堆石壩面板混凝土澆筑施工技術(shù)研究

姜功華

(貴州省水利投資(集團)有限責任公司。貴陽550002)

堆石壩面板混凝土澆筑施工技術(shù)研究

姜功華

(貴州省水利投資(集團)有限責任公司。貴陽550002)

混凝土面板堆石壩是由土質(zhì)心墻堆石壩轉(zhuǎn)化發(fā)展出的一種新型技術(shù)。隨著混凝土面板堆石壩應(yīng)用現(xiàn)代工程技術(shù)和機械設(shè)備的發(fā)展，混凝土面板堆石壩從20世紀80年代開始在我國得到了迅猛發(fā)展。文章以黔中水利樞紐水源樞紐鋼筋混凝土面板堆石壩為實例，文章主要闡述了水利樞紐工程面板堆石壩面板混凝土澆筑施工技術(shù)，通過嚴格的施工工藝以及有效的質(zhì)量控制，為工程的安全和穩(wěn)定打下基礎(chǔ)。

面板;混凝土;澆筑;防裂

0 引言

黔中水利樞紐水源樞紐面板堆石壩施工根據(jù)其筑壩材料的特殊性，結(jié)合施工場地狹窄以及交通條件差等特點，通過多次試驗、論證，合理選用當?shù)夭牧希^為成功地完成了面板混凝土施工。為當?shù)夭牧蠅蔚氖┕ぬ峁┝擞幸娴奶剿鳌?/p>

1 工程概況

黔中水利樞紐水源樞紐鋼筋混凝土面板堆石壩最大壩高157 m，壩頂高程1 335.00 m，壩頂長355.25 m，壩頂寬度10.3 m。

上游面板表面坡比為1∶1.404，下游壩坡馬道考慮與施工上壩公路相結(jié)合，設(shè)“之”字型馬道，馬道寬度8 m，平均坡度1∶1.533，馬道間局部坡度1∶1.25。

面板為不等厚結(jié)構(gòu)，高程1 302.970 m以上為0.40 m等厚，高程1 302.970 m，高程以下厚度以T=0.3+0.0035H(m)控制，則面板厚度 T=0.4～0.832 m，平均厚度為0.616 m。

兩岸受拉區(qū)面板每塊寬8 m，壩體中部受壓區(qū)每塊寬12 m，共分為41塊，其中寬12 m的面板6塊(編號:mB16～mB21)，寬8 m的33塊(編號:mB2～mB15、mB22～mB40)，兩岸各一塊異型塊(mB1和mB41)，其寬度分別為4.788 m和4.602 m。

面板總工程量為:混凝土26 670 m3、鋼筋3 022 t、垂直張性縫長度3 883 m、垂直壓性縫長度1 826 m、周邊縫長670 m、面板施工縫長175 m。

設(shè)計圖紙要求，面板分兩期施工，一期面板澆筑至高程1 244 m，共涉及到19塊面板。

面板混凝土采用無軌滑模澆筑，局部面板底部的三角部分需掛模澆筑。混凝土拌和物由10 m3混凝土罐車從拌和站運至壩頂，溜槽入倉，插入式振搗器振搗、人工收面壓光。終凝后立即覆蓋線毯、長流水養(yǎng)護至蓄水。

2 混凝土澆筑施工要點

主要包括10個方面的內(nèi)容:

2.1 倉面驗收

鋼筋、止水、側(cè)模、滑模等全部安裝就位后，進行倉面清理，要求清除砂漿面上的砂石、雜物等，尤其要將銅止水片上附著的塵土及污漬清理干凈。

倉面清理完成并經(jīng)“三檢”合格后，由專職質(zhì)檢員向監(jiān)理工程師提出報驗申請，并會同監(jiān)理工程師對止水、側(cè)模、鋼筋、倉面等進行檢查驗收［1-2］。

監(jiān)理工程師驗收合格并簽發(fā)開倉證后，方可開始混凝土澆筑。

2.2 混凝土拌制

采用兩座1 m3拌和站進行混凝土拌制，以1#拌和站為主，2#拌和站為輔。面板混凝土設(shè)計指標為C30W12F100，設(shè)計要求在混凝中摻入30%的粉煤灰，以及聚丙烯纖維。試驗室推薦的配合比見表1。

表1 試驗室推薦的混凝土配合比表

拌和人員必須嚴格按照試驗室下發(fā)的配合比通知單進行配料，各種原材料稱量允許偏差(按重量計)為:水泥、粉煤灰、水、纖維、外加劑:±1.0%;砂、石骨料:±2%。

2.3 混凝土運輸

混凝土采用4～5輛混凝土罐車由1#、2#拌和站、過下游索橋、右岸3#干線、下游圍堰、再經(jīng)平寨左岸廠區(qū)公路及壩后“之”字路到達高程1 274 m壩面，運距 3.0～3.5 km。10 m3混凝土罐車每車裝載8 m3。

2.4 混凝土入倉

本工程中混凝土入倉采用的主要方法是溜槽法。

主要做法是在每一塊面板中設(shè)置兩道溜槽，將溜槽的寬度控制在6 m，在溜槽的設(shè)置中，需要在每一道溜槽的末端設(shè)置一條長溜槽，其長度大約控制在6 m左右，這樣做的主要目的是可以保證布料均勻，并且能夠防止溜槽脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生［3-5］。

在入倉施工中，還需要在溜槽的底部增設(shè)一條線毯，將線毯的寬度控制在1.2 m左右，這樣做的主要目的是將溢出來的混凝土進行攔截，保證其不會進入到倉面中，便于清潔工作，并且能夠防止溢出溜槽現(xiàn)象的發(fā)生。

在卸料之前，需要在溜槽中灑入少量的水，保證溜槽的表面保持濕潤。

2.5 混凝土平倉及振搗

在混凝土入倉施工結(jié)束之后，需要進行及時的平倉施工。

在平倉施工中，必須保證平倉混凝土料的均勻性，每一層布料的厚度應(yīng)該控制在25～30 cm，在施工中要采取有效的措施防止骨料集中的現(xiàn)象發(fā)生，在平倉施工結(jié)束之后，需要對其進行及時的振搗施工［6-7］。

在本工程中只要采用兩種振搗機械，包括Φ30 mm和3臺Φ70 mm插入式振搗器。其中Φ30振搗器主要在止水部位的混凝土振搗施工進行使用，振搗的范圍控制在1.5 m，周邊縫及垂直縫以“小徑棒、密插點”的方法重點控制兩側(cè)止水附近的振搗;同時借助人工對其進行布料平倉施工，這樣可以保證在止水部位的周圍混凝土澆筑的密實性。Φ70插入式振搗器主要運用在中間部位的混凝土振搗施工。

相鄰振搗的距離應(yīng)該控制在40 cm或以上。混凝土具體的振搗結(jié)束時間應(yīng)該是混凝土的表面不再發(fā)生明顯的下沉之后就可以停止振搗施工，通常情況下，具體振搗時間在18 s左右。

2.6 收面

滑模滑升后，對出模的混凝土立即用木抹壓實找平，必要時采用2 m刮平找平，確保面板平整度，找平后用鋼抹進行首次壓光。

在混凝土進行終凝之前，需要對其進行二次抹光，這樣做的主要目的是為了對表面干縮裂縫的現(xiàn)象進行減少。

2.7 拆模與養(yǎng)護

在混凝土澆筑施工結(jié)束之后的1 d之內(nèi)，需要根據(jù)氣候等情況對拆模的時間進行判斷和確定。拆模時間以不損壞面板棱角為準，側(cè)模拆除應(yīng)自上而下逐塊進行，拆除過程中嚴禁損壞面板表面［8-9］。

在混凝土澆筑施工結(jié)束之后，需要采取有效的手段對混凝土進行保濕以及保溫工作，防止混凝土內(nèi)外溫差過大以及水分散失過多等現(xiàn)象。采用的養(yǎng)護措施如下:

在首次抹面完成后，在一次收面平臺后面拖一塊長6～10 m、寬度同滑模長度的塑料薄膜，這樣可以有效的防止混凝土產(chǎn)生水分蒸發(fā)的現(xiàn)象。養(yǎng)護設(shè)專人負責，發(fā)現(xiàn)混凝土表面水分不足時及時補充水分，達到保溫、保濕效果。

2.8 周邊縫、垂直縫隔離材料安裝

周邊縫，即趾板與面板之間采用厚12 mm的瀝青木板隔離，垂直壓性縫的面板與面板之間采用厚8 mm的L600低發(fā)泡聚乙烯閉孔塑料板隔離，垂直張性縫的面板與面板之間采用厚3 mm的乳化瀝青隔離［10］。

2.8.1 瀝青木板制安

瀝青木板要求厚薄均勻、平順，并在瀝青鍋中熱煮浸漬加工。

瀝青木板在面板混凝土澆筑前，用水泥釘或其他方法固定在趾板混凝土縫面上。

2.8.2 L600低發(fā)泡聚乙烯閉孔塑料板安裝

在壓性縫Ⅱ序塊面板混凝土澆筑前，將L600低發(fā)泡聚乙烯閉孔塑料板用水泥釘或其它方法固定在Ⅰ序塊面板混凝土縫面上。

在混凝土澆筑過程中應(yīng)注意保護瀝青木板和塑料板，防止脫落或位移。

2.8.3 張性縫隔離劑涂刷

在張性縫的Ⅱ序塊面板混凝土澆筑前，需在Ⅰ序塊混凝土縫面上涂刷厚3 mm的乳化瀝青。涂刷時用報紙或其他覆蓋物保護銅止水，使其不黏附在銅止水表面。如已黏著，要及時清理。

2.9 周邊三角塊的澆筑

在對周邊三角塊進行澆筑的施工中，主要采用的澆筑方法是旋轉(zhuǎn)滑模法。在澆筑施工中，如果發(fā)現(xiàn)一些滿編的周邊縫青椒較小，那么需要將滑模一端滑至面板底部，混凝土從底部開始澆筑，滑模高處一端不動，低端逐步提升，直至與高端澆平后，進入正常滑升澆筑［11］。

對于周邊縫傾角較大的面板，即滑模長度小于三角塊斜邊長度的面板，先用掛模將混凝土澆筑至滑模可到達的部位，再采用上述旋轉(zhuǎn)滑模法進行澆筑。

3 防裂措施及缺陷處理

主要有以下5點:

1)在混凝土澆筑施工中，需要采取有效的措施對擠壓邊墻對混凝土的約束進行減少，采取的主要措施是沿著面板垂直方向?qū)D壓邊墻進行鑿斷，需要鑿斷的深度通常控制在30cm以上。

2)擠壓邊墻表面應(yīng)平整，不應(yīng)存在過大起伏差、局部深坑或尖角。

應(yīng)事先對擠壓邊墻坡面進行整理，保證在其坡面上不會存在突變或者錯臺的現(xiàn)象發(fā)生。在砂漿墊層施工結(jié)束之后，需要對擠壓邊墻進行超前修正處理。

3)宜在5℃ ～22℃的低溫、常溫時段澆筑面板混凝土，對于防止或減少溫度和干縮裂縫是十分有效的;混凝土入倉溫度應(yīng)加以控制，必要時應(yīng)采取措施降低入倉溫度。

4)應(yīng)在面板混凝土澆筑完成、表面覆蓋或蓄水前，對其缺陷情況進行全面檢查，提出處理措施。

5)當面板裂縫寬度＞0.2 mm或判定為貫穿性裂縫時，應(yīng)采取專門措施進行處理，面板裂縫處理標準，應(yīng)從嚴確定。

4 結(jié)語

在上述工程施工中，面板堆石壩混凝土澆筑施工技術(shù)是比較復(fù)雜的，因而在施工中，應(yīng)該嚴格的根據(jù)施工要求以及施工工藝進行施工。

在上述工程敘述中，通過嚴格的施工工藝以及有效的質(zhì)量控制，為工程的安全和穩(wěn)定打下了基礎(chǔ)，可以為以后的同類工程施工提供一定的技術(shù)支持，為序面板混凝土的施工積累了經(jīng)驗，具有指導意義。

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TV544

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1007-7596(2014)05-0087-03

2013-12-13

姜功華(1974-)，男，貴州大方人，工程師，從事水利工程施工及管理工作。