水利水電工程大壩混凝土護坡現澆施工工藝探究

(湖南茂天建設工程有限公司 湖南 長沙 410000)

水利水電工程大壩混凝土護坡現澆施工工藝探究

段偉李積啟

(湖南茂天建設工程有限公司湖南長沙410000)

針對水利水電工程大壩護坡施工，結合湖南某水利水電工程實際情況，從結構設計與混凝土配比設計入手，對開挖、模板施工、混凝土施工及養護等關鍵工序進行深入分析，并提出了質量控制的方法，最后通過檢驗得出本工程現澆混凝土質量合格，防護效果顯著，所用施工工藝具有良好推廣應用價值的結論。

水利水電工程；大壩護坡；現澆混凝土護坡；施工工藝

水利水電工程大壩常采用漿砌石護坡，該護坡方案不僅工藝復雜、造價高昂，而且防護效果一般。為適應水利水電工程未來發展，提高大壩整體穩定性和防護能力，有必要積極采用現澆混凝土護坡等新興工藝，以提高工程施工技術水平。

一、工程概況

湖南某水利水電工程始建于五十年代中期，由于使用年限較長，加之早期設計標準低，且受到風浪沖刷，大壩坡面損壞十分嚴重，因此決定在整修的基礎上修建護坡。大壩設計頂寬為5.0m，壩頂高程為5.2m，內外側邊坡的坡度相等，均為1:3；坡面采用現澆混凝土護坡，總澆筑面積為1萬m2，預計工期30d。

二、施工設計

(一)結構設計

護坡主要布置在迎潮面，厚度為14cm，在坡面上按照4m的間距設置沉降縫，沿坡面長度方向按3m間距設置切縫，切縫的深度要求在板厚1/3以上，相鄰兩個板縫應以交錯形式排列。坡面的頂部和底部均布設齒槽，并在混凝板的下方按照每平方米200g的標準鋪設土工布，采用C20混凝土。

(二)配比設計

對于護坡現澆混凝土的配比設計，工程采用425 普通硅酸鹽水泥和有良好級配、潔凈干燥且質地堅硬的中砂，粗骨料的級配為二級配，碎石粒徑分為兩種，分別為5-20cm和20-50cm，為改善混凝土性能，還添加了MF-1外加劑，配比方案如表1所示。

表1 混凝土配比方案

三、工藝流程

首先在拌和廠進行骨料篩選、配料、拌和，最后將拌和好的混凝土運輸至現場；然后在施工現場進行基面開挖，底層鋪設土工布，安裝模板與瀝青板，對進場的混凝土進行檢查，并且確認合格之后將其入倉，開始澆筑施工，在澆筑的同時采用平板振搗器進行均勻振搗，由振搗棒對邊角處進行攪振，振搗完成后抹平壓光，最后對混凝土進行養護。

(一)基面開挖

基面開挖施工主要包含基槽與坡面，應確保施工場地干燥，并避免欠挖與超挖。在對坡面進行開挖時應先使用推土機等設備清坡，預留不小于5cm的厚度，然后由測量人員進行測放掛線，坡面要達到平整和光潔的狀態[1]。此外，為了避免坡面長時間暴露產生龜裂等現象，應對清坡的長度進行嚴格控制。

(二)鋪設土工布

在對土工布進行鋪設時應確保平順，并預留足夠伸縮量，不得存在褶皺。相鄰兩塊土工布的搭接寬度在20cm左右，可使用尼龍繩通過縫合連接。根據施工要求進行鋪設，施工組織與安排應盡可能緊湊，完成鋪設的土工布不能長時間暴曬。對于相鄰的兩個標段，施工時應在先進行施工的標段上預留不少于50cm的余量，從而方便后續施工搭接[2]。

(三)安裝模板

模板采用規格為140mm×60mm的槽鋼制成，按要求制作橫隔模與外側模。為了確保模板可以承受施工荷載以及混凝土的壓力，需要在外側模板上按照3m的間隔設置鋼管進行固定，同時對模板位置與形狀進行檢查。

(四)混凝土施工

1.混凝土拌和。按照表1的配比方案使用自落式拌和機拌制混凝土。在拌制過程中應注意，所有計量設備必須隨時進行檢查校驗，以免由于材料稱量不準確影響或改變混凝土的性能。

2.混凝土運輸。完成拌和后的混凝土采用車廂潔凈并涂抹隔離劑且配有防水保溫設施的自卸汽車進行運輸，運輸到場后再利用升降機和溜槽對混凝土進行入倉。在運輸及裝卸料的過程中應注意，必須防止混凝土離析，車輛盡量勻速、平穩行駛，并縮短運輸的時間。

3.澆筑施工。完成入倉的混凝土立即實施平倉，然后按由下至上的順序一次性澆筑，不設施工縫。在澆筑的同時進行振搗，先使用平板振搗器，然后對邊角處由人工采用振搗棒進行振搗，振搗時避免接觸模板或其它預埋件，最后進行抹平與壓光。

混凝土分塊應按照方案的要求進行分縫，保證分縫順直，不同混凝土塊之間要錯縫，上齒槽和下齒槽的現澆混凝土應使用插入式振搗器進行均勻振搗，確保混凝土密實性[3]。

4.拆模與養護。選擇拆模時間時應綜合考慮混凝土配比與自然條件，一般在混凝土強度升高至2.5MPa以后，且拆模不會造成缺角、掉塊時進行。拆模前先松開模板的連接部件，起吊模板的過程應緩慢，以免對混凝土造成破壞。

混凝土澆筑后及時進行養護，覆蓋塑料膜同時進行灑水，白天根據氣溫按一定頻率灑水，夜間至少灑一次水，有效養護時間一般在14d以上。

(五)質量控制

所有原材料都應在檢驗合格后使用，并對混凝土配比和主要工序進行嚴格施工控制，同時做好相關記錄；為確定混凝土質量能否滿足設計施工要求，應選取一組試件進行檢測，并根據檢測結果對施工參數進行適當調整；在混凝土成型之后，進行取樣抽檢，以此確定護坡的厚度、強度和密實度。

四、質量檢驗

通過現場觀察和檢測可知，混凝土澆筑飽滿，坍落度與和易性良好，基本滿足設計施工要求。施工中選取試件進行檢測，檢測結果表明，試件平均強度在25.21MPa左右，離散系數為0.078，抗壓強度保證率可以達到99%；試件抗凍試驗結果表明所有試件抗凍性能均滿足要求，混凝土質量為優良級。護坡施工完成后進行抽檢，抽檢項目包括厚度、強度和抗凍性能等，抽檢結果合格，說明本次護坡施工質量合格。

五、結束語

現澆混凝土護坡在本工程中的應用達到了良好的效果，施工過程中通過對工藝和質量的有效控制，使混凝土質量達到優良級別。護坡完成施工投入使用后，經過兩年的使用，其混凝土表面依然保持完好，未發生裂縫等病害，起到了顯著的防護作用。從工程經濟效益角度講，相比傳統的漿砌石護坡，采用現澆混凝土可節省32%的造價，經濟效益突出，值得大范圍推廣應用。

[1]李鐵.水利水電工程大壩混凝土護坡現澆施工工藝探究[J].黑龍江科技信息，2016(17):247.

[2]高亞威，李秀.水利水電工程大壩混凝土護坡現澆施工工藝探究[J].黑龍江科技信息，2016(32):248.

[3]熊靜.水利水電工程大壩混凝土護坡現澆施工工藝淺述[J].中國新技術新產品，2017(05):112-113.

段偉(1991.10-)，男，大專，助理工程師，主要從事工程管理工作；李積啟(1971.5-)，男，本科，工程師，主要從事水利工程規劃、設計、建設與管理工作。