水庫大壩面板混凝土施工及質量控制

姚永樂

（中國水電建設集團十五工程局有限公司，陜西 西安 710068）

在當前水利工程項目施工建設實踐中，尤其是水庫大壩工程施工時，應當加強面板混凝土施工技術質量管控，這樣才能有效提高工程整體施工質量。

1 工況概述

以某水庫大壩工程項目為例，其屬于混凝土面板堆石壩，該水庫壩頂高程為1 068 m，寬度為10 m，其最大壩高為118.4 m，水庫壩軸線長度為411.93 m。該壩上游下游壩坡分別都是1∶1.4，在下游位置壩坡高程各處設置一級馬道，其寬度為3 m。水庫大壩采用土石方明挖方式，土石方開挖量為117 萬m3，填筑量為309 萬m3，混凝土施工過程中用量為4.26 萬m3。面板寬度按照16 m以及8 m的尺寸分垂直縫，并且根據大壩以及面板變形按照張拉縫以及擠壓縫對垂直縫止水進行布設，共計38條塊面板。

2 水庫大壩面板工程施工技術方案

2.1 影響因素

該水庫大壩面板混凝土施工澆筑過程中應當選擇適宜的氣溫條件，在濕度相對較大季節進行施工操作更為有利。同時，還應當盡可能避免在低溫以及高溫和多雨的季節進行施工建設。由于本工程項目施工時其氣溫相對較高，因此面板混凝土施工澆筑過程中應當做好防雨以及降溫防護。在冰凍期間進行大壩面板混凝土澆筑時，采用熱水拌制混凝土以及覆蓋相關的保溫材料進行保溫養護，寒流來臨時停止澆筑作業。在本工程項目施工建設過程中，基于導流度汛以及工程施工進度需要，汛期來臨時由面板堆石壩作為壩體進行擋水。對于壩體沉降部分進行施工建設時，墊層料以及過渡料和主堆石地帶沉降變形在施工后一段時間內完成；實踐中為了能夠有效減少達標面板澆筑施工后的壩體沉降影響壩面而導致其變形，需對面板脫空以及大壩結構裂縫進行嚴格控制，水庫大壩填筑過程中的預沉降期至少3個月以上。在控制預沉降期時，其具體的做法如下。第一，按照大壩面板頂部位置壩體沉降情況進行嚴格控制；第二，在壩體布設變形觀測儀器設備，搜集觀測數據信息進行優化整理和綜合分析，并在此基礎上對壩體施工期間的沉降變形曲線進行科學繪制。同時，曲線應當保持平緩，并且向某一個數值逐漸收斂，而且要保持壩體沉降穩定性。第三，水壩面板采取分期澆筑的方式，最大限度地加大澆筑平臺、面板頂部之間的高差，這有利于后期出現壩體沉降現象對面板產生不利影響。

2.2 大壩面板施工要點

水庫大壩混凝土面板施工應當在壩體沉降并穩定后進行，而且還要盡可能避免在低溫、雨季或者高溫條件下施工，并且要按照施工總進度以及導流度汛和水庫下閘蓄水能力要求。在面板混凝土施工時可以連續澆筑，直至壩頂位置；同時，也可以對其進行分期施工作業，結合壩高以及施工進度方案而定。在對面板進行分期施工過程中，通常會受分期影響，并且基于導流度汛和進度要求，壩體填筑施工時平衡上升以及均衡填筑。與此同時，也可進行分期填筑，在各施工階段內將壩體進行分期填筑至各部位。

實踐中若采用填筑的方式，壩體連續施工填筑到防浪墻基礎高程，并且在壩頂對面板一次澆筑混凝土。這期間應當滿足進度和蓄水要求，本工程面板施工時是在10～12月，冰凍期內施工時應當提前進行保溫養護，施工質量管控難度較大。壩體填筑后，大約3個月的時間即對面板進行施工；此時上部壩體的沉降并不充分，可能會出現較大的變形，面板受力不利。若采用壩體填筑以及面板混凝土分期澆筑施工方案，則臨時斷面為一期面板高程5 m以上時，壩體沉降穩定后可對后續斷面進行補齊；一期面板施工后壩體就會出現全斷面上升，直至防浪墻的基礎高程位置；壩體沉降以后在對二期面板進行施工作業。在壩體填筑時連續不均勻上升，其上部、下部和各區壩料間也會出現不均勻沉降。一期面板施工澆筑過程中，部分壩體沒有經歷過汛期，而且沉降時間只有3個月。由于沉降充分性差，因此面板沒有較強的抗變形能力。

結合本工程特點和施工技術質量要求，通過對比多個方案，壩體填筑時不采用分期方式，而面板混凝土施工澆筑時采用分期方案。當壩體連續施工填筑直至防浪墻基礎高程位置以后，壩頂分兩期進行面板混凝土澆筑施工。根據工況條件、施工進度安排，2017年水庫大壩主體部分開始施工建設，2018年大壩壩基完成開挖和施工支護，并且對趾板澆筑混凝土，2019年填筑壩體，其高程達到了1 042 m，完全可以滿足本年度壩體度汛要求。預計2019年11月對一期面板進行混凝土澆筑施工，2020年對二期面板澆筑混凝土，并修建防浪墻，同年7月即可進行下閘蓄水。在此過程中，壩體填筑時整個斷面都會均勻上升，這可能會導致面板混凝土澆筑施工后各區壩料間的不均勻沉降，而且蓄水后面板會出現結構裂縫。為此，本年度雨季來臨之前應當完成填筑作業任務，雨季后在對一期和二期面板進行填筑；此間，壩體自然沉降的時間超過8個月，壩體可以充分沉降，后期不會出現較大的變形，對于面板受力非常有利。在分期澆筑大壩面板時，為了能夠贏得更多的壩前鋪蓋時間，進度安排應當科學合理，并且能夠確保如期完工。水庫面板分期施工過程中，可根據工況條件進行適當的優化和調整，若壩體填筑施工任務提前完成，則底壩體沉降就會提前穩定，大壩面板頂部位置的壩體沉降速率每個月大約3～5 mm，此時可考慮不分期方案。

2.3 水庫大壩面板施工技術難點及其應對措施

在水庫壩頂拉面板施工過程中，混凝土溜槽運輸時的垂直落差最大為114.6 m?；炷谅洳罘浅５拇?，以導致混凝土骨料出現分離、砂漿流失以及坍落度損失等問題；對混凝土配比進行調整，合理選擇砂率及其坍落度，并且采取增密劑增加的措施和方法，可以有效確保混凝土性能和施工質量。按照混凝土面板堆石壩技術規范和要求，壩高不超過70 m時，面板應當一次性進行施工作業；如果壩高超過70 m，則建議進行分期施工作業。目前來看國內對于100 m面板堆石壩采取多選用分期方式進行施工作業。一期、二期面板間縫隙處理技術已經相當成熟，而且分縫可以使面板柔性得以改善，能夠有效減少因變形而造成的面板開裂問題。

后續面板施工澆筑過程中，施工縫處理時可采取以下方法。縫面雜物清理干凈，觀測儀器電纜周圍雜物清理時需特別注意，避免對電纜造成損害。先澆筑面板的外露鋼筋應當調直，并對其進行除銹，然后對后續面板鋼筋進行綁扎。同時，對縫面進行鑿毛、清除污物以及清洗，并且將其表面的積水徹底排盡?？p面濕潤以后先鋪厚度為2～3 cm水泥砂漿。同時，水泥砂漿應當均勻攤鋪，并且澆筑適量的混凝土。若發現澆筑面板、墊層二者之間出現脫空問題，則應當采用低標號以及低壓縮性砂漿進行灌注，使其保持密實以后再對面板澆筑混凝土，確保其能夠有效結合在一起。

3 結語

總而言之，大壩面板混凝土澆筑施工技術質量要求非常的高，盡可能避免高低溫以及多雨季節。面板施工應當使壩體能夠得以充分沉降，使壩體沉降能夠趨于穩定。面板分期施工，施工時加強組織管理，以確保其整體施工質量。