李家河雙曲拱壩泄流底孔施工技術(shù)

謝從英

(葛洲壩集團第二工程有限公司，四川成都610091)

1 概述

李家河水庫攔河壩為碾壓混凝土拋物線雙曲拱壩，壩頂高程884.00 m，最低建基面高程785.5 m，最大壩高98.5 m，最大壩底寬32.054 m，壩頂弧長351.71 m;整個壩體分8 個壩段;泄洪表孔布設(shè)在壩頂中部的河床段，泄洪底孔緊臨泄洪表孔的左側(cè)布置，進口高程828.0 m，，孔底水平，進口段頂部及兩側(cè)均采用橢圓曲線，進口底部為圓弧曲線;出口孔頂按1:6 壓坡至高度4.5 m，壓坡長度為3 m，出口在孔身末端變?yōu)?.0 m×4.5 m，反弧底部高程828.00 m，出口底部至底下0 +15.35 樁號開始由▽827 高程斜坡至▽824.452 高程，出口底下0 +019.12-底下0 +22.35 段出口尺寸由4 m 漸變?yōu)?.92 m，出口底部至孔身為有壓流。底孔出口，泄流底孔的結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，給鋼筋安裝、模板施工、混凝土澆筑均帶來了較大困難，斜坡面施工，操作困難，安全問題突出。底孔抗沖耐磨高強混凝土施工質(zhì)量要求高，且由于高速水流要求，曲線或直線內(nèi)必須平整、光潔，不同的線型連接要平順，滿足平整度要求。

2 總體施工程序

鑒于上述的施工重點、難點，并考慮到碾壓混凝土大壩總進度計劃目標要求，因此在總的澆筑進度方向上，以碾壓混凝土澆筑進程為控制主導(dǎo)，即優(yōu)先澆筑泄流底孔左、右岸區(qū)的碾壓混凝土，在澆筑碾壓混凝土施工期內(nèi)，利用左右岸兩條進倉道路相互調(diào)劑的進行泄流底孔的施工備倉任務(wù)，在碾壓混凝土澆筑間歇期澆筑泄流底孔。由于泄流底孔常態(tài)混凝土無法與碾周邊碾壓混凝土同時同步上升，按照設(shè)計要求增加鍵槽、插筋和灌漿等系統(tǒng)，以滿足碾壓混凝土和常態(tài)混凝土的結(jié)合效果。

3 施工方法

泄流底孔主要由上游進口流道、中間通道、下游出口流道組成。施工程序為:縫面處理→鋼筋安裝→止水和預(yù)埋件安裝→模板及支撐施工→混凝土澆筑→養(yǎng)護。

3.1 倉面準備

1)常態(tài)混凝土澆筑前，將碾壓混凝土預(yù)留臺階上的雜物清理干凈;混凝土面人工鑿毛、沖洗干凈并保持濕潤，預(yù)留臺階上的預(yù)埋插筋需除銹、校直。按設(shè)計圖紙施工測量放樣后，標出底孔底板的設(shè)計軸線、邊線、底板外輪廓線。

2)經(jīng)縫面處理并驗收滿足混凝土澆筑條件的倉面，在澆筑上一倉混凝土前，鋪設(shè)一層厚2 ～3 cm 的砂漿，砂漿的標號比同部位的混凝土高一級，每次鋪設(shè)的砂漿面積與澆筑強度相適應(yīng)，以鋪設(shè)后30 min 內(nèi)被覆蓋為限。

3.2 鋼筋安裝

大壩泄流底孔鋼筋總工程量有579 余噸，鋼筋加工量巨大，而施工工區(qū)短。

大壩下游牛腿在前期施工中已逐步開始進行澆筑至▽823.3 高程;鋼筋主要在鋼筋加工廠內(nèi)按設(shè)計圖紙加工成型，10 t 平板車運輸至施工現(xiàn)場，現(xiàn)場人工按施工圖紙進行架立、綁扎、焊接。

3.3 止水和預(yù)埋件、灌漿管路安裝、插筋

1)混凝土澆筑前將止水片上所有的油跡、灰漿和其他影響混凝土粘結(jié)的有害物質(zhì)清除干凈。止水周圍的混凝土加強振搗，使混凝土和埋入的止水結(jié)合完好，避免留下孔隙等滲水通道。

2)灌漿管路和插筋在澆筑碾壓混凝土時進行預(yù)埋。

3)金屬結(jié)構(gòu)預(yù)埋件經(jīng)檢驗合格后進場，根據(jù)圖紙及現(xiàn)場施工進度要求進行埋件埋設(shè)。

3.4 模板施工

3.4.1 施工要求

①內(nèi)側(cè)過流面模板面板必須平、直、填縫飽滿。②門槽及尾部模板必須按要求制作。③內(nèi)側(cè)模板及異形區(qū)模板必須進行可靠支撐。④兩側(cè)進行砼澆筑時必須嚴格控制澆筑速度，澆筑高差控制在50 cm 以內(nèi)。

3.4.2 模板規(guī)劃

泄流底孔模板由木模與鋼模拼裝構(gòu)成，閘門采用分塊木模進行拼裝，進口弧面采用整體木模;出口異形段采用木模現(xiàn)場拼裝施工;側(cè)面外部采用分塊木模(鍵槽模板)拼裝，過流面內(nèi)部采用鋼模拼裝;頂拱曲面模板采用承重排架支撐。

3.4.3 承重排架

1)由于本排架為承重排架，故平均鋼管密度設(shè)置小于0.5 m，但考慮泄流底孔內(nèi)部施工人員操作的需要，需要預(yù)留過人通道，故對整體排架做了局部調(diào)整，即順水流方向立桿連續(xù)設(shè)置三根，保證其強度、剛度滿足要求。

2)為防止排架失穩(wěn)，對5 m 高的排架立桿整體做4 道鎖扣，保證承重時的穩(wěn)定性。

3)由于排架設(shè)置在泄流底孔內(nèi)部，在施工泄流底孔側(cè)墻時可利用此排架保證側(cè)墻模板穩(wěn)定，綜合利用此排架。

4)由于排架基礎(chǔ)為泄流底孔過流面，為盡可能減少對過流面的影響，要求每根鋼管下面墊兩層以上的土工布。

5)為保證泄流底孔模板、排架拆除時易于拆除，要求在排架頂部合理位置設(shè)置楔子。

6)完善安全防護設(shè)施，做好施工安全交底和安全監(jiān)督，確保施工安全。

3.4.4 模板的運輸和安裝

分塊及整體木模板均在綜合加工加工制作，各種模板出廠前嚴格檢查，按招標文件和規(guī)范要求對模板尺寸、表面平整度、表面光潔度進行檢查。合格后采用平板車或自卸車運至作業(yè)面;吊車進行上、下車及現(xiàn)場就位。

模板安裝時，測放足夠精度的控制點，以控制模板安裝質(zhì)量。模板表面涂脫模劑，但應(yīng)避免脫模劑污染或侵蝕鋼筋和混凝土。

3.5 混凝土運輸、入倉

砼水平運輸采用混凝土攪拌車運輸。夏季高溫季節(jié)，做好施工組織管理，適當加快砼入倉速度。

泄流底孔最大倉面(最大倉面在堰體為▽812. 47 ～▽815.47 m，倉位面積 312 m2，方量為 936 m3)，采用 2 臺 25 t 汽車吊配3 m3吊罐垂直運輸入倉。

3.6 混凝土澆筑

為保證C25 和C50 的結(jié)合，決定使用技術(shù)手段實現(xiàn)C25 和C50 的同步澆筑。澆筑過程中采用鋼網(wǎng)片分隔模板分隔常態(tài)混凝土與過流面C50 防沖耐磨混凝土。

3.6.1 分層分塊

泄流底孔下游大牛腿，擬分為四倉澆筑(實際操作以監(jiān)理工程師批準的分層分塊進行)，每倉高度3 m 左右，泄流面高強混凝土單獨作為一倉澆筑。

3.6.2 澆筑方法及要求

1)堰體、閘墩邊墻在倉面較大時采用臺階法施工，一般倉面采用平層通倉法施工，每坯層的厚度均為50 cm。

2)泄流底孔進口及出口坡面采用木模加工成型，板面采用烤涂石蠟，以保證混凝土表面外觀質(zhì)量。

3)倉內(nèi)在澆筑兩種標號的混凝土時，優(yōu)先澆筑C50 混凝土，待有50 cm 高差時再澆筑C25 混凝土。

4)高強混凝土其拌和時間比常態(tài)混凝土延長0.5 倍。出機后盡量縮短運輸中轉(zhuǎn)時間，盡快達到倉面，盡快攤鋪和振搗。

高強混凝土澆筑方法和工藝與常態(tài)混凝土相同。澆筑過程中采取擋風設(shè)施、噴霧等，以保持表面濕度，降低混凝土溫度。施工時注意高強混凝土與常態(tài)混凝土的分區(qū)，避免錯澆或少澆高強混凝土。泄流底孔表面鋼筋密集，要加強振搗，避免漏振。高強混凝土的澆筑滿足規(guī)范、技術(shù)條款和施工圖紙的要求。

5)各種埋件按設(shè)計圖紙和規(guī)范要求安裝。確保安裝精度，并予加固。混凝土澆筑過程中，做好保護工作。

6)嚴格控制施工過程中的模板變形，保證立模的準確度和穩(wěn)定性，確保砼外形輪廓線和表面平整度滿足要求。

3.6.3 平倉振搗

1)底孔常態(tài)混凝土平倉方式:將振搗棒斜插入料堆，緩慢推或拉動振搗棒，逐漸借助振動作用鋪平混凝土。平倉不能代替振搗，并防止骨料分離。

2)泄流底孔表面采用軟管振搗器振搗時，加強振搗;防止漏振及過振，以免產(chǎn)生內(nèi)部架空及離析。振搗器在倉面按一定的順序和間距逐點振搗，間距為振搗作用半徑的一倍半，并插入下層混凝土面5 cm;每點振搗時間控制在15 ～25s，以混凝土表面停止明顯下沉，周圍無明顯氣泡冒出，混凝土面出現(xiàn)一層薄而均勻的水泥漿為準。振搗器距模板的垂直距離不小于振搗有效半徑1/2，不觸動鋼筋及預(yù)埋件。澆筑的第一坯混凝土以及在兩罐混凝土卸料后的接觸處加強振搗。

3)砼澆筑時，要確保砼振搗密實。模板附近進行復(fù)振，以減少水氣泡，提高砼表面質(zhì)量。

3.6.4 抹面收倉

抹面時間在面層混凝土初凝后終凝前進行。

3.6.5 施工技術(shù)措施

1)選派經(jīng)驗豐富、責任心強的管理人員和作業(yè)人員組成專業(yè)作業(yè)組，負責泄流底孔混凝土施工。

2)做好施工前期準備工作。

3)完善安全防護設(shè)施，做好施工安全交底和安全監(jiān)督，確保施工安全。

4)混凝土骨料級配合理，坍落度適中容易振搗密實。

5)強化倉面管理，合理安排作業(yè)順序，減少施工干擾。

6)泄流底孔表面施工中，人工控制下料速度、下料量和下料方向，避免骨料分離，保證抗沖耐磨混凝土厚度并不至混倉。

7)C25 常態(tài)混凝土與C50 高強防沖耐磨混凝土采用兩座拌和樓分別拌制;提前進行C50 混凝土骨料制備，開倉前儲備在拌和樓骨料倉內(nèi)。

4 結(jié)語

李家河碾壓混凝土雙曲拱壩泄流底孔常態(tài)混凝土采用較為成熟的施工技術(shù)和施工工藝，并應(yīng)用了國內(nèi)碾壓混凝土拱壩內(nèi)常態(tài)混凝土的施工經(jīng)驗和成果，并結(jié)合工程的具體情況，進行泄流底孔施工。