翻模砂漿固坡在小云南水庫的運(yùn)用

張　亞，孫英輝

(1.貴州省水利科學(xué)研究院，貴陽 550002；2.長江水利水電工程建設(shè)(武漢)責(zé)任公司，武漢 430040)

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翻模砂漿固坡在小云南水庫的運(yùn)用

張亞1，孫英輝2

(1.貴州省水利科學(xué)研究院，貴陽 550002；2.長江水利水電工程建設(shè)(武漢)責(zé)任公司，武漢 430040)

基于翻模砂漿固坡在水庫施工中的運(yùn)用，施工人員要較好的掌握水庫的實(shí)際情況，制定有效的施工管理措施，能夠從溢洪道、供水泵站、取水建筑物等多個(gè)項(xiàng)目中，掌握翻模砂漿固坡施工的前期準(zhǔn)備工作。施工人員要明確這種施工工藝的應(yīng)用方法，其主要內(nèi)容有模板安裝、填筑與碾壓墊層料、灌注砂漿、模板翻轉(zhuǎn)。最后通過與其他施工技術(shù)的比較，總結(jié)其優(yōu)勢(shì)。

翻模砂漿；固坡；堆石壩；小云南水庫

0　引　言

小云南水庫工程，針對(duì)混凝土面板施工提出一些手段，由此更好的掌握施工流程。在實(shí)際施工中，主要使用了定型鋼模板的形式，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行墊層填筑和低強(qiáng)混凝土的固坡。施工人員還會(huì)采用帶楔形板，并使用這種翻升系統(tǒng)，增加墊層料與固坡砂漿的一次成功率。

施工人員要了解堆石壩施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，針對(duì)上層坡面和防護(hù)層做好防護(hù)。關(guān)于面板堆石壩施工，已經(jīng)成為國內(nèi)外關(guān)注的重點(diǎn)，為了更好的探索施工工藝和手段， 要針對(duì)雙溝水電站采取的堆石壩翻模固坡施工進(jìn)行研究，掌握這種工藝的適用環(huán)境。同時(shí)進(jìn)行墊層料填筑和砂漿固坡，能夠增加坡面的平整性，提高施工效率，降低整體投入的成本。

1　工程概況

小云南水庫位于貴州省銅仁市謝橋辦事處龍門坳村，地處錦江中游段右岸二級(jí)支流的龍洞河上，距銅仁市公路里程12 km，距湖南懷化市160 km，距貴陽市414 km，S201玉銅公路從左岸通過庫區(qū)料場(chǎng)，對(duì)外交通方便[1]。

樞紐工程由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道、庫區(qū)左岸泵站供水系統(tǒng)、左岸岸塔式取水口、取水洞及出水口閘門系統(tǒng)組成，工程等別為Ⅲ級(jí)，工程規(guī)模為中型工程。

壩址以上流域面積30.1 km2，多年平均流量為0.701 m3/s。水庫正常蓄水位為321.00 m，最大壩高59.20 m，相應(yīng)庫容為1071 萬 m3，校核洪水位325.29 m，總庫容1293 萬 m3。

本工程城鎮(zhèn)供水量1289 萬 t/a，灌區(qū)供水量111.35 萬 t/a，下放生態(tài)用水221 萬 t/a，滿足10.24萬城鎮(zhèn)人口生產(chǎn)生活用水需求，同時(shí)兼顧水庫下游周邊地區(qū)灌溉用水。

本工程壩區(qū)樞紐由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道、左岸泵站供水系統(tǒng)、取水口及下游輸水系統(tǒng)組成。面板堆石壩壩頂高程326.70 m，最大壩高59.20 m，壩頂寬度6.5 m，壩頂長163 m，壩頂上游設(shè)置防浪墻，防浪墻頂高程327.90 m，下游設(shè)置防護(hù)欄桿。上、下游壩均為1∶1.4，下游300 m高程設(shè)有寬度3 m的馬道[2]。

取水建筑物由取水進(jìn)口、取水兼放空隧洞、隧洞出口、輸水鋼管組成。岸塔式取水口進(jìn)口底板高程293.50 m。閘門井筒頂部高程326.700 m，高33.2 m，斷面為7.0 m×7.0 m矩形，井筒內(nèi)設(shè)一扇2 m×2 m(b×h)的工作閘門，門前設(shè)粗格攔污柵。井筒后接4 m長的漸變段。取水隧洞凈空直徑2 m，洞長237 m。隧洞出口設(shè)弧形閘門，閘門前設(shè)DN500的輸水鋼管，將庫水引至下游灌區(qū)。

施工人員要結(jié)合施工流程，進(jìn)行工藝手段的選擇，增加水泥砂漿的厚度，保證水泥砂漿的厚度滿足施工要求。鋼筋混凝土面板的規(guī)格，會(huì)在施工中受限，為了確保底部面板和趾板密切連接，完善整個(gè)的防水措施。

2　翻模砂漿固坡施工工藝

施工人員在進(jìn)行面板施工中，要了解堆石壩墊層料的上游坡面情況，做好防護(hù)并均勻鋪設(shè)。這種防護(hù)施工會(huì)直接影響大壩的整體施工進(jìn)程，施工單位要投入不同的資金完善這項(xiàng)工作，及時(shí)計(jì)算大壩工程消耗的成本。在本次面板堆石壩施工中，施工人員要結(jié)合其他同類工程進(jìn)行實(shí)例分析，更好的利用翻模固坡施工手段。面板堆石壩墊層料和固坡是這個(gè)模板的主要使用區(qū)域，并利用了定型鋼模板，研制出錨固在墊層料中的系統(tǒng)模板，保證施工一次成型，更好的體現(xiàn)整體效果。

施工人員針對(duì)大壩上游的模板處理，要使用翻模砂漿固坡技術(shù)，針對(duì)坡面進(jìn)行帶楔板的搭建。墊層料主要填筑在模板內(nèi)側(cè)，并經(jīng)過碾壓振動(dòng)，增加整體的牢固性。施工人員要保證墊層和模板之間有一定空隙，用來灌注砂漿，最后進(jìn)行終壓。在模板的作用下，墊層料和坡面的密實(shí)度有所提升，表面平整，進(jìn)行合理的優(yōu)化后，更容易施工。模板經(jīng)過優(yōu)化處理后，具有一定剛度，在碾壓后不會(huì)出現(xiàn)大幅起伏。

圖1　翻模工藝施工后的堆石壩上游砂漿固坡

施工人員在實(shí)際施工中，要掌握具體流程與步驟。首先是模板安裝，制作特定的成型鋼模板，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)人工拼裝后，進(jìn)行拉伸固定。模板安裝過重的照片見圖1所示。

模板和砂漿是翻模砂漿固坡的關(guān)鍵點(diǎn)，施工人員要能夠闡述其質(zhì)量的保證方法，然后配備墊層料的最大粒徑。大壩水庫工程的堆石壩已經(jīng)在此基礎(chǔ)上，填筑到壩頂高層，并通過了第三方的檢驗(yàn)。現(xiàn)對(duì)工程監(jiān)理平行抽檢及施工單位的檢測(cè)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，干密度、砂漿強(qiáng)度、坡面平整度及砂漿固坡與墊層料間的脫空試驗(yàn)均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

3　翻模砂漿固坡與當(dāng)前其他技術(shù)比較

傳統(tǒng)的堆石壩固坡方法主要包括斜坡碾壓方法和混凝土擠壓邊墻方法。

1)施工人員首先使用超填墊層料的形式，進(jìn)行削坡。這種斜坡碾壓的手段，能夠起到固定的作用，與其他砂漿方法相比，這種方法在客觀上難以保證墊層去上游的斜坡面密室問題，這種工藝比較復(fù)雜，要做好坡面固定前的防護(hù)工作。碾壓砂漿發(fā)、噴射混凝土法以及陽離子的乳化瀝青法，在使用中會(huì)受到大量的干擾，工序復(fù)雜，會(huì)浪費(fèi)發(fā)使用的墊層料。在墊層的防護(hù)中，施工人員要注意天氣影響，避免因?yàn)橛昙镜牡絹恚瑢?dǎo)致工程坍塌。坡面固坡前難以防護(hù)，墊層填筑、修坡時(shí)存在坡面飛石以及斜面碾壓的安全隱患，同時(shí)由于墊層料超填和整理工作量大，加大了工程造價(jià)[3]。

針對(duì)人工坡面，要采用斜坡上用鋤頭保證其平整性，施工人員要將墊層料扒平，通過這種方法,確保坡面達(dá)到設(shè)計(jì)壩坡測(cè)量定點(diǎn),網(wǎng)格狀布樁掛線標(biāo)識(shí),逐段用斜坡尺檢查,并預(yù)留 5cm 的斜坡碾壓沉陷量。在斜坡靜碾2～3 遍后進(jìn)行2次人工整坡。機(jī)械整坡利用激光導(dǎo)向套筒式長臂反鏟進(jìn)行邊坡修整。斜坡碾壓技術(shù)是在坡面修整后進(jìn)行。根據(jù)施工機(jī)具情況,高程間隔約 10～20 m。斜坡振動(dòng)碾由安裝在壩頂?shù)牡跛骱蜖恳O(shè)備起吊牽引。碾壓前采用人工坡面均勻?yàn)⑺?然后先靜壓 2～4 遍,再用振動(dòng)碾壓(上行振動(dòng),下行靜碾) 4～8 遍。對(duì)趾板附近的邊角部位坡面可用平板振動(dòng)碾壓實(shí)。

2)在應(yīng)用混凝土擠壓邊墻技術(shù)中，能夠減少斜坡碾壓工作，減低人工修整的勞動(dòng)力，保證整體的施工安全。施工人員在施工中，要對(duì)進(jìn)度、工程質(zhì)量以及安全性進(jìn)行較好的控制。了解工藝技術(shù)的思路，在墊層料的填筑之間去，進(jìn)行機(jī)械應(yīng)用設(shè)計(jì)，能夠沿著上游壩線形成一道混凝土路徑，確保填筑能夠在有條件的情況下進(jìn)行。墊層料填筑與擠壓墻同步上升,避免墊層區(qū)施工在上游方向的超填,并變上游坡面的斜坡壓實(shí)為壩面上的垂直壓實(shí),以此達(dá)到加快墊層區(qū)的填筑效率和提高施工質(zhì)量的目的。

5　翻模砂漿固坡在本工程中的作用及效益

翻模砂漿固坡工藝，目前并沒有得到普及，在堆石壩工程中，要能夠較好的分析這種快速、經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。供水泵站位于小云南水庫庫區(qū)左岸，距離大壩上游約140 m；泵站的主要建筑物由取水隧洞、豎井、泵房、配電室、供水管道等建筑物組成。其中工程的安裝間位于泵房一側(cè)，平面凈尺寸為3×7.9 m；泵房?jī)蓚?cè)332.60 m高程處設(shè)置連續(xù)吊車梁以安裝5t電動(dòng)單粱起重機(jī)，用以起吊各種機(jī)械設(shè)備及材料等。

5　結(jié)　語

小云南水庫工程混凝土面板堆石壩翻模砂漿固坡施工實(shí)踐表明，該項(xiàng)技術(shù)比傳統(tǒng)的斜坡碾壓固坡法和擠壓墻法具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)提高施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，降低施工成本和工程造價(jià)均產(chǎn)生了顯著效果，也為類似工程的施工提出了很好的參考建議。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于本工程后，被省市列為樣板工程，同類壩型的兄弟單位多次組織相關(guān)技術(shù)人員前來觀摩學(xué)習(xí)。該項(xiàng)技術(shù)一定會(huì)在今后的同類壩型工程中得到不斷的推廣和運(yùn)用。

圖2翻模砂漿固坡結(jié)構(gòu)示意圖

[1]張軍,鄭焱,趙淑明,等.翻模固坡技術(shù)在蒲石河面板堆石壩施工中的應(yīng)用[J].水力發(fā)電,2009(06):80-82.

[2]曲福祥,李勇,趙磊,等.雙溝水電站面板堆石壩墊層料上游坡面固坡砂漿翻模技術(shù)的施工應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012(21):137.

[3]常鑫.面板堆石壩翻模固坡施工綜合經(jīng)濟(jì)分析[J].水利水電施工,2012(06):104-106.

1007-7596(2016)07-0132-03

2016-05-12

張亞(1977-)，男，貴州思南人，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樗姽こ藤|(zhì)量與安全監(jiān)督及工程質(zhì)量檢測(cè)；孫英輝(1980-),男,吉林樺甸人,工程師,研究方向?yàn)樗娛┕すぷ鳌?/p>

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