亭子口水利樞紐碾壓混凝土入倉方式淺析

關志新

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川成都 611730)

1 工程概述

亭子口水利樞紐位于四川省廣元市蒼溪縣境內，是嘉陵江干流唯一的控制性工程。樞紐總體布置自左至右依次為左岸1#～16#非溢流壩段、17#～20#廠房壩段、21#底孔門庫壩段、22#～26#底孔壩段、27#～35#表孔壩段、36#表孔門庫壩段、37#升船機壩段、38#～50#右非溢流壩段。壩軸線全長995.4 m，最大壩高115 m，電站總裝機容量110萬kW。大壩Ⅰ標工作范圍包括左非溢流壩段、廠房壩段、底孔壩段和底孔消力池，混凝土總量約230萬m3，其中常態混凝土140萬m3，碾壓混凝土90萬m3。碾壓混凝土主要分布在左非溢流壩段、廠房壩段350～416 m高程、底孔門庫壩段353～442.5 m 高程、底孔壩段 348.5～371 m高程。上述部位在上游面6～8 m寬防滲區采用R90200F100W8二級配富漿碾壓混凝土，下游面2 m寬采用R90200F100W8二級配碾壓混凝土，壩體內部采用R90150F50三級配混凝土，周邊采用50 cm寬同標號的變態混凝土。

2 碾壓混凝土施工所具有的特點:工期緊、強度高、高峰持續時間長

大壩Ⅰ標自2010年8月中旬開始混凝土澆筑，至2012年2月中旬達到三期截流驗收形象，共完成混凝土澆筑170萬m3，其中常態混凝土90萬m3，碾壓混凝土80萬m3，平均月澆筑混凝土9.4 萬 m3，高峰月澆筑 15.5 萬 m3。2011 年全年澆筑混凝土125萬m3，其中碾壓混凝土完成74萬m3，施工高峰時段發生于2012年1～5月，平均月澆筑超過7萬m3。5月份后碾壓混凝土施工部位剩余左非和廠房壩段，碾壓混凝土總強度有所降低，但單倉澆筑強度仍較大，平均月澆筑碾壓混凝土超過5.5萬m3，至2011年9月至397 m高程后，碾壓混凝土施工強度大幅度減小。

3 上游入倉的水平運輸

16#～26#河床壩段壩軸線長237.8 m，下游壩基高程347 m，底孔消力池基礎面高程349 m，兩者相差僅2 m，大壩基礎混凝土與消力池混凝土基本同步施工，除355 m高程以下大壩碾壓混凝土部分可利用下游消力池通道入倉外，355 m高程以上若自下游消力池入倉則對消力池干擾太大，且臨時道路填筑成本高，入倉洗車廢水對消力池施工影響很大，因此必須自大壩上游運輸。

自上游進倉可以結合圍堰背坡和圍堰與壩體之間的岸坡填筑道路，填筑量小，但上游入倉必須解決跨模板和上游面防滲區質量問題。

4 上游入倉方案比選

4.1 施工通道布置原則

(1)盡量減少其對上游壩面防滲區施工質量的影響;(2)盡量減小壩體應力變化;(3)場內施工道路盡量結合發包人提供的場內主干道路進行布置，以減小施工道路的土建工程量;(4)道路的布置應滿足各部位施工的需要;(5)道路的寬度應滿足交通流量和機械設備運輸的需要;(6)新布置的施工道路不能危害臨近建筑物。

4.2 方案比選

由于大壩上游壩面應力復雜且為重要的防滲區，碾壓混凝土經上游壩面入倉必須考慮其可能對防滲區施工質量產生的影響，應盡量減小壩體應力變化。

結合國內同類工程經驗，筆者比較了采用混凝土預制塊做模板入倉、人字形鋼棧橋入倉和人字形鋼棧橋結合斜坡道入倉三種方案。

(1)預制塊做模板入倉實施簡單，入倉順暢，預制塊與倉面平起上升。但是預制塊固定困難，汽車經過的擾動影響外露面質量和密實度，每層加高預制塊并填筑道路端頭非常影響效率，汽車經過上游防滲區時對下部混凝土的擾動影響大壩的防滲質量。預制塊入倉口難以保證外觀和混凝土質量，故不能應用于大壩上游面和重要部位。

(2)人字形鋼棧橋由鋼構立柱、立柱間橫擔鋼梁及搭設在鋼梁上的橋板組成，立柱布置在倉外，鋼梁高于入倉口模板，行車鋼橋板分別搭設在倉外道路端頭和倉內的混凝土面上，可以有效解決跨模板的問題;鋼梁下部采用變態混凝土，減小了防滲區混凝土的擾動，但搭在倉面上的橋板要不斷隨倉面升高提升，從而影響效率，且因橋板易埋在混凝土內難以提升，橋板下面需要人工平倉，人工加漿振搗，勞動強度較大。

(3)人字形鋼棧橋結合斜坡道入倉即利用鋼棧橋跨模板后，將模板端頭搭設在已經澆筑好的斜坡道上，不用安排吊車提升橋板，橋板下部也采用變態混凝土，空間較大，可以使用機械作業，能夠確保防滲區的質量。斜坡道采用同標號的常態混凝土在備倉過程中提前澆筑形成，斜坡道寬3.6 m，坡道坡度為20%，立面設置鍵槽、插筋并鑿毛，周邊采用變態混凝土與碾壓混凝土結合。該方案有效解決了跨模板入倉和保證上游防滲區混凝土質量的問題，進料順暢，效率較高。斜坡道形成不占直線工期，與碾壓混凝土施工間隔時間為5～7 d，對混凝土整體沒有影響。同時，斜坡道基本布置在壩段中間、防滲區下游，不占壓防滲區，上層斜坡道與下層斜坡道在水平投影上錯開，不重合。

4.3 方案的確定

通過上述分析得知，以上三種方案雖然都考慮了對上游壩面混凝土施工質量的影響，但不能避免其對上游壩面混凝土施工質量的影響，且成本都比結合圍堰背坡和圍堰與壩體之間的岸坡填筑道路的方案大，故最終選擇的實施方案為:自上游進倉，結合上游圍堰背坡和上游圍堰與壩體之間的岸坡填筑上游入倉的道路。

5 實施效果

實際施工工程量統計:大壩Ⅰ標碾壓混凝土約70萬m3經上游入倉，占大壩碾壓混凝土總量的78%。廠房壩段原入倉道路占壓部位在拆除道路后出現裂縫，2011年12月拆除道路后5 d左右出現裂縫，裂縫隨道路拆除、上游壩面逐步外露而向下延伸。分析認為，夏季填筑的道路在大壩上游形成了較厚的保溫層，混凝土內外溫差小且散熱較慢，溫度梯度小，冬季拆除道路后，上游壩面表面溫度降低過快，內外溫差過大導致裂縫發生。最終采用雙組份環氧漿材CW進行化學灌漿處理，同時對裂縫表面施做SR蓋片防滲。

6 結語

采用上游側入倉會對上游壩面混凝土施工質量造成影響，施工時應采取措施，盡量減少其影響。以上是筆者的粗淺認識，歡迎同仁批評指正。

［1］賈金生，等，譯.碾壓混凝土壩發展水平和工程實例［M］.北京:中國水利水電出版社，2006.