面板堆石壩混凝土面板無軌滑模施工技術(shù)

　　摘要：寺坪水電站面板堆石壩壩高90.5m，是目前國內(nèi)已建和在建的最高的砂礫石面板堆石壩。根據(jù)工期要求，面板施工直線工期僅兩個(gè)半月時(shí)間，且全部在冬季施工，自然環(huán)境較差，受雨雪天氣影響較大。在業(yè)主單位寺坪公司的支持下，經(jīng)過清江施工局、中葛寺坪水電站監(jiān)理部、長委寺坪水電站設(shè)代處等參建單位的精心研究和專家多次咨詢的共同努力下，順利完成了面板施工。其中，無軌滑模月均施工面積居于國內(nèi)領(lǐng)先水平，為國內(nèi)同類型高面板壩技術(shù)的成熟和發(fā)展提供了經(jīng)驗(yàn)。

　　關(guān)鍵詞：混凝土面板堆石壩；無軌滑模；面板施工

　　1、綜合說明

　　寺坪水電站工程位于漢江中游右岸支流南河上段粉清河上，壩址在湖北省?？悼h寺坪鎮(zhèn)肖家灣。工程以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、庫區(qū)航運(yùn)等綜合利用效益，總庫容為2.69億m3，電站裝機(jī)60MW.面板頂部高程317.2m，坡比1：1.6，最大高差88.2m，最大塊斜長166.4m。面板頂部厚度30cm，底部最大厚度60cm.面板共36塊，其中橫0+084～橫0+244為16m寬共10塊，其余為8m寬共26塊。面板總面積4.37萬m2，混凝土18590m3（R28250#F100W10，二級(jí)配）。

　　2、施工難點(diǎn)

　　大壩頂部作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行壩頂加寬處理后為9.2m，施工時(shí)設(shè)備間干擾較大。面板施工須在3月底全部完成，直線工期僅2個(gè)半月，且全部在冬季施工，受氣候影響較大，技術(shù)難度高?；炷翝仓伦畲髲?qiáng)度達(dá)8832.5m3，設(shè)備物資投入大，人員短期投入較大，工作面狹窄，協(xié)調(diào)難度大。施工中采用鋼筋直螺紋套筒連接、無軌滑模、超長連續(xù)擠壓成型止水片等較多的新技術(shù)，對(duì)現(xiàn)場施工管理、施工組織提出了嚴(yán)竣考驗(yàn)。

　　3、施工準(zhǔn)備

　　3.1 滑模、側(cè)模加工與制作拉模采用無軌滑模，扣模采用組合鋼模板。無軌滑模由底部鋼面板、上部型鋼桁架及抹面平臺(tái)三部分組成?；Ｇ安吭O(shè)振搗平臺(tái)，后部設(shè)二級(jí)抹面平臺(tái)，頂部搭設(shè)雨陽棚。

　　側(cè)模主要為16槽鋼配木模板組成，兩側(cè)扁鐵加固，頂部角鐵包邊，側(cè)模剛度滿足無軌滑模直接在其頂部滑動(dòng)時(shí)不受破壞。

　　3.2 卷揚(yáng)機(jī)安裝拉模牽引采用2臺(tái)10t地錨固定卷揚(yáng)機(jī)，鋼絲繩直徑26mm，單股牽引，卷揚(yáng)機(jī)與固定錨塊間及地錨間的連接鋼絲繩直徑28mm，固定錨塊用鋼絲繩錨固在壩后地錨樁上。

　　4、施工方法

　　4.1 側(cè)模安裝側(cè)模外側(cè)采用角鋼與圓鋼焊接成的三角支架支撐固定，內(nèi)側(cè)用短鋼筋將側(cè)模與結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)焊接固定，人工從下至上安裝。側(cè)模間接縫必須平整嚴(yán)密無錯(cuò)臺(tái)。對(duì)側(cè)模的加固支撐要加強(qiáng)檢查與維護(hù)，防止模板變形或移位，混凝土澆筑過程中設(shè)置專人負(fù)責(zé)經(jīng)常檢查、調(diào)整模板的形狀和位置。

　　側(cè)模安裝時(shí)，確保止水片安裝牢固穩(wěn)定，并注意保護(hù)已埋設(shè)的止水片。

　　4.2 滑模安裝滑模分段運(yùn)輸至壩頂施工平臺(tái)整體拼裝并經(jīng)檢查無誤后，放下抹面平臺(tái)尾部兩側(cè)支承滑輪，將滑模吊裝到側(cè)模上，由自身行走機(jī)構(gòu)支撐后用手拉葫蘆保險(xiǎn)繩固定滑模，卷揚(yáng)機(jī)牽引滑模系統(tǒng)，試滑二至三次。在確保牽引裝置穩(wěn)固可靠后，卸下手拉葫蘆?；炷翝仓埃瑢⒒；浦翝仓l塊底部。

　　4.3 混凝土澆筑與滑?；?混凝土澆筑時(shí)，操作人員站在滑模前沿的操作平臺(tái)上進(jìn)行。倉面中部采用φ70～100mm插入式振搗器充分振搗，靠近側(cè)模和止水片部位采用φ30～50mm軟管振搗器振搗。振搗插點(diǎn)應(yīng)均勻，插點(diǎn)間距不大于40cm，深度達(dá)到新澆混凝土層底部以下5cm，以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿為準(zhǔn)。

　　滑?；龝r(shí)，兩端提升應(yīng)平衡、勻速、同步。每澆完一層混凝土滑升高度約25～30cm，滑升速度取決于脫模時(shí)混凝土坍落度、凝固狀態(tài)和氣溫等因素，一般平均滑行速度為1～2m/h，最大不超過3m/h，拉升間隔時(shí)間一般為10～15分鐘，最大不超過30分鐘，具體參數(shù)由現(xiàn)場試驗(yàn)確定。

　　混凝土澆筑時(shí)，及時(shí)割斷架立筋，以減少墊層區(qū)對(duì)面板的約束。從混凝土拌和站至壩面卸料入倉振搗完畢，最大時(shí)限不超過60分鐘。

　　4.4 人工收面及表面處理脫模后的混凝土，人工用木模和鋼模及時(shí)進(jìn)行第一次收面，面板平整度用2m靠尺檢查應(yīng)不大于5mm.用人工磨面法進(jìn)行表面吸水處理，以提高混凝土表面強(qiáng)度。人工及時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行第二次壓面抹光，確?；炷帘砻婷軐?shí)、平整，避免面板表面形成微通道或早期裂縫。

　　4.5 混凝土養(yǎng)護(hù)與防護(hù) 二次壓面后的混凝土，及時(shí)噴表面養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止表面水分過快蒸發(fā)而產(chǎn)生干縮裂縫。在拉模后部拖掛長15m左右的比面板略寬的塑料布防曬棚，以保護(hù)二次收面后的混凝土，防止水分散失并保護(hù)已澆混凝土不被雨水沖刷和烈日曝曬。面板混凝土露出塑料布防曬棚后，及時(shí)用草包保溫被貼于混凝土表面，持續(xù)噴水，達(dá)到保溫潤濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間直至水庫蓄水。

　　下雨時(shí)應(yīng)及時(shí)排除倉內(nèi)積水。如在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)澆筑，應(yīng)首先清除倉內(nèi)被雨水沖刷的混凝土，并加鋪同標(biāo)號(hào)砂漿后繼續(xù)澆筑，否則按施工縫處理。

　　降雨量較小時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況確定是否繼續(xù)施工，同時(shí)對(duì)骨料加強(qiáng)含水量測定，及時(shí)調(diào)整配合比中的加水量。

　　4.6 表面檢查及裂縫處理相鄰塊面板混凝土均達(dá)到設(shè)計(jì)齡期后，及時(shí)組織設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理和施工四方，從下至上逐塊進(jìn)行表面裂縫和缺陷檢查。若發(fā)現(xiàn)表面缺陷和裂縫，掌握其基本情況，分析總結(jié)產(chǎn)生機(jī)理，并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行認(rèn)真處理。

　　5、質(zhì)量保證措施

　　混凝土面板防裂是確保水庫正常蓄水、正常運(yùn)行的先決條件。在施工過程中，必須嚴(yán)格控制好混凝土澆筑質(zhì)量，采取切實(shí)有效的防護(hù)措施，避免面板產(chǎn)生裂縫。施工中將從提高混凝土自身抗裂能力和減少外界環(huán)境因素誘發(fā)兩個(gè)方面防止面板產(chǎn)生裂縫。

　　5.1 提高混凝土抗裂能力

　?、俦ＷC原材料質(zhì)量。

　?、趦?yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)。

　?、鄞_?；炷翝仓|(zhì)量。

　　5.2 選擇有利澆筑時(shí)間；

　　5.3 降低周圍環(huán)境對(duì)面板混凝土約束應(yīng)力

　　①隨著滑模的上升，在確保鋼筋網(wǎng)面不變形的前提下，逐次將位于滑模前的架立鋼筋割斷，消除嵌固阻力。

　?、跀D壓邊墻表面均勻噴灑乳化瀝青，減少面板底面摩擦力。

　　③后澆塊施工前將先澆塊縫面整理平順，并涂刷瀝青乳液，減少周邊約束力。

　　④采用兩套無軌滑模，有效縮短不同塊澆筑間隔時(shí)間。

　　5.4 消除滑模對(duì)混凝土的機(jī)械損傷；

　　5.5 加強(qiáng)現(xiàn)場施工組織管理；

　　5.6 加強(qiáng)面板保濕、保溫、防風(fēng)措施。

　　6、進(jìn)度保證措施

　　根據(jù)工程實(shí)際情況，面板澆筑實(shí)際工期僅為2個(gè)半月，為保證工程質(zhì)量和工期要求，采取以下進(jìn)度保證措施。

　　6.1 加強(qiáng)施工期骨料備存工作；

　　6.2 加強(qiáng)設(shè)備及人員投入，增加一套側(cè)模周轉(zhuǎn)，采用兩套滑模和三套側(cè)模連續(xù)澆筑施工；

　　6.3 新增天然骨料配合比試驗(yàn)，確保人工骨料供應(yīng)不足時(shí)，面板施工繼續(xù)進(jìn)行；

　　6.4 面板施工前業(yè)主組織建設(shè)四方進(jìn)行工程技術(shù)交底和施工方案討論會(huì)，施工期間抽調(diào)有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)骨干和熟練技術(shù)工人進(jìn)行指導(dǎo)和實(shí)際操作，同時(shí)召開兩次面板施工技術(shù)專題會(huì)，對(duì)面板施工中出現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)和問題進(jìn)行總結(jié)和改進(jìn)。

　　7、結(jié)語

　　寺坪電站面板堆石壩原施工安排為2004年11月截流，2005年1至7月大壩填筑，2005年11月面板混凝土澆筑。但由于2005年6月開始，工區(qū)遭受特大洪水襲擊達(dá)三個(gè)月，大壩回填2005年11月20日才全線達(dá)到設(shè)計(jì)高程。按照預(yù)沉期要求，面板將在2006年2月份施工，而按設(shè)計(jì)要求導(dǎo)流洞封堵必須在5月底結(jié)束。后經(jīng)過專家會(huì)議討論，確定面板澆筑前大壩預(yù)沉期2個(gè)月的可行性。但留給面板施工的直線工期仍僅2個(gè)半月時(shí)間，且全部在冬季施工，雨雪天氣影響較大。

　　在面板混凝土澆筑施工過程中采用鋼筋直螺紋套筒連接、無軌輕型滑模連續(xù)澆筑、倉面布置活動(dòng)溜槽、銅止水連續(xù)成型等新技術(shù)，經(jīng)過充分的方案論證和合理組織，在參建四方的通力合作下，確保了施工進(jìn)度和質(zhì)量，最大日澆筑完成量370m3，最大月澆筑完成量8832.5m3，月最大完成澆筑面積22078m2。居于國內(nèi)領(lǐng)先水平，為大壩當(dāng)年下閘蓄水和發(fā)電奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為國內(nèi)同類型高面板壩技術(shù)的成熟和發(fā)展提供了經(jīng)驗(yàn)。