混凝土仓面设计在永船地下工程中的应用

1、概述
永久船闸地下输水系统工程由四条输水隧洞和36条竖井组成，隧洞总和约5500米，其中包括16条斜井和72个渐变段；竖井总衬砌高度为2578米。混凝土工程量在地下工程中是罕见的，合同工程量44.6万m3，地下输水系统工程是控制永船通航工期的关键线路。按2003年永久船闸通航工期目标，施工期为5年，高峰期月浇筑强度达3万m3，日强度达2000m3。
输水系统工程结构设计复杂，洞洞交叉，洞井相贯，洞中套洞，井内有井，且断面多变。钢筋制安量大，混凝土施工技术复杂，质量要求高，且金属结构及机电一期埋件安装等项目平行交叉进行。
针对上述特点，推行仓面设计，作为混凝土浇筑前必要的技术准备及浇筑作业指导的一种重要措施，对规范施工作业、保证工程质量、加快进度等方面发挥了重要的作用。
仓面设计由施工单位编制，经现场监理工程师审核批准后执行。
2、混凝土仓面设计依据、内容和要求
2.1依据
仓面设计根据三峡总公司关于“永久船闸混凝土仓号浇筑工艺设计有关要求”及每个仓面的具体情况进行设计。
2.2仓面设计主要内容及步骤
2.2.1分析仓面特征
仓面特征主要包括混凝土标号及配筋情况、升层厚度和周边干扰等因素。
（1）浇筑高度
浇筑层高度对混凝土施工速度、施工质量和施工费用有很大影响，根据结构特点、仓面面积、浇筑难度、入仓手段、温控要求及气象等因素确定浇筑高度。薄壁型衬砌混凝土浇筑高度，隧洞分底板和边顶拱进行浇筑，竖井视模板形式确定浇筑高度。对于钢筋密集区，提前进行分层设计。例如两层及两层以上钢筋网部位，其最下层钢筋距前一升层的收仓面为30cm，控制一次卸料的堆料高度在50cm以下，每铺筑层厚控制在30～40cm范围。
（2）混凝土标号级配及配筋情况
混凝土标号级配应符合设计要求，对于找平层混凝土、钢筋密集区和浇筑盲区混凝土，采取小级配（或富浆）替代方案，减少混凝土骨料分离。
仓位分为隧洞砼仓（底板和边顶拱）和竖井砼仓（闸室段和井身段）。仓面设计及审核人员要熟悉仓内钢筋分布情况，认真分析钢筋部位的施工难度及浇筑强度。
（3）分析周边影响浇筑的因素
相邻结构块高差、备仓安排、渗水处理及其它平行作业等对混凝土浇筑均有一定的影响，需提前审查施工计划及制定相应的质量保证措施。
2.2.2确定浇筑参数
（1）浇筑手段
确定浇筑方案时应综合考虑设备性能、拌和楼维护、钢筋密集区及盲区平仓振捣困难等因素，作为仓面设计依据。
薄壁型衬砌混凝土一般采用砼泵送入仓，竖井井身段为防止骨料分离，采用加挂MY-BOX缓降器的溜管入仓；如存在浇筑盲区，可采用多种入仓手段配合浇筑。砼泵设计生产率有60m3/h、80m3/h，实际入仓强度约40m3/h～50m3/h。
（2）允许铺料间歇时间
综合考虑不同标号混凝土初凝时间、气温影响及温控要求，确定合理的混凝土接头覆盖时间。夏季按2～4h，冬季按5h控制。如超过允许间歇时间，由现场质检员和监理工程师共同判断混凝土接头是否出现初凝。当出现初凝时，应视初凝面积、部位决定采取处理措施后继续浇筑或停仓处理。
（3）铺料方法
平浇法具有分层清楚不易漏振、提高机械设备生产率和保证层间结合质量、仓面设计及现场施工控制均较容易等优点，应优先考虑。地下输水系统砼均采用平浇法，每平铺层厚控制在30～40cm范围；对钢筋密集区或盲区面积较大等浇筑困难仓，采用台阶法，并要求在仓面设计上注明原因。
2.2.3确定资源配置
资源配置主要包括机械设备和人员两个方面。主要机械设备有：插入式振捣器、变频振捣器、降（保）温措施、平仓工具；一般工具有：分散骨料工具、排除泌水工具、仓内保洁工具等。人员包括：仓面指挥、盯仓质检员、安全员、下料指挥、振捣工、辅助工及各工种值班人员。对薄壁型衬砌混凝土仓的资源配置应根据浇筑强度明确规定。对存在浇筑盲区、抹面层区或有特殊要求的仓位，根据实际情况增加资源投入。
2.2.4制定质量保证措施
对于一般仓位，在仓面设计图表“注意事项”栏加以说明；对于结构复杂、浇筑难度大及有特殊要求的仓位，要求施工单位技术部门提供专项质量保证措施，作为仓面设计的补充，并在仓内组织技术交底，使仓面指挥、盯仓质检员直至施工班组均作到心中人数。