气温高低、水泥品种、水压等因素有关,应 通过试验确定,即达到冲去表层乳皮,不冲动石子为准。 对开始进行上层混凝土的准备工作时治混凝土需达到的强度标准,规定不一,自 1.2MPa至2.5MPa不等。按照试验资料,在常温下,普通混凝土达到1.2MPa和2.5MPa 的时间分别为一天多至两天多。从水闸混凝土施工的实际情况看,层间间隔时间远超 过一至两天,因此规定太紧无实际意义;且水闸主体部位多为钢筋混凝土结构,当进 行浇筑上层混凝土的准备工作时,可能扰动老混凝土中的钢筋,损害钢筋的握裹力, 为保证质量,故提出要达到2.5MPa的要求。 6.4.28 振捣器头至模板的距离,在(SDJ207-82)中规定为不小于其有效半径的 1/2,而(JTJ221-87)及一般工民建规范中则规定为不大于有效半径的1/2.前者 似着眼于防止由于振动引起模板变形,后者似着眼于表层混凝土不致漏振。根据施工 经验并参考了一些典型工地的施工规范,认为二者应予兼顾。故本条规定振捣器至模 板间的距离应约等于振捣器有效半径的1/2。 6.4.32 在土基上浇混凝土基础,往往因渗水过多土质松软,或遇到流砂泉眼而不 能正常浇筑及准备工作,甚至造成基土破坏。因此,除做好排水降低地下水位外,一 般先浇筑薄层混凝土封底。由于封底混凝土紧接结构的底面,与结构连成一体,故规 定应与本体混凝土标号相同。 对老混凝土面及岩基面进行整理平整,可防止产生应力集中减轻基础对上部结构 的约束影响,有利于温控防裂。 6.4.34 在浇筑水闸底板、消力池等厚大构件混凝土时,若采用传统的手推车混凝 土运送方式,脚手架一般均采用混凝土撑柱,并作为结构的组成部分,不再拆除。为
保证结构和安全,结合江苏省水闸施工经验,提出了本条要求。 (1)撑柱承受脚手架、人、工具、设备及混凝土运输车辆等荷载,还受到车辆 转动和倾倒混凝土时的动力荷载。因此,应按照实际情况进行设计,合理确定撑柱尺 寸和支撑系统,确保施工安全。 (2)撑柱为结构的组成部分,混凝土撑柱质量应不低于构件本身,并应做好结 合面的处理,加强养护。 (3)由于施工中存在不可避免的振动影响,混凝土撑柱与周围混凝土难以结合 紧密,该处易导致渗漏,为避免这种缺陷,一般在混凝土撑柱顶部接一短木柱,待混 凝土浇筑结束后,将短水柱拨除,用混凝土填堵柱孔,并注意周围的捣实,使柱顶混 凝土严密封闭。 (4)由于施工中易发生将撑柱支撑系统或柱顶短木柱遗留在混凝土中的事故, 特提出这方面的要求。 6.4.35 反拱底板的浇筑程序,多是先浇闸墩及岸墙,后浇底板,为减小水闸各部 分在自重作用下的不均匀沉降,改善底板受力状态,在基底不产生塑性变形的条件下, 将自重较大的闸墩、岸墙等先行浇筑,岸墙后的还土尽量填到一定高程,使墩、墙地 基预压沉实;然后再浇反拱底板。在不影响施工总进度情况下,将预沉的和墩、墙与 底板之间的预留接缝的时间尽可能延长。 6.4.39 混凝土的养护工作,尤其是早期湿养护,对提高混凝土的密实性,增加混 凝土的抗蚀、抗裂能力至关重要。 湿养护的时间,与结构特点。性能要求、水泥品种、气温高低及施工条件等因素 有关,国内外的有关规范很不一致。如(GBJ204-83)规定为7d和14d(SDJ207-82) 规定为14d和21d(JTJ221-87)规定为10d和15d;国外一些规范规定一般不少于7d。 就水闸混凝土而言,从性能要求看,湿养护时间不应太短,从施工条件考虑,又 不能太长。结合各地区实践情况,并适应对混凝土耐久性要求日益提高的趋势,提出 了本条的规定。 必须指出的,在施工中,常在湿养护2~3d后,即暂停洒水,使混凝土表面干燥, 以进行下一步准备工作,如放样、弹线、整理钢筋、凿毛等,以后再继续进行湿养护, 结果使表层混凝土水化过程中断,对混凝土质量带来不利影响,应尽量避免。当受施 工条件限制,难以完全保证连续养护时,应考虑采用养护剂或其它措施。 6.4.41 平原地区建闸,砂石材料多为市场供应,其质量不符合要求的情况时有发 生,导致混凝土强度和耐久性的离散性增加,以致多用水泥。故本条强调选购砂石料 时宜事先在料场取样,通过试验选择合格的砂石料。 6.4.42 水闸工程混凝土方量不大,故水泥、外加剂、混合材仅规定应取样检验, 取样批量不作硬性规定。近年发现袋装水泥重量时有不足,故强调水泥进库前应抽样 检查包重。 6.4.43 水闸工期较短,故混凝土拌和及养护用水仅规定应经检验,而不硬性规定 检验的周期。 6.4.44 根据水闸特点参照有关规范提出混凝土浇筑现场质检项目及要求。减水剂、 引气剂的使用已日见普遍,但掺量或使用上发生错误均可能造成质量事故,导致混凝 土强度大幅度降低甚至长期不凝固,故提出每班必须检查外加剂溶液的浓度和使用量。 外加剂溶液的浓度一般可用比重计测定。引气剂掺量随水泥品种、混合材掺量、骨料 级配、砂的细度模数等而变化,故尚需在现场检查混凝土的含气量来控制掺量。但定 得过严,难以实现,故从(SDJ207-82)规定的±0.5%以内放宽至±0.8%以内。 6.4.45 水闸混凝土耐久性要求较高,当有抗拉、抗渗、抗冻等要求时,为验证其
是否符合设计要求,应按照(SD105-82)适当制取相应的试件。 6.4.48 评定混凝土抗压强度的原始资料应按不同目的进行统计。平时控制混凝土 浇筑质量应按标号以配合比相同的一批混凝土作为一个统计单位,据以绘制施工质量 控制图,以便及时发现生产环节中存在的问题。工程验收时,可按部位以同标号混凝 土作为一个统计单位,据以评定混凝土质量是否合格。 6.4.49 (SDJ207-82)中的混凝土强度评定标准对样本容量的要求偏大,评定标 准偏严,水闸工程难以执行。因此,由本规范编写组收集水闸工程施工现场的混凝土 试块强度资料,委托河海大学建材教研室进行了专题研究。 根据1963~1984年江苏28座大中型水闸工程,共102批(1481组试块强度)资料, 并用国内平原水闸建设较多的省市的少量资料进行对照,它们在一定的程度上反映了 我国各地水闸混凝土施工质量的实际情况。 江苏102批资料的样本容量分布情况如表6.4.49-1中所示。 表6.4.49-1 ┌──────┬──┬───┬───┬───┬──┬──┐ │样本容量n │5~9│10~14│15~19│20~29│≥30│小计│ ├──────┼──┼───┼───┼───┼──┼──┤ │统计批数 │50 │ 23 │8 │10 │11 │102│ └──────┴──┴───┴───┴───┴──┴──┘ 其中n<30的批占90%,均无法套用(SDJ207-82)。可套用的11批,则全部被判 为不合格。因此不得不舍弃(SDJ207-82)设计标号保证率90%的标准。 对这102批资料,用K-C法作正态分布的假设检验,被否定的只有5批,因此在制 定水闸混凝土评定标准时,按强度服从正态分布来处理。 新制定的强度评定标准,设计标号保证率85%[简称水闸(85)],采用计量一次 抽检标准差未知方案,比较适合水闸混凝土历史资料短缺,管理水平易于波动的实际 情况。评定标准包括两个条文,分别检验标号和设计强度是否达到84.1%和97.7% 的保证率。为确保设计要求,规定必须同时满足两条文时,方可判为合格。为防止出 现由试件强度标准差(Sn)的统计值过低,导致验收失准,在条文中特规定了Sn的 最低取值。样本容量则放宽到n≥5,以适应水闸工程混凝土方量较小的特点。 水闸(85)的抽检特性具有: (1)抽检的有效性随样本容量增大而改善,即n增大,错判概率α和漏判概率β 均有较显著的减小; (2)用于不同标号、不同施工管理水平时,检验效果仍有较好的稳定性; (3)与国内(JTJ221-87)、(GBJ204-83),以及国外某些(美ACI,CEB/FIP, 日本土木学会等)强度评定标准比,抽检特性曲线(DC线)比较合理,水泥用量较少, 错漏判率较低,兼顾了生产方与使用方双方的利益。简要的比较见表6.4.49-2(详 见专题报告)。 表6.4.49-2 各标准的错判、漏判率比较表 ┌──────┬───────┬───────┬───────┐ │ │n=5 │n=10 │0=30 │ │ ├───┬───┼───┬───┼───┬───┤ │ │α │β │α │β │α │β │ ├──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │水闸(85) │0.28│0.20│0.22│0.11│0.10│0.02│ ├──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │JTJ221-87 │ │ │0.25│0.23│0.10│0.11
│ ├──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │G3J204-83 │ │ │0.33│0.15│0.56│0.01│ ├──────┼───┴───┴───┴───┴───┴───┤ │ 备注 │假设总体:R标=25,σ=4MPa │ │ │AQL:p=0.159RQL:p=0.40 │ └──────┴───────────────────────┘ 注:表中AQL,RQL分别为合格质量水平和拒收质量水平;P为总体不合格率; σ为总体标准差;α、β分别为错判和漏判概率。 用水闸(85)、(JTJ221-87)、(GBJ204-83)对102批调查资料进行复算,合 格批与统计批之比(用百分数表示),简称通过率)见表6.4.49-3。 表6.4.49-3 各标准的通过率表(%) ┌─────┬─────────────┬─────────────┐ │ │ 水闸(85) │ JTJ221-87 │ │ ├────┬────┬───┼────┬────┬───┤ │ │R标<20│R标>20│小计 │R标<20│R标≥20│小计 │ ├─────┼────┼────┼───┼────┼────┼───┤ │n=5~9 │81.8 │78.6 │80.0│ │ │ │ ├─────┼────┼────┼───┼────┼────┼───┤ │n=10~19 │80.0 │81.8 │80.6│90.0 │81.8 │87.1│ ├─────┼────┼────┼───┼────┼────┼───┤ │n=20~29 │42.9 │66.7 │50.0│42.9 │66.7 │50.0│ ├─────┼────┼────┼───┼────┼────┼───┤ │n≥30 │50.0 │33.3 │45.5│62.5 │33.3 │54.5│ ├─────┼────┼────┼───┼────┼────┼───┤ │小计 │71.9 │75.6 │73.5│ 74.3 │70.6 │73.1│ └─────┴────┴────┴───┴────┴────┴───┘ 表6.4.49-3 各标准的通过率表(%)续表 ┌─────┬─────────────┐ │ │ GBJ204-83 │ │ ├────┬────┬───┤ │ │R标<20│R标≥20│小计 │ ├─────┼────┼────┼───┤ │n=5~9 │ │ │ │ ├─────┼────┼────┼───┤ │n=10~19 │65.0 │81.8 │71.0│ ├─────┼────┼────┼───┤ │n=20~29 │28.6 │66.7 │40.0│ ├─────┼────┼────┼───┤ │n≥30 │12.5 │33.3 │18.2│ ├─────┼────┼────┼───┤ │小计 │45.7 │70.6 │53.8│ └─────┴────┴────┴───┘ 从表中可见:
(1)水闸(85)的样本容量可以低到n=5,适用范围广; (2)水闸(85)与(JTJ221-87)标准的宽严程度基本一致,正符合两者在结构 部件大小、地理和自然环境、运用条件相类似的特点; (3)水闸(85)对中、低标号的宽严程度大致相同,避免了(GBJ204-83)标 准对低标号混凝土偏严的情况; (4)水闸(85)的通过率超过70%,说明目前水闸混凝土的施工水平,采用新 标准是可行的。此外,被判不合格的混凝土批有半数属施工失控,今后只要严格按水 闸标准计算配制强度,施工管理水平能做到一般水平,情况还能有明显改善。 6.4.50 若混凝土强度不合格,可钻孔取芯或用超声波、回弹仪复测混凝土强度。 若为内部缺陷,一般可做注水、压水试验或用超声波测试。 6.4.52 水闸混凝土缺陷有裂缝、蜂窝、空洞等,其中裂缝问题比较复杂。裂缝按 成因分荷载引起的应力缝、地基不均匀沉降引起的沉降裂缝、温差或温度变化引起的 温度裂缝、养护不善引起的收缩裂缝等。一般板、梁结构多为荷载引起的弯矩缝及剪 力裂缝;墩、墙结构多为地基或基础约束引起的温度裂缝;软基及复杂地基上的结构 多为不均匀沉降引起的沉降裂缝。 6.4.53 钢筋混凝土构件产生裂缝,不仅影响承载能力,还将降低耐久性,加剧混 凝土碳化、氯盐侵蚀及钢筋锈蚀。各种混凝土及钢筋混凝土设计规范均提出有关钢筋 混凝土结构构件的最大裂缝允许宽度。如: (1)(SDJ20-78)提出计算所得的最大裂缝宽度不应超过表6.4.53规定的允 许值; 表6.4.53 钢筋混凝土结构构件最大裂缝 宽度的允许值(mm) ┌──┬────────────────────┬──────┐ │项次│ 结构构件所处的条件 │最大裂缝宽度│ │ │ │允许值 │ ├──┼────┬──────┬────────┼──────┤ │ │经常处于│水质无侵蚀性│水力梯度i≤20 │0.30 │ │ │水下的│ │水力梯度i>20│0.20 │ │ 1│结构 ├──────┼────────┼──────┤ │ │ │水质有侵蚀性│水力梯度i≤20 │0.25 │ │ │ │ │水力梯度i>20 │0.15 │ ├──┼────┼──────┼────────┼──────┤ │ │水位变动│水质无侵蚀性│年冻融循环次数 │ │ │ │区的结构│ │ 小于50 │0.25 │ │2 │ │ │ 大于50 │0.15 │ │ │ ├──────┴────────┼──────┤ │ │ │水质有侵蚀性或海水 │0.15 │ ├──┼────┴───────────────┼──────┤ │3 │水上结构 │0.30 │ └──┴────────────────────┴──────┘ (2)港工混凝土和钢筋混凝土设计规范最大裂缝宽度允许值:对淡水港为0.25mm (水上区)、0.30mm(水变区)、0.40mm(水下区);对海水港为0.20mm(大气 区)、0.20mm(浪溅区)、0.25mm(水变区)、0.30mm(水下区)。 关于裂缝宽度的最大允许值,据上海港试验资料,无裂缝板121个月的碳化深度
为12~13.2mm,裂缝宽度在0.20mm以下时的碳化深度稍有增加,而裂缝宽度在0.30mm 时沿缝的碳化深度达到120mm。新安江和湛江港也有类似的试验资料。可见水上和水 位变化区宜限制裂缝开展宽度为0.20mm,现根据设计规范,结合实际调查试验结果 提出条文中规定的裂缝允许值。 6.4.54 混凝土缺陷的修补可采用喷射砂浆、喷射混凝土、补偿收缩水泥砂浆等无 机材料或环氧、聚氨酯等有机化灌材料和树脂砂浆。聚合物水泥砂浆等无机、有机复 合材料,可因地制宜选用。根据原水利电力部水工混凝土耐久性调查组的调查,有些 高分子材料修补裂缝虽然粘结强度高,但3~5年后可能变硬发脆,甚至从混凝土表面 脱落。故应尽量选择耐老化并与水泥混凝土线膨胀、弹性模量相接近的材料和配方, 工艺上严格操作以保证修补材料与混凝土长期结合良好。 6.5 雨天、热天施工 我国水闸比较集中的华东、华南地区,年雨量较大,从保证混凝土质量考虑,应 尽量避开雨无施工,但为加速工程进展,往往需在雨天继续进行,施工单位应按照水 闸混凝土结构的特点、降雨情况和施工条件等采取适当的措施,妥善解决好这方面的 矛盾。各地区在实践中积累了不少经验,据此制定第6.5.1~6.5.3条。 6.5.5 热天浇筑的混凝土,由于环境温度高,坍落度损失较大,施工操作困难, 易产生收缩裂缝;混凝土入仓后,温升高,易产生温度裂缝。施工中除应尽量降低运 输途中及浇筑仓面的环境温度外,还应严格控制混凝土的浇筑温度。 (SDJ207—82)编写说明中要求混凝土浇筑温度不得超过28℃;《混凝土重力坝 设计规范》(SDJ21-78)第170条规定:夏季施工时,不应超过25~30℃;日本《土 木工程手册》(混凝土)指出:夏季施工的混凝土,应尽可能使之为低温,其温度界 限在灌筑地点最好低于30℃。 我国水闸分布面广,环境条件迥异,结合水闸混凝土结构特点及施工条件,参照 上述标准,提出控制混凝土出机温度不超过30℃的要求。 水闸的一些厚大的底板和墩、墙水化热温升较高,散热面积相对较小,对温控防 裂不利,这些部位也往往是裂缝比较集中的部位,因此,混凝土浇筑温度宜适当降低。 6.6 冷天施工 6.6.1 通常用以日平均或最低气温作为冷天施工的标准是不够确切的。在气候学 气温统计方法中,采取滑动计算法,引出连续五日平均气温稳定低于5℃作为混凝土 冷天施工的季节,定义是适宜的。我国气象部门积累有稳定通过5℃的气温资料,可 以方便查出各地区主要城市的初终日,按照气象局1951~1960年统计资料,摘录我国 部分城市日平均气温稳定低于5℃的起始日期如表6.6.1。 表6.6.1 各城市月平均气温稳定低于5℃的起始日期和天数 ┌────┬───┬───┬────┬─────┬────┬───┬────┐ │城市名称│初日 │终日 │ 天数 │城市名称│ 初日 │终日│ 天数 │ │ ├───┴───┤ │ ├────┴───┤ (d)│ │ │(日/月) │ (d)│ │(日/月) │ │ ├────┼───┬───┼────┼─────┼────┬───┼────┤ │哈尔滨 │13/10│23/4│ 192 │ 武 汉 │5/12 │2/3│ 87 │ │沈 阳 │25/10│6/4│ 163 │ 南 昌 │22/12 │27/2│ 67 │ │兰 州 │26/10│23/3│ 148 │ 桂 林 │6/1 │8/2│ 53 │ │西 安 │18/11│9/3│ 111 │ 成 都 │31/12 │1/1│ 1 │ │乌鲁木齐│12/10│11/4│ 181 │ 昆 明 │21/1 │2/2│ 12 │ │北 京 │12/11│22/3│ 130 │ 康 定 │19/10 │13/4│ 175 │ │青 岛 │18/11│27/3│ 129 │ 拉 萨 │28/10 │28/3│
151 │ │济 南 │18/11│18/3│ 120 │ 黑 河 │11/9 │28/6│ 275 │ │徐 州 │22/11│16/3│ 114 │ 贵 阳 │11/12 │28/2│ 79 │ │上 海 │11/12│5/3│ 84 │ 呼和浩特│15/10 │17/4│ 164 │ └────┴───┴───┴────┴─────┴────┴───┴────┘ 日平均气温稳定低于5℃,即相应出现稳定低于0~1℃的日最低气温,稳定低于 5℃的总天数一般均略大于现行冷天施工取费的期限,作为编制冬天施工附加费的依 据,从确保施工质量考虑,显然是必要的。 为便于施工现场按照当日气象预报的气温变化情况及时采取措施,考虑到在季节 交替期间,可能出现短暂0℃以下的最低气温,再者按照气象统计资料,我国各主要 城市每年出现日最低气温等于或低于0℃的天数,一般要大于日平均气温稳定等于或 低于5℃的天数,因此,又提出了补充防护的要求。 6.6.5 冷天在岩基或老混凝土面上浇筑混凝土时,结合面上往往有冰冻现象,若 不处理,将遗留孔穴,影响层面结合。一般采用热水浇或蒸汽喷等加热方法。为确保 质量,特提出经检验合格后方可浇筑的要求。 6.6.6 我国水闸混凝土冷天施工,较多地采用蓄热法和掺外加剂的方法,水泥的 水化速度随温度的降低而减缓。为了使配制的混凝土具有水化热较高、强度发展较快, 对抵抗早期冻害有利的特点,故提出优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的要求。 若使用其它品种水泥,如火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥时,由于其早 期强度发展较慢,水化热较低,此时受冻,内部将产生5~100μm微裂缝,即使化冻 后再重新养护,裂缝也无法修补,降低了混凝土的抗冻性和抗渗性。 6.6.7 一般引入混凝土中含气量3%~6%可减少泌水37%~44%,减少体积膨胀, 减轻冻害,且在混凝土硬化后仍然存在,缓和冻结引起的膨胀应力,从而提高混凝土 抗冻耐久性,并减少单位用水量,使混凝土强度增长。含气量以4%~6%较合适,再 增加,耐久性提高不显著,且使强度下降。引气减水剂除具有引气剂的作用外,并减 少单位用水量,使混凝土强度增长。 使用氯盐作早强剂会引起钢筋锈蚀,危害结构安全。如江苏省新洋港闸建成10年 后检查发现,第11、12、16、17孔胸墙大梁部位有明显顺筋裂缝、钢筋锈蚀。查施工 记录发现,这四孔均掺有2%的氯化钙,致使钢筋锈蚀。在(SDJ207-82)第4.1.24 条规定;为了避免氯化钙腐蚀钢筋,在钢筋混凝土中应接用非氯盐早强剂。据此故不 准使用。 6.6.8 目前国外总的趋向多采取控制养护温度与临界龄期的方法来获得抵抗冻害 的能力。但在我国当前采取临界龄期或成熟度等尚不成熟。今后随着试验研究工作的 深入,逐步澄清临界强度的概念,采取较明确的多指标控制是适宜的。 国内、外对混凝土临界强度值的规定如下: (1)美国ACI306-78冬施建议1.10.1条规定:饱水程度降低到不致引起冻害程 度时所需时间,大约相当于混凝土抗压强度达到3.5MPa(35kgf/)。 (2)加拿大标准协会A23.1混凝土冬施要求16.4.1条规定:当抗压强度达到 7.0~10.5MPa(70~105kgf/)时,水化程度即已达到。 (3)RILEM(1963)混凝土冬施建议5规定为5MPa(50kgf/); RILEM混凝土冬施技术委员会(39-BH)1976年混凝土冬施国际建议1.2规定波
特兰水泥为表6.6.8-1所列。 表6.6.8-1 ┌───────────────────────┬────────┐ │(1)无抗冻、抗渗要求的混凝土 │5MPa │ ├───────────────────────┼────────┤ │(2)有抗冻、抗渗要求的混凝土 │设计强度的30%│ ├───────────────────────┼────────┤ │(3)硬化后即经多次重复冻融循环或对抗渗有较 │设计强度的80%│ │高要求的混凝土 │ │ ├───────────────────────┼────────┤ │(4)硬化后即承受设计水压的混凝土 │设计强度的100%│ └───────────────────────┴────────┘ (4)日本JASS规定在达到3.5~5.0MPa(35~50kgf/)后, 再严密覆盖养护2d以上。 (5)苏联《水工混凝土冬季施工法》规定:大于设计强度的50%。 (6)(JTJ221-87)规定:不低于设计标号的50%或10MPa(100kgf/)。 (7)(SDJ207-82)规定:大体积外部和钢筋混凝土为10MPa(100kgf/)。 (8)(GBJ204-83)规定:不低于5MPa(50kgf/)或设计标号的30%~40%。 黑龙江省低温研究所专题试验结果表明:在相同预养条件下,遭受多次冻融的后 期强度损失要较一次冻融为大,一般约为1~3倍;标号低的损失率较标号高的为大。 一次冻融的临界强度见表6.6.8-2。 表6.6.8-2一次冻融的混凝土临界强度值(MPa) ┌─────────────┬──┬──┬───┐ │水泥品种╲ 混凝土标号 │R200│R300│R400 │ ├─────────────┼──┼──┼───┤ │ 普通水泥 │1.3│3.4│6.4 │ ├─────────────┼──┼──┼───┤ │ 矿渣水泥 │2.5│6.2│10.3│ └─────────────┴──┴──┴───┘ 水闸混凝土结构、断面较细薄,标号一般为20MPa左右,多数有较高的抗冻、抗 渗和抗蚀要求。施工中往往在浇完一部分混凝土后须进行短期保温,当继续进行下一 步工作,必须揭开已浇混凝土表面的保温层,因此混凝土经受多次冻融的机会在所难 免。 为此,对临界强度提出了较严格的要求,并特别强调在冷天浇筑混凝土要认真做 好预养工作。 由于防冻剂在规定负温下,能显著降低混凝土的液相冰点,保证水泥的水化作用, 使之不结冰或部分冻结,并在一定时间内获得预期的强度。因此,掺与不掺防冻剂, 对临界强度是应当有所区别的。 6.6.10 控制混凝土入仓温度对防止混凝土遭受冻害至关重要。混凝土入仓后至覆
盖上层混凝土的过程中,由于仓内混凝土温度与环境温度存在差距,混凝土温度将逐 渐下降。丹江口工程资料:仓面气温-3℃时,仓内混凝土温度3℃,3h后即降至0℃; 若外界气温低,下降幅度更大。而水闸混凝土多薄壁结构,问题尤为突出。为防止仓 内混凝土冻结,水闸混凝土冷天施工的大量经验表明,采取热水拌和、骨料防冻、水 泥保温、减少拌和物运输途中的温度损失等一系列措施后,一般可达到控制混凝土入 仓温度10℃的要求。浇筑大面积的混凝土时,混凝土热量易散失,故特提出在覆盖上 层混凝土前底层混凝土的温度不宜低于3℃。 6.6.14 蓄热法比较简单,不需要外加热源,费用较廉。水闸混凝土冬季施工实践 表明:当结构表面系数不大于5,最低气温不低于-15℃,可以采用这种方法。如同 时在混凝土中掺入适当的外加剂来提高混凝土早期强度,增强减水和防冻作用,则效 果更为显著。若还不能满足要求,必须采用蒸汽加热、电流加热或暖棚保温等方法时, 可参照(GBJ204-83)中有关规定执行。 6.6.16 本条系参照(GBJ204-83)、(JTJ221-87)中有关规定拟定。 7 混凝土构件的预制装配 本章主要根据广东省的经验并参照(GBJ204-83)有关章节提出的。 7.0.1 装配式水闸是1957年以来在广东省湛江地区逐步发展起来的。装配式水闸 分重力装配式和刚架装配式两种。 重力装配式水闸的外形和现浇水闸的形式相同,就是将闸墩、闸墙、翼墙等分部 工程制成各种不同型式的模壳预制构件,安装后于其中灌浇混凝土或埋石混凝土而成。 刚架装配式水闸是将闸门支承墩、止水墩、公路桥柱等分别预制成整片刚架式构件, 然后吊装插入在水闸底板上预留的杯形基穴之中并锚固之。 今将一些规模较大的装配式水闸的情况列于表7.0.1中。 表7.0.1装配式水闸一览表 ┌────┬───┬───┬──┬────┬─────┬──────┐ │水闸 │建设 │建成 │闸高│全长 │最大过 │水闸装 │ │名称 │地点 │年代 │(m)│(m) │闸流量 │ │ │ │ │ │ │ │() │配部件 │ ├────┼───┼───┼──┼────┼─────┼──────┤ │大岸水闸│广东 │1957│5.6│35 │ 300 │阐墩、桥面 │ ├────┤ ├───┼──┼────┼─────┼──────┤ │黄竹美 │ │1959 │6.6│107 │1226 │ 闸墩、桥 │ │节制闸 │ │ │ │ │ │梁、电站厂 │ │ │ │ │ │ │ │房、闸门 │ ├────┤吴川县├───┼──┼────┼─────┼──────┤ │积美 │ │1960 │6.2│330 │3700 │ 截水墙、 │ │拦河闸 │ │ │ │ │ │闸墩、桥面 │ ├────┼───┼───┼──┼────┼─────┼──────┤ │高岭 │广东 │1963 │6.5│330 │3700 │ 截水墙、 │ │拦河闸 │化州县│ │ │ │ │闸墩、桥面、│ │ │ │ │ │ │ │护坡 │ ├────┼───┼───┼──┼────┼─────┼──────┤ │总江口 │广西 │1965 │9.8│250 │4180 │ 截水墙、 │ │水闸 │合浦县│ │ │ │ │闸墩、桥面、│
│ │ │ │ │ │ │挡土墙、挑 │ │ │ │ │ │ │ │坎、护坦 │ └────┴───┴───┴──┴────┴─────┴──────┘ 表7.0.1装配式水闸一览表续表 ┌────┬───┬───┬───┬──┐ │水闸 │建设 │最大构│地基 │消能│ │名称 │地点 │件重量│情况 │方式│ │ │ │(t)│ │ │ ├────┼───┼───┼───┼──┤ │大岸水闸│广东 │ 3 │砂土 │底流│ ├────┤ ├───┼───┼──┤ │黄竹美 │ │ 5 │溶流岩│底流│ │节制闸 │ │ │ │ │ ├────┤吴川县├───┼───┼──┤ │积美 │ │0.8 │砂土 │面流│ │拦河闸 │ │ │ │ │ ├────┼───┼───┼───┼──┤ │高岭 │广东 │7.0 │砂土 │面流│ │拦河闸 │化州县│ │ │ │ ├────┼───┼───┼───┼──┤ │总江口 │广西 │ │砂土 │面流│ │水闸 │合浦县│ │ │ │ └────┴───┴───┴───┴──┘ 表7.0.1装配式水闸一览表续表 ┌────┬───┬───┬───┬────┬─────┬──────┐ │水闸 │建设 │建成 │闸高│全长 │最大过 │水闸装 │ │名称 │地点 │年代 │(m) │(m) │闸流量 │ │ │ │ │ │ │ │() │配部件 │ ├────┼───┼───┼───┼────┼─────┼──────┤ │南盛 │广东 │1968│9.8 │190 │ 3200 │截水墙、闸 │ │ │ │ │ │ │ │墩、桥面、 │ │拦河闸 │化州县│ │ │ │ │闸门 │ ├────┼───┼───┼───┼────┼─────┼──────┤ │塘尾 │广东 │1972 │12.8 │345 │4300 │ 截水墙、闸│ │分洪闸 │吴川县│ │ │ │ │墩、桥梁、护│ │ │ │ │ │ │ │坡、水电站厂│ │ │ │ │ │ │ │房、闸门 │ ├────┼───┼───┼───┼────┼─────┼──────┤ │鹤地 │广东 │1974 │13.2 │34 │1060 │闸墩、岸墙、│ │第二 │廉江县│ │ │ │ │桥梁、 │ │泄洪闸 │ │ │ │ │ │闸门 │ └────┴───┴───┴───┴────┴─────┴──────┘ 表7.0.1装配式水闸一览表续表
┌────┬───┬───┬──┬──┐ │水闸 │建设 │最大构│地基│消能│ │名称 │地点 │件重量│ │ │ │ │ │(t)│情况│方式│ ├────┼───┼───┼──┼──┤ │南盛 │广东 │9.1 │砂土│面流│ │ │ │ │ │ │ │拦河闸 │化州县│ │ │ │ ├────┼───┼───┼──┼──┤ │塘尾 │广东 │40 │— │面流│ │分洪闸 │吴川县│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├────┼───┼───┼──┼──┤ │鹤地 │广东 │32 │— │挑流│ │第二 │谦江县│ │ │ │ │泄洪闸 │ │ │ │ │ └────┴───┴───┴──┴──┘ 重力装配式水闸各部位常用预制模壳的构件有以下5种: (1)工字型构件:多数装配式闸底板混凝土采用现浇方式。如水闸地基上需修 建截水墙,曾使用工字型构件沉没至设计深度筑成一道空心墙,再将构件中间的泥沙 和积水排除,填浇混凝土,形成防渗截水墙。 (2)双T型构件(即TT型件):用作闸墙、挡土墙的镶面板,将构件逐片错缝砌 筑作成模壳,其中埋灌块石,形成混凝土板镶面的墩墙。构件上的一对肋板可便于构 件的架立稳定,同时使面板能嵌固在砌体中。 (3)双悬臂箱型构件和闸尖鱼嘴型构件(如Ⅱ型和<Ⅱ型):这种型式的构件 常用于重力式闸墩的模壳,其外形的宽度恰好与闸墩的宽度相同,逐层砌筑后,中间 填筑混凝土,构件一般用素混凝土制作,壁厚根据混凝土浇灌高度产生的压力和振动 机械作用力的大小计算确定。这种构件也可垒叠成阶梯重力式挡土墙,在迎水面的一 排箱格内浇灌混凝土,其余的箱格内填充砂卵石或土。 (4)槽型构件:用于分期安装闸门预埋件时,作为一期混凝土的模壳。 (5)十字型或Y型格子构件:用于缺乏石料地区的护坡工程,在夯实整平的坡面 上把构件拼装成正方形或正六角形的框格,其中填混凝土。广东省也有在框格中填三 合土。用水泥砂浆袜面。 以上各构件的厚度一般不小于6cm,多数是素混凝土结构,但较大的箱形构件则 需配置一定数量的钢筋。 表7.0.5各规范蒸养制度的规定 ┌──────┬──────────┬────┬─────────┬─────┐ │ ╲规范名称│ │苏联施 │ │ │ │ ╲ │ 《桥涵规》 │工规范 │ GBJ204-83 │ 本规范│ │条文内容╲ │ │ │ │ │ ├──────┼──────────┼────┼─────────┼─────┤ │ 蒸养前需停│ 2~6h │ │ │2~6h │ │置时间和湿度│ 10~20℃ │ │ │10~20℃ │
├──────┼──────────┼────┼─────────┼─────┤ │升温速率 │ 第十章混凝土及钢 │表面系 │ 第五章,装配式 │ 当构件的│ │ │筋混凝土第七节第 │数大于 │结构工程第一节第 │表面系数不│ │ │10.9.5条规定: │10,每 │5.1.4条规定: │小于6时,│ │ │ 塑性混凝土每小时 │小时小 │ 薄壁构件(如多 │不宜超过 │ │ │不宜超过15℃,干硬│于15℃│孔楼板)不得超过 │15℃/h,表│ │ │性混凝土每小时不宜 │;表面系│25℃/h,其它构件│面系数小于│ │ │超过30℃,对厚大体│数不大 │不得超过20℃/h │6时,不宜│ │ │积构件每小时不宜超 │于10,│用干硬性混凝土制 │超过 │ │ │过10℃; │每小时 │作的构件不得超过 │10℃/h │ │ │ 第十四章混凝土和 │小于 │40℃/h; │ │ │ │砖、石砌体冬季施工 │10℃ │ 第七章,冬期施 │ │ │ │第二节第14.20条规 │ │工第五节第7.5.3 │ │ │ │定: │ │条规定: │ │ │ │ 表面系数不小于6 │ │ 表面系数不小于 │ │ │ │时,不得超过15℃/h│ │6,不得超过15℃/h│ │ │ │;表面系数小于6时,│ │;表面系数小于6,│ │ │ │不得超过10℃/h;对│ │不得超过10℃/h │ │ │ │干硬性可提高至 │ │ │ │ │ │30℃/h │ │ │ │ ├──────┼──────────┼────┼─────────┼─────┤ │ 恒温的温度│一般不宜超过80℃;│ │ 第五章装配式结 │ 一般不超│ │时间 │矿渣硅酸盐水泥、火 │ │构工程第5.1.4条:│过80℃,相│ │ │山灰水泥或粉煤灰水 │ │ 恒温最高温度不 │对湿度应为│ │ │泥拌制的混凝土,以 │ │得大于95℃; │90%~100%│ │ │75~85℃为宜; │ │ 第七章冬期施 │ │ │ │ 恒温8~12h; │ │工采用普通硅酸盐 │ │ │ │ 相对湿度90%~ │ │水泥,不宜超过80│ │ │ │100% │ │℃,矿渣水泥可提 │ │ │ │ │ │高到85~95℃ │ │ ├──────┼──────────┼────┼─────────┼─────┤ │降温速率 │第十章第10.95条:│ │第五章第5.1.4 │ 当表面系│ │ │每小时不大于15℃,│ │条:每小时不得超 │数不小于6│ │ │厚大体积构件每小时 │ │过10℃,出池后构│时,每小时│ │ │不大于10℃,出池温│ │件表面与外界温差 │不应超过 │ │ │度与外界温度之差不 │ │不得大于20℃; │10℃,表面│ │ │超过20℃; │ │ 第七章第五节第 │系数小于6│ │ │ 第十四章第14.20 │ │7.5.3条: │时,每小时│ │ │条: │ │ 表面系数不小于 │不应超过 │ │ │ 整体灌筑的混凝土 │ │6,不得超过10℃/h│5℃。出池│ │ │的降温速度,不得超 │ │表面系数小于6, │后构件表面│ │ │过10℃/h │ │不得超过5℃/h │与外界温差│ │ │ │ │ │不得大于 │ │ │ │ │ │20℃ │
└──────┴──────────┴────┴─────────┴─────┘ 广东省的经验认为装配式水闸能加快施工速度、缩短工期、节省木材和劳力,从 而降低工程造价。其他省也证实广东经验是可行的。1966年江苏省的高良涧闸曾采取 类似结构。 7.0.2 在水闸施工中绝大多数是现场预制,因此预制场地应注意平整坚实和排水 良好,以免发生不均匀沉陷,否则易使预制构件发生裂缝,影响构件质量。 7.0.3 为节约场地采用构件平卧重叠生产工艺时,隔离层应选用价格便宜、粘结 力小、隔离效果好的材料,如选用塑料布、废机油、柴油、石蜡或其他无机涂料等。 下层构件混凝土的强度达到5.0MPa方可浇筑上层构件,是按照(GBJ204-83)提出的。 7.0.5 本条参照(GBJ204-83)第七章和《桥涵规》第十四章中冬期施工现场的蒸 养制度提出的。 今将各规范有关蒸养制度的规定列表7.0.5,供对比。 7.0.7 在(GBJ204-83)中,预制构件的项目分为板、块体、柱、梁及刚架、桁架 等五类。我们将各类型的预制模壳按其作用分别归到板或块体这两类中。表中的允许 偏差值是按照该规范提出的。 7.0.8 有关钢丝网水泥闸门制作的专项允许偏差是按实际施工经验提出的。 7.0.9 本条是参照(GBJ204-83)第5.2.1条提出的。构件移运起吊时,若构件 承受作用力方向和自重方向一致。混凝土强度不低于设计标号的70%时,则不致于使 构件在移运时受损,但对于柱、预制桩等构件由于设计受力方向与移运起吊时的受力 方向完全不同,则应按设计要求进行。 7.0.15 起吊绳索与构件水平面之间的夹角较小时,绳索对构件将产生较大的偏心 受压应力,改变了构件受力状况,因此参照(GBJ204-83)第5.3.3条提出本条第 (3)项的内容。 7.0.16 本条是对重力式水闸各种模壳预制构件的安装提出的,主要是要保证具有 比较良好的整体性。 7.0.20 本条按照广东省施工经验并参考(GBJ204-83)第5.3.10条拟定的。 8 砌 石 8.1 一般规定 8.1.3 《浆砌石坝施工技术规定》(SD120-84)第4.3.1条的“八字”要求,同 样也适用于水闸的浆砌和干砌石工程。故采用之,兹说明如下: (1)平整:砌体的外露面应平顺和整齐,墩、墙的同一层面应大致砌平。 (2)稳定:石块的安置必须自身稳定。 (3)密实:砌体以大石为主,选型配砌;必要时,可以小石搭配。浆砌石应保 持一定间隙,胶结材料应填实饱满,插捣密实。干砌石应相互卡紧。 (4)错缝:同一砌层内相邻的和上下相邻的砌石均应错缝。 8.2 材料 8.2.1 常用的石料有花岗岩、石灰岩、砂岩、片麻岩等,其抗压应力均在50MPa以 上。软化系数大于0.75的岩石,是抗水、抗风化和抗冻性强的岩石。由于水闸是低 水头水工建筑物,只要石料的质地坚硬、无裂纹、未风化,即可满足设计要求;对石 料的物理力学性能指标,如抗压应力、软化系数等,设计部门一般不作规定,故条文 中予以简化。但在特殊情况,要注意岩石中粘土矿物(如蒙脱石、伊利石、高岭石) 和水作用后有泥化、膨胀、崩解等特性。 例如:南京市秦淮新河切岭段,1975年12月开工,1977年10月发现有120m长、挖
深10m左右的河段岩石已土化,并发现开挖上来的坚硬岩石在露天条件下,不久就崩 解为粒径大小不等的石渣。 经验说明:以中性偏碱的斜长石为主的岩石,不论是火成岩、沉积岩或变质岩, 均有可能蒙脱石化。简易确定岩石中是否含有粘土矿物的方法,除现场目测外,可做 一些干湿试验,如有崩解现象,再作室内试验鉴定。施工中应采取措施,谨慎对待。 现行各规范对石料分类和定义互不相同,如(SD120-84)将砌坝石料分为粗料石、 块石、毛石三种,其中: 粗料石:要求棱角分明,六面基本平整,同一面最大高差小于1.0cm,其长度 宜大于50cm,块高宜大于25cm,长厚比不宜大于3。 块石:要求上下两面平行且大致平整,无尖角薄边,块厚宜大于20cm。 毛石:无一定规则形状,单块重量应大于25kg,中厚不小于15cm。 规格小于上述要求的毛石,又称片石,可用于塞缝,但其用量不得超过该处砌体 重量的10%。 《桥涵规》则分为片石、块石和粗料石等多种,其中: 片石:中部厚度应不小于15cm,卵形和薄片者不得使用。 块石:形状应大致方正,上下面大致平整,厚度不小于20cm,宽度约为厚度的 1.0~1.5倍,长度约为厚度的1.5~3.0倍。加工为镶面块石时,应由外露面向内 稍加修凿,修凿处凹陷深不大于2cm。 粗料石:要求外形方正,成六面体,厚度不小于20cm,宽度为厚度的1~1.5倍, 长度为厚度的1.5~4倍,表面凹陷深度不大于2cm。加工为镶面粗料石时,丁石长 度应比相邻顺石宽度至少大15cm,修凿面每10cm长约有钻路4~5条,侧面修凿面应 与外露面垂直,镶面粗料石的外露面如带细凿边缘时,细凿边缘的宽度应为3~5cm; 中部可不修凿,但其突出部分不得高于2cm。如外露面不带细凿边缘时,石料正面应 为粗凿面,凹陷深度不得超过1.5cm。 《砖石工程施工及验收规范》(GBJ203-83)将石料分为毛石和料石两种,料石 又分为四种,各面的加工要求如表8.2.1所示: 表8.2.1 ┌──┬────┬────────┬───────┐ │项次│料石种类│外露面及相接周边│叠砌面和接砌面│ │ │ │的表面凹入深度 │的表面凹入深度│ ├──┼────┼────────┼───────┤ │1 │细料石 │不大于2mm │不大于10mm │ ├──┼────┼────────┼───────┤ │2 │半细料石│不大于10mm │不大于15mm │ ├──┼────┼────────┼───────┤ │3 │粗料石 │不大于20mm │不大于20mm │ ├──┼────┼────────┼───────┤ │4 │毛料石 │稍加修凿 │不大于25mm │ └──┴────┴────────┴───────┘ 注:相接周边的表面系指叠砌面、接砌面与外露面相接处20~30mm范围内的部分。 又规定砌筑用料石的宽度、厚度均不宜小于20cm,长度不宜大于厚度的4倍。 以上资料经分析比较,结合施工实际,水闸工程常用的石料也只有粗料石和块石 两种,并作如下说明: (1)粗料石:系用大块石料粗凿而成。一般为长方形,要求棱角分明,五个面
基本平整,外露面及相接周边的表面凹入深度不应大于1.5cm,叠砌面和接砌面的表 面凹入深度不应大于2.0cm,其厚度和宽度均不宜小于20cm,长度宜为块厚的1.5~4 倍,丁石长度比相邻顺石宽度应大于15cm。 (2)块石:分大、中、小三种: (1)大块石:石块的上下面大致平整,无尖角、薄边,块厚不小于20cm; 2)中块石:又称毛石,无一定规格形状,单块重应大于25kg,中部厚度不小于15cm; 3)小块石:又称片石,规格小于中块石的石块(又俗称狗头石)。 根据拆除已有数百年历史的洪泽湖大堤石工墙的现场观测,粗料石的里面只需打 去尖角飞翅,内部结合比加工的好,故规定五个面基本平整。 8.2.2 灌砌块石系用一级配骨料,小石子粒径不宜大于2cm为常规。 8.2.3 按(SD120-84)第3.2.4条提出的。 8.2.4 混合材有多种,工地一般常用粉煤灰作为混合材。砌石工程中如用高标号 水泥配制低标号的胶结材料,其和易性差,因粉煤灰的颗粒大部分是光滑的玻璃球状 体,可改善和易性,减少水灰比,增加密实性和耐久性。 非成品粉煤灰的品质指标见(SDJ207-82)第4.1.19条。 8.2.5 配制砂浆应按设计标号提高15%。这是按照(GBJ204-83)提出的。 配制混凝土如按本规范6.4.13条计算,R配<20,Cv=0.18,则 R配=(1.22~1.25)R标 即混凝土配制强度应按设计标号提高22%~25%。 因为小石子混凝土在砌石工程中是作为胶结材料使用的,并因填入块石以后,砌 体强度的不均匀性很大(石料应力在40MPa以上,小石子混凝土强度在10MPa左右), 故简化之,规定混凝土配料强度和砂浆配制强度的要求一致,按设计标号统一提高15%。 今将各规范对胶结材稠度的规定列于表8.2.5,以便比较。 表8.2.5各规范对胶结材稠度规定对比表(cm) ┌─────┬───────┬─────┬──────┬──────┬────┐ │ │GBJ202一83 │《桥涵规》│SD120-84 │江苏《石规》│本规范 │ │项目 │第5.1.3条 │第13.11条│第3.4.5条 │ 第19条 │ │ ├─────┼───────┼─────┼──────┼──────┼────┤ │砂浆沉入度│宜为3~5 │宜为4~7│宜为4~6 │砌块石5~7│4~7为│ │ │(原定5~7)│ │ │砌条石7~10│宜 │ ├─────┼───────┼─────┼──────┼──────┼────┤ │小石子混凝│ — │宜为5~10│宜为5~8 │ — │7~9 │ │土坍落度 │ │ │ │ │为宜 │ └─────┴───────┴─────┴──────┴──────┴────┘ 8.3 浆砌石 8.3.1 浆砌石的石块不得直接挨靠。石块之间应有胶结材料粘结、填密,以保证 砌体的整体强度和防渗性能。 8.3.2 第(1)项:砌筑应分层,指墙心、墙背应与面石层大致砌平再砌上层,同 一砌层中石块厚度力求相近;石块厚度不一时,尽可能将厚者砌于底层,渐高渐薄。 各砌层包括最下一层均应坐浆。随铺浆随砌筑,使砂浆在砌筑时不超过初凝时间。 印度1978年《砌石坝施工技术规范》(印度标准8605-1977)规定:砌石前, 基础应该润湿并涂刷一层水泥浆(按体积比,水泥:水=1:2/3),随后在其上铺厚
50~70mm的富砂浆。 《砌石坝技术》1983年第1期峰头水库混凝土砌石重力坝体砌筑介绍:坐浆厚度 6~8cm。 考虑到水闸砌石与砌石坝的运用条件不同,石料的形体各异,对于铺浆厚度,不 便硬性规定,施工时,宜自行掌握,以密实为原则。 第(2)项:规定墩、墙每层的施工程序,以保证砌筑质量,并使外表美观。 第(3)项:是对浆砌块石墙的施工要求。砌筑前,应对石料特别是面石应经选 择,面石的表面应较平整,尺寸较大并稍加修凿。要求砌石犬牙交错,内外搭接,连 成整体。 第(4)项:参照《桥涵规》第13.29条编列。丁石的上下方应是一块顺石,以 增强其整体强度。 第(5)项:砌体宜均衡上升是施工的客观要求。砌体过长宜分段施工。为了行 人和运料的方便,脚手板宜沿砌体通长上升。如相邻段的高差超过1.0~1.2m时, 继续砌筑就需升高脚手板,否则不安全且难以运料,但升高后的脚手板将给砌筑速度 慢的相邻段运料带来不便。另外,即使墙面用料石镶砌,腹石常使用块石,因块石的 形状不规则、自重较大和砌筑时砂浆强度增长缓慢。如日砌筑高度过大,将难以保证 块石自身的稳定。故规定相邻段的砌筑高差和每日砌筑高度均不宜超过1.2m。 8.3.3 大中型水闸岸、翼墙底板多为混凝土构造,依施工惯例,为增强底板与砌 体的接合强度。在砌体底部轮廓线40cm以内埋设露面块石,其净距约为30~50cm,露 面高度约在15cm左右或相当于块石高的1/2左右。 8.3.4 混凝土底板与浆砌体的底层砌筑间隔时间一般较长,混凝土已结硬,应凿 毛处理。砌体的层间缝,如间隔时间较长,已不能刷毛时,亦应凿毛处理。 8.3.6 混凝土灌砌块石的块石净距在(SD120-84)第4.2.6条规定了一级配混 凝土灌砌块石缝宽为6~9cm,但水闸一般水位差较小,直接引用此项规定,水泥用量 势必有较大增加;考虑到当前多数地区灌砌块石的施工实况,故作本条规定。如用振 捣器振捣时。块石的净距还应放宽。 8.4 干砌石 8.4.1 框格常用浆砌块石或混凝土建造,其底面一般低于相邻干砌块石垫层的底 面。先修造框格,以便干砌时有依循标准。也有的地区采用后浇框格,认为混凝土框 格与邻接的干砌块石整体性好,故作本条文规定。 8.4.2 参照水利部1957年《水工建筑物砌石工程暂行施工技术规范》第64条编写。 翅口石是一边厚一边薄的石料,上下两块薄口部分互相搭接而成。飞口石是石块 的边口很薄,未经砸掉即砌上。叠砌即用薄石重叠,双层砌成。浮塞即砌体的缝口加 塞时未经砸紧。 水闸干砌石一般护砌厚度在35~40cm,按大块石尺寸,立砌可满足要求。个别水 闸护砌厚度有超过40cm的(如江苏省三河闸上游干砌石护坡厚50cm,河北省黄壁在水 库泄洪闸干砌石厚70cm)可以叠砌,但不得超过两层。 8.5 质量标准和检验 8.5.1 各规范砌石的允许偏差值列于表8.5.1中,以便对比。 表8.5.1 各规范砌石的允许偏差值(mm) ┌─┬───────┬──────┬───────┬───────┬───────┐ │项│ 项目 │GBJ203-82 │《桥涵规》 │《市政》 │ 本规范 │ │次│ │ │ │CJJ9-85
│ │ ├─┼───────┼──────┼───────┼───────┼───────┤ │ │ 墙面垂直度 │ 粗料石每层│ 墩台身边缘位│墙高的0.5%│墙高的0.5%│ │ │(1)浆砌料石│10,全高25│置±20,两邻接│且小于20 │且不大于20 │ │ │ 墙 │ │砌块彼此错开不│ │ │ │1│ │ │大于3 │ │ │ │ ├───────┼──────┼───────┼───────┼───────┤ │ │(2)浆砌块石│ 毛石每层 │ 墩台身边缘位│墙高的0.5%│墙高的0.5%│ │ │ 墙临水面 │20,全高30 │置±30,两邻接│且小于30 │且不大于80 │ │ │ │ │砌块彼此错开不│ │ │ │ │ │ │大于5 │ │ │ ├─┼───────┼──────┼───────┼───────┼───────┤ │2│ 护底、海漫 │ — │ — │±15 │ +50 │ │ │高程 │ │ │ │ -100 │ ├─┼───────┼──────┼───────┼───────┼───────┤ │3│ 护坡坡面平 │ — │ — │ — │ │ │ │整度 │ │ │ │ 100 │ │ │(每10m长范 │ │ │ │ │ │ │围内) │ │ │ │ │ ├─┼───────┼──────┼───────┼───────┼───────┤ │4│ 护底、海漫、│ — │ — │干砌块石+20 │厚度的15% │ │ │坡砌石厚度 │ │ │浆砌块石-10 │ │ ├─┼───────┼──────┼───────┼───────┼───────┤ │5│垫层厚度 │ — │ — │ ±30 │厚度的20% │ ├─┼───────┼──────┼───────┼───────┼───────┤ │6│齿坎深度 │ — │ — │ — │±50 │ └─┴───────┴──────┴───────┴───────┴───────┘ 注:《市政》为《市政工程质量检验评定标准(城市防洪工程)》的简称。系中 华人民共和国城乡建设环境保护部部标准。 本条规定的允许偏差值说明如下: (1)墙面垂直度:1957年水利部《水工建筑物砌石工程暂行施工技术规范》中 规定:砌体的允许偏差基础以上部分,砌层边缘与设计位置的误差每米高度不得大于 下列数值: 桥(闸)墩及桥(闸)台为±10mm,但砌体全高总数误差不得大于全高的0.5%;
翼墙、护坡为20mm,但砌体全高总误差不得大于全高的0.8%。 如墩、墙高以10m计,则0.5%H=50mm,0.8%H=80mm。则全高总误差值是每 米高差误差的4~5倍,故我们按全高的0.5%控制。根据(GBJ203-83)、《桥涵规》、 《市政》等规范都以墙面垂直度控制,故本规范亦予沿用。 (2)护底、海漫高程:一般大中型水闸都有大面积的护底砌石工程,与市政建 设砌石的规模和要求有所不同,根据水闸施工经验,误差标准应适当放宽。经分析认 为负值较大、正值较小有利于过流,减少冲刷。故采用高程控制,规定为+50、-100mm。 (3)护坡坡面平整度:根据江苏省《水利基本建设质量评定试行标准》(以下 简称江苏《省标》)规定以平整度控制,每10m长范围内为100mm。 (4)护底、护玻砌石厚度:水闸护底、海漫、护坡的砌石厚度一般为35~40cm。 江苏《省标》规定砌石厚度误差为5cm,不如换算成百分率使用较为方便,结合施工 实践分析,护底、海漫、护坡砌石厚度误差定为15%。 (5)垫层厚度:根据水闸施工经验,砂石垫层在施工及检验时,存在不少问题。 首先是铺筑过程中,砂石易混杂,按砂石各厚10cm计,石子空隙率一般在45%~60%, 如以50%计,砂石料全部混杂,实际厚度只有15cm,误差为25%。其次在砌筑时,块 石嵌入垫层中,也缩小了垫层厚度。还有坡面上的垫层,因运料、砌筑操作等原因, 常形成下段厚,上段薄,厚度不均匀。 综上原因,并参照《碾压式土石坝施工技术规范》(SDJ213-83)第10.1.6条 “反滤层每层厚度的偏小值不得大于设计厚度的15%”的规定,确定砌石垫层的允许 偏小值为20%。 另外,对垫层厚度的检验方面也值得研究。如有的单位用抽点检验,有的单位用 拆除1㎡左右的面积,量测重量和空隙率折算成厚度。 (6)护坡、护底的齿坎深度规定偏差±50mm系按照江苏《省标》规定。 9 防渗、导渗和永久缝 9.1 一般规定 9.1.1 永久缝是具有调节沉降和伸缩作用的伸缩缝。按防渗功能可分为有防渗和 不防渗两种缝。对于有防渗功能的永久缝,有些大、中型水闸使用镀铜铁片、由铁皮、 铝片等不耐腐蚀的材料,少则仅经历数年,多则经历二十余年,便有严重损坏,为此 付出了高昂代价。故本章规定应符合设计要求选择良好耐久性的紫铜片或较耐久的塑 料、橡胶止水片的施工规定。 防渗木板桩应采用杉、松等不易变形的木材制作。在打入前宜保持干燥状态。 9.1.2 施工可参见有关专业规定。 9.2 防渗板桩 9.2.2 参照(GBJ202-83)第4.3.3条和《江苏省新洋港闸工程木板桩施工技术 规范》第二章第7条改写。在(GBJ202-83)中规定“角桩和始桩较其它板桩加长2至 3m”,本条中改为加长1至2m,以节约材料,实践证明是可行的。对于砂性土地基, 使用水冲法施打板桩时,加长尺度宜取2m,以保持定位桩的稳定性。 9.2.3 1973年《地基与基础工程施工及验收规范》(GBJ17-16)第3.2.2条“ 板桩打入时,宜以凹榫套凸榫进行”。1984年(GBJ202-83)第4.3.5条改为“打 板桩宜凸榫套凹榫……”。根据江苏省水闸防渗板桩施工经验和《桥涵规》(1980年) 规定,均认为除与角桩、始桩相邻的第一个板桩接缝以外,将木板桩的凹榫套入先打 好板桩的凸榫进行,可减少泥土塞入槽缝,有利于板桩向前靠紧。因此,本条规定打 板桩以凹榫套凸榫为宜。
9.2.4 本条部分内容参照(GBJ202-83)第4.3.2条编写。它偏重适用于工业与 民用建筑,未曾提到桩身超长数据。水闸防渗板桩一般顶部应平整,加做弹性接头与 底板混凝土连接,需将木板桩的顶端锤击的松散部分统一锯平,故必须加适当超长。 苏联海运部海港工程总局《打木板桩及木板桩施工细则》第22条规定“木板桩的 长度应比设计要求长度大0.3至0.5m”。我们认为这样做太浪费木材。根据江苏省 多处水闸施工经验,在较坚实地基上打木板桩,如果预部高程掌握严格,桩顶适当加 卡箍保护,使桩头不过度损伤,加长10cm后,按统一高程锯平,可以保证桩的设计长 度。因此规定加长10cm。 9.2.5 为使角桩或始桩定位准确,桩身垂直,最可靠的方法是定出角桩或始桩相 邻两个侧面的中心线,以经纬仪控制其打桩全过程。 继角桩或始桩之后,依次打入的板桩仍宜用经纬仪及围囹木控制其垂直度和直线 方向,用垂直于围囹的“紧木”来控制桩的紧密程度。其平均间隙是按打桩段实测距 离与预测板桩的两侧累计宽度之差除以板桩根数算出。打入地基的桩体还会有上下间 隙不等形成的倾斜,最后的封闭桩(包括钢筋混凝土板桩),常须以特制的大小头木 板桩封闭。 9.2.6 本条所列板桩允许偏差主要引自(GBJ202-83)中有关条款。考虑到水闸防 渗板桩的特有情况,做了局部修改与补充。如水板桩的极顶高程,(GBJ202-83)为 “-50~+1000mm”。改为“±50mm”。木板桩的间隙定为“10mm”。由于木质在水 中有膨胀,实际间隙要小于此值。钢筋混凝土板桩的允许间隙(GBJ202一83)定为 “用于防渗时,不得大于20mm;用于挡土时,不得大于25mm”,用于水闸防渗部位此 值偏大,因此规定“最大间隙为15mm”;为保证防渗,江苏有在混凝土板桩中加镶木 凸榫,使之紧密,其间隙按10~15mm来控制。 9.3 防渗铺盖 9.3.1 在水闸建筑中,防渗铺盖与翼墙间荷载一般悬殊较大。施工处理方法是边 块铺盖的全部或其邻近翼墙的条形带,待翼墙施工至相当荷载阶段,沉降较稳定后, 再行浇筑。为减少施工缝,通常采用边块全部后烧。如水闸设计中消力池或前段有防 渗要求,因其两侧一般多设斜坡和平台,施工较复杂,宜采用预留二次混凝土浇筑带 施工。 水闸施工时,多有利用防渗铺盖作为预制混凝土场地、堆放或吊装闸门、行走重 型机械等情况。如不注意,常使铺盖裂缝或损伤。因此,规定应经核算。 9.3.2 条文中第(1)项系根据《碾压式土石坝施工技术规范》(SDJ213-83)第 9.0.4条编列;第(2)项系根据《水闸设计规范》(SDF133-84)第3.2.11条列入。 实际施工时,与原土基接触的第一层填料土,干密度难以达到设计要求;(SDJ213 -83)第9.0.4条明确规定:“第一层……;可略低于设计要求”。我们理解其干 密度值可降低0.05,考虑到涉及设计要求,未写入正文,特提供参考。 9.3.3 是用塑料编织布与塑料薄膜组合成为不透水体,其中塑料编织布提供强度, 薄膜提供不透水性,作为防渗材料已广泛使用。 我国于80年代引进。其中,北京市永定河闸曾大面积用于水闸的侧向和堤岸防渗。 对防渗膜的接头应引起重视,焊接的材料和工艺应成熟可靠,以保持其相应的强度、 耐久性和适应不等沉降等要求。 9.4 导渗 9.4.1 本条系按(SDJ213-83)第10.1.1、10.1.5、10.1.7条有关规定编列。 适用于水闸反滤层等重要导渗部位施工。 9.4.2 土工织物(Geotextiles)是一种用于导渗的新材料、新技术。1958年首先
在国外用于水工建筑。当前已经得到国内外多次学术会议肯定,并被广泛应用。土工 织物按制作方法分有纺型、无纺型及其复合物多种。其作用在水力学方面主要为排水、 反滤作用,在力学方面主要为隔离、加强作用。用于导渗的机理是开始时只允许土体 中的极细小颗料通过织物流入排水体,此后紧靠织物一侧的土体中剩下的较粗颗料的 透水性能提高,同时该较粗颗料层又有阻止其后面的极细颗粒继续被带走的性能,这 样就形成一道由粗到细的天然反滤层,保护土体不发生管涌。因此不同的土体应选用 与其相适应的土工织物。 9.5 永久缝 9.5.1 参照(SDJ207-82)第7.1.2、7.1.3条及施工经验编列。紫铜片用压 模制作,规格统一,易于吻合。转角及交叉处接缝,受力条件较复杂,应在内场预拼, 可以使用铆接加双面焊接,增加牢固程度。直线段的止水片亦宜在内场预拼至相当长 度。只有少数水平段的接头现场用铆接加顶面单面焊接,以减少薄弱环节。 焊接应使用钢焊条或紫铜片条,不得使用锡焊。 9.5.2 塑料止水带的接头参照1973年水利水电科学研究院《塑料止水在水利水电 工程上的应用》编写。接头采用电热器加热到180~200℃,使接触面熔化,略加压力, 将两端对接压在一起,此法已在水工建筑中广泛应用。 用氯丁橡胶粘接的闸门止水橡胶带,因常与空气接触及温度变化而老化,兼受动 力作用,接头容易撕裂。对长期静置于混凝土中的氯丁橡胶接头的耐久性,则少有检 验。故文中提出橡胶止水带的接头,一般使用氯丁橡胶粘接。 在江都水利枢纽第三抽水站施工时,曾对粘接法与热压法的接头试样做破损对比 试验,证实热压法的接合强度较为可靠。所以条文中规定,重要部位的止水橡胶带的 接头应采用热压法。 9.5.3 水平止水的紫铜片的凹槽应向上,以便于用沥青灌填密实。 9.5.4 水闸的止水缝和水上部位的伸缩缝所使用的沥青应有良好的塑性,高温不 流淌,低温不脆裂。根据我国现行沥青系列标准,应选用条文规定的沥青。 次要部位的伸缩缝,如水下部位、岸、翼墙垂直止水后的临土面等,只有在施工 期才有暴露面的部位,为了节约材料,并改善非优选标号的石油沥青的性能,可通过 试验掺用石粉、白云粉、矿粉或石棉丝等填充材料。参见《屋面工程施工及验收规范》 (GBJ207-83)有关规定。 次要部位的伸缩缝也可使用泡沫塑料板。 9.5.5 水平止水片下的混凝土难以浇捣密实,因此,止水片翼缘不应在浇筑层的 界面处,而应将止水片翼线置于浇筑层的中间。在浇筑前,应将止水片上的水泥渣等 污物清理干净,这点常被忽略,而造成渗漏。另一种情况是即使止水片下混凝土浇筑 得较密实,也常因混凝土的泌水收缩,形成微间隙,根据经验,在前段浇埋的混凝土 初凝前实行二次振捣,更能保证止水片与混凝土的牢固结合。 嵌固止水片的模板,应适当推迟拆模日期。拆除模板时,应避免冲撞或掀动止水 片。拆模后应注意保护。 9.5.6 预留沥青孔为水闸通用的方法,即一侧采用每节1m长左右的预制混凝土凹 形槽,外表凿毛,逐节安装于已浇筑止水片的混凝土墙面上,缝槽用砂浆密封固定, 分节从顶端注入热沥青,在常温下,一般可灌填密实。在冷天施工,若不能灌填密实 时,仍应采用热元件加温灌填之。通用热元件有电热元件和蒸气管两种。 10 钢闸门安装 10.1 一般规定 10.1.3 闸门安装所使用的测量器具主要是钢卷尺、游标卡、压力表、水准仪、经
纬仪等,使用一段时期后,精度会发生变化,所以应按规定送计量部门进行校验,误 差超过规定的应停止使用或进行校正。同时,安装单位使用的钢卷尺应与制作厂家和 土建施工单位的钢卷尺相互校验,保持相同精度,不然会产生矛盾。 10.2 钢闸门和埋件安装 10.2.1 数孔闸门在工厂制作时,由于采用统一的工艺安装,产品的质量标准基本 上可保持相同精度,为避免重复检查,因此认为数孔相同规格闸门可抽其中任意一孔 检查。对检查不合格项目,生产厂应予返工处理,直至合格为止。 10.2.2 分节制作的埋件,工厂进行组装的目的,是为了测量接合面的加工错位误 差,并便于检查左右位置和形状对称是否符合要求。相邻两件加工面错位误差过大, 闸门轮子经过时,遇到阻力会引起闸门颤动或响声。 10.2.4 闸门埋件一般为细长件,装卸、运输和堆放不善极易产生变形。因此,安 装前,应再复查一次,其标准应符合《水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范》 (SLJ201-80)的有关规定。经检查不符合标准的和变形的埋件应进行校正,否则会 增加闸门安装的困难,甚至会影响闸门安装质量。 10.2.5 固定埋件的方法由设计决定,设计无规定时,一般可在一期混凝土内预埋 锚栓或锚筋,其直径应大于16mm,并露出混凝土面足够长度,每米范围不小于3组。 在埋件安装前,将锚栓或锚筋扳直矫正位置,然后将埋件就位、矫正,就可保证其精 确位置。 弧形闸门支座螺栓直径较大,螺栓附近钢筋密集,而且螺栓一般为斜向布置,测 量比较困难,万一螺栓位置在浇筑混凝土过程中走动,是难以校正的,因此着重提出 必须制定可靠的固定措施。 10.2.6 埋件安装调整后,使用加固钢筋是为了便于预埋锚筋和埋件的连接牢固, 其两端的焊接长度不应小于50mm,直径不应小于16mm。 10.2.7 水闸升卧式或下卧式闸门的特点是在起升过程中由垂直位置逐步变为水平 位置。为保证闸门平稳升降,避免闸门倾斜、卡阻和止水橡皮过度摩擦,根据河北、 江苏等地实践经验,对主轨转弯半径、圆弧中心位置及垂直平面度误差,提出较严的 允许偏差要求。 10.2.8 本条参照(SLJ201-80)表7.3.1修订。根据实践经验,两铰座轴孔同心 度比较便于测量,保证了两轴孔的同心度就可以保证倾斜度和位置偏移符合要求。 10.2.10 装卸构件应按照标注的起吊部位起吊。如无标注时,起吊部位一般设在 构件的节点上。堆放构件的场地应平整,根据构件大小在节点处放置垫木防止构件变 形。弧形闸门长途运输时,应临时制作相应的弧形托架作支承。闸门运转件的轴孔、 轨面应涂上黄油并用草绳或麻片加以保护,防止在运输过程中变形和碰伤。 10.2.11 闸门组装时,拼接搭焊的焊接材料应与正式焊接材料牌号相同,搭焊高 度不应超过设计焊缝高度的2/3,长度宜为40~100mm。 焊接的技术要求主要指标: (1)闸门焊缝接受力部位的重要性划分为一、二、三类,施焊的质量应分别符 合一、二、三类焊缝的技术要求; (2)焊缝坡口的加工型式和尺寸偏差应符合GB985《手工电弧焊接接头的基本型 式与尺寸》的规定; (3)焊条牌号应符合设计要求,并按说明书要求进行烘焙,不得使用药皮脱落 或焊芯生锈的焊条; (4)焊接的工作环境温度低于允许的焊接温度时,应有保温措施; (5)焊缝的质量检查标准参照(SLJ201-80)执行。
10.2.12 分节制作的闸门在工地安装,如两节间设有止水橡皮,其安装压缩量设 计无规定时,应不小于2.5mm,否则会造成漏水。两节连接采用电焊时,在焊接过程 中应监视并测量焊接变形,若变形超过规定,应调整焊接工艺。 焊接工艺主要指焊工人数、工人的技术熟练程度、焊接顺序和方向,焊机型号、 焊接电流、焊条型号规格及对周围环境的要求等。焊接工艺是减小焊接变形的重要措施。 10.2.14 闸门整体吊装采用起重机时,首先应验算起重机所在基面的承载能力, 必要时,应采取临时性技术措施。 采用桅杆式吊杆吊装,应通过计算确定缆风绳的数量和位置,特别是主缆风位置。 按缆风受力荷载和土质情况,埋设地龙地锚;必要时,在建筑物位置上预埋足够强度 的铁环,作为缆风绳固定点;同时计算确定卷场机、滑轮组、卸甲、钢丝绳、转向开 口等规格型号。 系结闸门的起吊钢丝绳位置,应能保持闸门平衡吊起,正式起吊前,应进行试吊, 吊起离地面10cm左右停歇片刻,检查卷扬机制动情况和各项安全措施,确认安全可靠 时,才能继续起吊。 闸门起吊时,应在闸门上系结缆绳,以人工辅助,使闸门平稳吊入门槽。 10.2.15 止水橡皮接头处应切成45°截面,清洗干净后涂上一层胶水,在两截面 之间填入生橡胶片,然后对准位置,将止水橡皮固定压紧,用加热器在接头处加热数 小时,使其胶合,这样可以保证胶合质量。 对于受力较大的止水橡皮接头,不宜采用氯丁橡胶粘接剂进行胶合。 10.2.17 闸门止水,应确保在一定水位差的情况下,基本不漏水,否则会引起闸 门振动、响声。对有双向水位差的间隙,应根据闸门在门槽内的活动间隙,分别推算。 止水间隙控制不当,止水橡皮在闸门启闭过程中往往会与闸墙或止水座板产生严重摩 擦而损伤。一般应采用改变橡皮垫的厚薄,来调整止水间隙。 止水橡皮压缩量,设计无要求时,控制在3~5mm左右为宜。 10.3 闸门及埋件的防腐蚀 10.3.2 闸门喷锌防腐层厚度(SLJ201-80)中定为0.30mm,在施工实践中,普遍 反应偏厚,易起皮脱落,根据实践经验修订为0.15~0.25mm,可具体根据部位或水 质等情况选定。 涂料封闭是为了覆盖喷锌表面的毛细孔,一般涂刷两道。 10.3.3 本条规定的涂层总厚度是根据水工闸门的特点提出的,一般涂刷底漆和面 漆各两道,漆膜厚度可用漆膜测厚仪检查。 每道油漆须待前道干燥后,才能继续进行。经验表明,用手指按涂层面不留指纹 时,即认为表面基本干燥。 10.3.4 防锈涂料的成膜是化学反应过程,施工温度则是重要条件,温度高些有利 于化学反应进行,油漆固化成膜快。但温度过高会使漆膜质量下降,规定工作环境温 度应为5~38℃,但最佳施工温度为25℃左右,低于5℃时,油漆固化成膜时间要大大 延长,甚至长时间不固化成膜。 10.3.5 试验表明,在涂过漆的钢材表面上施焊,焊缝根部会出现密集气孔,严重 的使焊缝底部成为渣状,影响焊缝强度,因此规定焊缝两侧100~150mm范围不刷漆。 凡发现焊缝位置范围误涂上油漆的,应清除干净后,才能焊接。 11启闭机安装 11.1 固定式和门式启闭机安装 11.1.1 固定式启闭机机座中心位置,以闸门起吊中心为基准,对单向水头和双向 水头应分别推算。条文内的允许偏差系参照(SLJ201—80)有关规定。
11.1.2 螺杆式启闭机机座中心位置,无论是双吊点还是单吊点,均应以闸门起吊 中心为基准校正。 11.1.3 启闭机在包装或运输存放过程中,沾有灰尘等污物,在正式安装前,对转 动部分应彻底清洗一次,并加注新油。一般厂家生产的减速箱内的润滑油不足,甚至 箱内无油,因此必须按说明书要求,加油至规定的油位,才能试运转。 11.1.4 启闭机机架的底脚螺栓一般是浇筑二期混凝土固定,二期混凝土与前期混 凝土之间应具有较强的粘接力,并能达到设计强度要求。机座与混凝土之间在底脚螺 栓附近,应用垫铁刹紧,其空隙部位应用水泥砂浆填实抹光。 11.1.5 表11.1.5内所列序5、6、7号允许偏差值,参照了(SLJ201-80)的有关 规定,其余系按河北等省安装经验而提出的。门机上部平台对角平面度误差是指平台 四角拉起两条对角线,在相交处的间隙。 11.1.9 启闭机制动器闸瓦退距和电磁铁行程,应按制造厂家提供的数据,安装时 予以调整,同时制动器宜用护罩保护,防止锈蚀后制动失灵。 11.2 油压启闭机安装 11.2.2 油压启闭机在安装过程中,应注意保护液压工作面,液压工作面主要指柱 塞杆及活塞杆外圆、油缸内壁。当发生碰伤或划痕,应进行修补或更换。 11.2.3 桩塞式油缸放入混凝土预留孔内,因无外观要求,表面涂刷沥青,防腐效 果好,施工简便。 11.2.5 清洗油路系统时,应将液压阀及油缸接口暂用连通块或管道接通,溢流阀 入口遮断,使清洗油不进入油缸。 11.2.6 系参照(SLJ201-80)有关规定制定。耐压试验通常按1.25倍工作压力 试压,管件接头处若发现渗漏现象,降压后处理。 11.2.8 11.2.9均按照(SLJ201-80)的有关规定。 11.2.10 由于油缸泄漏、摩擦阻力、制造误差等因素,双缸启闭机带动闸门启闭 时,应调整好同步。调整的方法很多,一般用节流阀控制工作缸的同步是比较简单的 方法。闸门在启闭过程中如有卡阻现象,应分析原因,及时调整。 11.3 电气设备安装 11.3.2 本条参照《电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ232-82)的有关规 定提出的。 11.3.4 电气安装的接地是重要的安全措施,应采用电阻小、经久耐用的材料,规 格大小随设计的板网截面而定。 为确保接地装置的长期可靠性,在有腐蚀性的土壤中,应采用镀铜或镀锌等措施 来提高接地材料的防锈能力。裸铝导线埋入地下,极易腐蚀,使用寿命短,成本高, 因此不得使用。 11.4 启闭机校验与门系试运转 11.4.1 参照(SLJ201-80)的有关规定,增加第(8)项,检查并清除门槽、门槛 等部位的杂物,以免防碍闸门及启闭机的正常运转。 11.4.2 按(SLJ201-80)制定增加第(9)项,即根据实际启闭行程,调整主令 控制器凸轮片,使其指针能正确指出闸门所处的位置,这项工作应在无水试验时做好, 因放水后的关门位置难以确定。 11.4.4 油压启闭机与门系在有水情况时的检验,除参照前三条有关条款执行外, 还应检查闸门承受水压力后,对油压启闭机、闸门及电气联合运行、闸门止水效果、 油泵、油缸有无异常声音或连续跳动等现象,并观测和进一步调整双缸启闭机的同步。 11.4.5 (SLJ201-80)原规定将闸门提起48h内,闸门沉降量不应大于200mm。在
实际检验过程中,认为观测时间过长,同时水闸使用的油缸生产标准略低于坝工闸门 所使用的油缸,因此修改为油缸持重24h,闸门沉降量不应大于150mm。 12 观测设施和施工期观测 12.0.3 设计无要求时,按条文规定执行。本条是按《水文测验手册》的要求提出的。 12.0.4 施工期的沉降标点一般布设在闸室、岸墙等底板的四角和中点。放水前, 应将标点转接到上部结构的适当位置。上部标点宜用不锈钢或铜制作,并加以保护。 12.0.5 根据近年来江苏省水利厅工程管理处的调查,江苏大部分水闸的测压管已 报废。影响基底扬压力的观测。其损坏原因,主要由于杂物堵塞,白铁皮管、普通钢 管锈蚀、塑料管变形和反滤层失效造成。 测压管的种类应根据工程重要性和当地材料、设备等条件选用,并保证不易变形 或损坏。宜用镀锌铁管,不得使用白铁皮管。 在浇筑最后一层混凝土前,应安装好带有保护设备的测压管,并加盖上锁。 测压管安装完毕后,应按《水工建筑物观测工作手册》第5~9条有关要求,注水 试验,检查测压管的灵敏度。 另外,滤层敷设的质量直接影响测压管的使用,如设计无规定时,可用中粗砂外 包土工织物。 附录 C 普通模板及支架的计算荷载 模板及支架的计算荷载应按照混凝土结构特点,模板及支架类型,混凝土运输及 浇筑方式、浇筑速度、气温高低及施工条件等因素,进行综合分析后确定。 国内有关规范大都提出了一些参考资料,供设计时选用。大部分的荷载标准值是 相同的或类似的,如本附录中之(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、 (9)等项;唯新浇混凝土对模板的侧压力计算公式(即(8)项)多通过专项试验确 定。限于条件,本规范未能进行该项试验。考虑到水闸混凝土与港工混凝土有较多相 似之处,故参照(JTJ221-87)的资料拟定。 (5)与(4)两项荷载,在桥梁等部位的模板及支架中,可能有共存的情况,因 此做了修改。 【类 别】:水闸施工 【附 录】: 【附 注】:中华人民共和国行业标准'