面板堆石壩混凝土面板無軌滑模施工技術

摘要：寺坪水電站面板堆石壩壩高90.5m，是目前國內已建和在建的最高的砂礫石面板堆石壩。根據工期要求，面板施工直線工期僅兩個半月時間，且全部在冬季施工，自然環境較差，受雨雪天氣影響較大。在業主單位寺坪公司的支持下，經過清江施工局、中葛寺坪水電站監理部、長委寺坪水電站設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領先水平，為國內同類型高面板壩技術的成熟和發展提供了經驗。

關鍵詞：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，壩址在湖北省保康縣寺坪鎮肖家灣。工程以發電為主，兼有防洪、灌溉、水產養殖、庫區航運等綜合利用效益，總庫容為2.69億m³，電站裝機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O+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mm²，混凝土18590m³(R₂₈250^＃F¹⁰⁰w，二級配)。

2 施工難點

大壩頂部作業平臺進行壩頂加寬處理后為9.2m，施工時設備間干擾較大。面板施工須在3月底全部完成，直線工期僅2個半月，且全部在冬季施工，受氣候影響較大，技術難度高。混凝土澆筑月最大強度達8832.5mm³，設備物資投入大，人員短期投入較大，工作面狹窄，協調難度大。施工中采用鋼筋直螺紋套筒連接、無軌滑模、超長連續擠壓成型止水片等較多的新技術，對現場施工管理、施工組織提出了嚴竣考驗。

3 施工準備

3.1 滑模、側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三部分組成。滑模前部設振搗平臺，后部設二級抹面平臺，頂部搭設雨陽棚。

側模主要為16槽鋼配木模板組成，兩側扁鐵加固，頂部角鐵包邊，側模剛度滿足無軌滑模直接在其頂部滑動時不受破壞。

3.2 卷揚機安裝拉模牽引采用2臺10t地錨固定卷揚機，鋼絲繩直徑26mm，單股牽引，卷揚機與固定錨塊問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 側模安裝側模外側采用角鋼與圓鋼焊接成的三角支架支撐固定，內側用短鋼筋將側模與結構鋼筋網焊接固定，人工從下至上安裝。側模間接縫必須平整嚴密無錯臺。對側模的加固支撐要加強檢查與維護，防止模板變形或移位，混凝土澆筑過程中設置專人負責經常檢查、調整模板的形狀和位置。

側模安裝時，確保止水片安裝牢固穩定，并注意保護已埋設的止水片。

4.2 滑模安裝滑模分段運輸至壩頂施工平臺整體拼裝并經檢查無誤后，放下抹面平臺尾部兩側支承滑輪，將滑模吊裝到側模上，由自身行走機構支撐后用手拉葫蘆保險繩固定滑模，卷揚機牽引滑模系統，試滑二至三次。在確保牽引裝置穩固可靠后，卸下手拉葫蘆。混凝土澆筑前，將滑模滑移至澆筑條塊底部。

4.3 混凝土澆筑與滑模滑升混凝土澆筑時，操作人員站在滑模前沿的操作平臺上進行。倉面中部采用φ70～100mm插入式振搗器充分振搗，靠近側模和止水片部位采用φ30～50mm軟管振搗器振搗。振搗插點應均勻，插點間距不大于40cm，深度達到新澆混凝土層底部以下5cm，以混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡并開始泛漿為準。

滑模滑升時，兩端提升應平衡、勻速、同步。每澆完一層混凝土渭升高度約25～30cm，滑升速度取決于脫模時混凝土坍落度、凝固狀態和氣溫等因素，一般平均滑行速度為1～2m/h，最大不超過3m/h，拉升間隔時間一般為10～15分鐘，最大不超過30分鐘，具體參數由現場試驗確定。

混凝土澆筑時，及時割斷架立筋，以減少墊層區對面板的約束。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進行第一次收面，面板平整度用2m靠尺檢查應不大于5mm。用人工磨面法進行表面吸水處理，以提高混凝土表面強度。人工及時對混凝土表面進行第二次壓面抹光，確保混凝土表面密實、平整，避免面板表面形成微通道或早期裂縫。

4.5 混凝土養護與防護二次壓面后的混凝土，及時噴表面養護劑進行養護，防止表面水分過快蒸發而產生干縮裂縫。在拉模后部拖掛長15m左右的比面板略寬的塑料布防曬棚，以保護二次收面后的混凝土，防止水分散失并保護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，及時用草包保溫被貼于混凝土表面，持續噴水，達到保溫潤濕養護，養護時間直至水庫蓄水。

下雨時應及時排除倉內積水。如在混凝土初凝時間內澆筑，應首先清除倉內被雨水沖刷的混凝土，并加鋪同標號砂漿后繼續澆筑，否則按施工縫處理。

降雨量較小時，根據實際情況確定是否繼續施工，同時對骨料加強含水量測定，及時調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到設計齡期后，及時組織設計、業主、監理和施工四方，從下至上逐塊進行表面裂縫和缺陷檢查。若發現表面缺陷和裂縫，掌握其基本情況，分析總結產生機理，并嚴格按設計要求進行認真處理。

5 質量保證措施

混凝土面板防裂是確保水庫正常蓄水、正常運行的先決條件。在施工過程中，必須嚴格控制好混凝土澆筑質量，采取切實有效的防護措施，避免面板產生裂縫。施工中將從提高混凝土自身抗裂能力和減少外界環境因素誘發兩個方面防止面板產生裂縫。

5.1 提高混凝土抗裂能力①保證原材料質量。②優化混凝土配合比設計。③確保混凝土澆筑質量。

5.2 選擇有利澆筑時間；

5.3 降低周圍環境對面板混凝土約束應力①隨著滑模的上升，在確保鋼筋網面不變形的前提下，逐次將位于滑模前的架立鋼筋割斷，消除嵌固阻力。②擠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間。

5.4 消除滑模對混凝土的機械損傷；

5.5 加強現場施工組織管理；

5.6 加強面板保溫、保溫、防風措施。

6 進度保證措施

根據工程實際情況，面板澆筑實際工期僅為2個半月，為保證工程質量和工期要求，采取以下進度保證措施。

6.1 加強施工期骨料備存工作；

6.2 加強設備及人員投入，增加一套側模周轉，采用兩套滑模和三套側模連續澆筑施工；

6.3 新增天然骨料配合比試驗，確保人工骨料供應不足時，面板施工繼續進行：

6.4 面板施工前業主組織建設四方進行工程技術交底和施工方案討論會，施工期間抽調有經驗的技術骨干和熟練技術工人進行指導和實際操作，同時召開兩次面板施工技術專題會，對面板施工中出現的經驗和問題進行總結和改進。

7 結語

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，工區遭受特大洪水襲擊達三個月，大壩回填2005年11月20日才全線達到設計高程。按照預沉期要求，面板將在2006年2月份施工，而按設計要求導流洞封堵必須在5月底結束。后經過專家會議討論，確定面板澆筑前大壩預沉期2個月的可行性。但留給面板施工的直線工期仍僅2個半月時間，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、無軌輕型滑模連續澆筑、倉面布置活動溜槽、銅止水連續成型等新技術，經過充分的方案論證和合理組織，在參建四方的通力合作下，確保了施工進度和質量，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22078m，居于國內領先水平，為大壩當年下閘蓄水和發電奠定了堅實的基礎，也為國內同類型高面板壩技術的成熟和發展提供了經驗。