杨东河水电站面板堆石坝一期面板混凝土施工技术.pdf

土 石 坝 工 程 施 工 专 辑 _ 杨东河水电站面板堆石坝一期面板混凝土 施工技术 露孙训君 ( 中国水利水电第六工程局有限公司) 【 摘要】 面板混凝土施工，结合杨东河水电站工程特点，采用钢筋现场绑扎焊接、1 O m3 混凝土罐车经坝后上 坝公路 运输 混凝土 、坡面搭设 溜槽入仓 、1 套无轨 滑模跳 仓分期浇筑的施工方案 。杨 东河水 电站坝 区枢 纽工程一 期面板混凝土已施工完成，本文主要对一期面板混凝土施工技术及成果进行分析和总结，以便于在类似工程 中 加 以借 鉴。 【 关键 词】一期 面板混凝土施工技术 1 工程概述 杨 东河水 电站 拦 河 坝 采用 混 凝 土 面板 堆 石坝 型 式 ， 坝顶 长 2 7 5 6 m，坝顶 高 程 1 0 9 0 m，坝基 趾 板底 高程 l O 0 2 m，相应最 大坝高 8 8 O O m。面板 混凝土分两期 施工 ， 一 期施 工至 1 0 4 5 m高程 。 面板混凝土为不等厚结构，厚度从上至下逐渐变 大 ，顶 厚 3 0 c m，底 部 最 大 厚 度 5 5 c m。面 板 共 分 为 2 3 块 ，分缝间距 均为 8 、1 6 m，面板 混凝 土设 计标 号为 C25 W 1 0F1 OO 2 面板 混凝土施工方案 2 1 施 工流 程 根据一期面板混凝土设计图及关键工序的作业顺序 ， 其施工工序详见图 1 。 2 2 施 工方 法 2 2 1 施工准 备 包括挤压边墙坡面平整度测量，挤压边墙坡面修整， 周边趾板与面板相接的侧面混凝土缺陷处理、止水修复， 垂直缝及周边缝基础处理，喷涂乳化沥青等工序。 ( 1 )挤压边墙坡面修整。对挤压边墙进行坡面修整， 若有空鼓现象，应全面凿除，并用 M5 0水泥砂浆回填； 然后根据测量放线成果对超 出设计线的部位进行修整， 图 1 一期面板混凝土施工工艺流程 水利水 电施 工 2 0 1 3 第 4 期 总第 1 3 9期 低于设计线的部位采用 M5 0水泥砂浆填补修平 ，其坡 度应缓 于 1 ：1 O 。处理后 的边墙上游坡面平整度偏 差按坡 面设计线8 +5 c m控制，局部相邻部位偏差用 3 m直 尺检查 ，高差不大于 2 c m。另外，每层挤压墙搭接处 出 现的错 台必须削除 ，采用 M5 0水泥砂浆 抹平 。 ( 2 )周边趾板与面板相接的侧面混凝土缺陷处理、止 水修复。对周边缝铜止水破损的进行补焊，对锈蚀的部 位进行除锈，变形的要进行整修，尤其是铜止水鼻腔左 右。清除铜止水鼻腔周边 的混凝土，并记 录其位置，对 缺陷情 况、处理措施 、处理效果做好详细记录 。 ( 3 )垂直缝及周边缝砂浆垫层 。垂直缝砂浆垫层厚度 为 l O c m，砂浆标号 MI O ，采用挖槽法施工。砂浆垫层施 工前，先测量放出面板分缝线，并隔 6 8 m竖直打一钢 筋桩，测出该点基础相对高程，测量控制铺筑部位高程 及砂浆摊铺厚度符合设计线，其允许偏差为5 mm。 周边缝砂浆垫层厚度为 2 0 c m，砂浆标号 MI O ，采用 挖槽法施工，槽宽为 0 2 m，槽深 l O c m，由于换填部位位 于铜止水鼻翼下方，在换填过程 中要避免对铜止水 的 损坏 。 ( 4 )坡面喷涂乳化沥青。挤压边墙坡面修整完成后， 根据设计要求坡面喷涂改性乳化沥青，厚度约为 3 mm。 喷涂改性乳化沥青时，将沥青泵和改性乳化沥青桶置于 适当高程，喷枪加长吸管后引至工作面，从上到下、从 右到左依次喷涂 。 2 2 2 钢筋制作 安装 面板钢筋连接采用现场绑扎，利用 自制坡面钢筋运 输小车运至工作面 ，然后 自下 而上依次进行钢筋制作 安装 。 钢筋架 立 筋 采 用 直径 为 6 ram 的 圆 钢 ，架 立 筋 按 2 2 mX 2 2 m方格网布设，插筋在浇筑过程中沿挤压边墙 表面割断，减少插筋对面板的约束。 2 2 3 止水 制作安装 待砂浆垫层铺筑完成并达 7 O 强度以上时，即可进 行面板底部铜止 水安 装 ，并 由专业 技术 工人 进行 双 面焊 接 ，搭接长度不小于 2 0 mm。 ( 1 )铜止水片加工。铜止水片在加工场集中进行加 工 。铜止水片 由 自制成 型机 压 制而成 ，每 条铜止 水 片连 续压制成型 ，人工 辅助 下放 到位 。成 型后 的止水 片应 指 定专人检查 ，表面应 平 整 、光 滑 ，不得 有 机械 加 工引 起 的裂纹 、孔洞等损伤 。 ( 2 )铜止水片安装及焊接： 1 )安装前应将其表面浮皮、锈污、油漆 、油渍等清 除1 二 净，检查和校正加工缺陷。 2 )铺没6 mm厚橡胶垫片，铺设时要平顺对中，并在 垫片上标注中线位置。同时再检查铜止水鼻腔，严禁有 异物，然后填塞 1 2 mm橡胶棒 ，用橡胶锤挤压密实，并 在鼻腔内填满 1 2 ram厚 的聚氨酯泡沫塑料，与止水表面 齐平， fj 胶带固定，防止砂浆等进入鼻腔，使铜止水有 足够的 自由变形能力 。 3 )对准边线，使铜I t 水严格就位 ，偏差应符合止水 片 ( 带)制作及安装允许偏差表的规定。 4 )铜止水片连接采用搭接焊接。直线连接先搭接后 焊接 ，搭接长度应 大于 2 0 ram，并进行双 面焊接 。困条件 所限搭接焊接不易进行双面焊接时，采用双层焊道的方 法进行 ，即焊接一 遍后 ，再在 其 上加 焊一 遍 。焊 接接 头 应表面光滑、无孑 L 洞和缝隙、 渗水，并抽样检查焊接 接头 ，采用煤 油或柴油做渗透试 验检验。 2 2 4 侧模制作安装 侧模 为钢木定 型模板 ，采 用 5 c m 厚 的木板 根据 面板 设计厚度制作，每块模板长 1 5 m，宽度为渐变尺寸，每 浇筑块左 、右为 1 套 。考虑到面板 混凝土 的连续浇 筑性 ， 故计划加工 4套 ，2 套浇筑混凝 土，2套备仓 。 ( 1 )侧模 制 作。制 作 时 ，每块 模 板竖 向用 5 0 ram 5 ram扁钢整体加同，内外共设 6道，每道扁钢 ( 内外) 上 、下部设有螺栓穿 孔共 计 6套 螺栓 拉锚 杆组件 。模板 顶面安装 L 5 O 5 O 5 ram角钢作为滑模运行轨道，角钢 轨道与侧面加固扁钢焊接，每块模板两端头各加一道角 钢 L 5 O 5 O 5 ram，每道角钢设 2道螺栓穿孔，加工后 标识编号 。模板安装 时，采用 M1 2螺栓将 相邻两 块模 板 连接 。 每块模板用 i角架 (L 5 05 05 ram) 固定 ，每 块 模板采用两个 角架 支撑 。每个 角架侧 面设 两 道螺 栓 穿孔 ，孔位与模 板孔 相对应 。角架 底部设 两个 2 2 mm 固定钢钎穿孔，加工好后标识编号。垂直缝和周边缝 V 形槽模板采用木模板成型 。 ( 2 )模板安装。侧模安装在垂直缝底铜止水安装完成 后进行 ，每一块 面板 模板 安装 分 j角块 起 始部分 和全 断 面两部分 同时进行 。安装前模板表面应涂刷脱模剂 。 侧模安装按照编号 自下而上顺序进行，依据分缝设 计线和测量放线 ，安 装模 板 ，对号 入座 ；模板 与 固定 角架底部 加楔调 整 ，然后 用直径 为 2 0 ram、长 4 0 c m ( 或 4 5 c m)的钢钎将_二角架固定于砂浆垫层面 ( 砂浆垫层面 采用 冲击钻 引孑 L ) 。 当模板初步 安装 完成 后 ，用连 接螺 栓 外螺母 调整 位 置及垂 直度 ，并 配合 测量 校核模 板 上平 面 ，达 到位 置准 确 、上 面平顺 、牢 周可靠 。 2 2 5滑模加工 无轨滑模为钢性结构 ，滑模宽 1 O m、长 1 8 m，滑模 上 、下各 没 2个 吊环 ，以确保 安放 位 置准确 ，保 证 滑模 提 升到位 ，并在 滑模后部设 2个活动式 混凝 土收面平 台 ， 1 次收面平 台与滑模 作为 整体 ，2次收 面平 台单 独制作 ， 混凝土 浇筑 时采用 钢丝绳 牵 引于滑 模后 。考虑 滑模在 一 期 面板 混凝 土施 工 时需经 过二期 面板 范 围拉 至坝顶 进行 倒运，故滑模两侧安装可收起的实心橡胶轮 ，使滑模在 二期面板范嗣内可直接在挤压边墙的边坡上行驶。 2 2 6混凝土浇筑 一 期面 板混凝 土浇筑 至 1 0 4 5 m 高程 。浇筑 面板混 凝 土时，保证每天 2 4 h连续作业。混凝土浇筑采取跳仓浇 筑 ，正式 开仓 浇 筑前 先在 M9块 面板 进行 生产 试 验 ，试 验完成后再由右向左采用滑模依次进行跳仓浇筑混凝土。 ( 1 )混凝土检验。由试验室在搅拌站进行取样检测， 同时安排专人在坝顶和仓面取样，进行坍落度、含气量、 入仓温度等指标的检验。检测频次为坍落度每车测一次， 在浇筑顺利后 可适 当减 少 ，含气 量 和人 仓温 度视 实 际情 况可在规范要求 的基础上适 当增加 。 混凝土浇筑过程中，根据混凝土检测 的数据及时调 整混凝土施工配合 比，使混凝土人仓坍落度控制在 3 7 c m之 内 ，从 原材料上保证浇筑质量 和浇筑速度 。 ( 2 )滑模 就位及溜 槽搭设 。滑模设 计尺 寸为 1 0 m 1 8 m，重约 8 t 。滑模 用 2 5 t 起重机 吊装就 位 ，并及时加 载 配重约 2 5 t( 采用 2块 1 0 m1 0 m0 6 m 的混 凝土 预 制块) ，无轨滑模采用 2台锚固在坝顶地锚桩上的 1 0 t 卷 扬机牵引，牵引点在滑模两侧位于浇筑仓位 以外的部分。 每台牵引钢丝绳直径为 2 1 5 mm，长 1 6 0 m。 滑模下滑时，将溜槽堆放在滑模的工作平台上，边 下滑边 安装 。滑模上 堆 放 的溜 槽不 得 大 于 1 0 0节 ，不 足 部分用侧模小车以每次不大于 4 0节进行补充。 ( 3 )混凝土人仓。混凝人仓采用溜槽，每块仓面布 设两道溜槽 ，每道溜槽控制 8 m宽混凝土浇筑 。浇筑过 程中采用人工摆动溜槽，保证浇筑仓面布料均匀 ，避免 槽尾端混凝土堆积过多而给平仓振捣带来 困难 。为防止 混凝 土料在输 送 、入仓过 程 中溢( 翻 )出 溜槽 ，人 为 预 先在 溜槽底加铺 一层宽度为 1 2 m 的毛毯 ，将 溢出料 “ 拦 截”于毛毯上，而不使其直接 进入仓面，并便于人工 清理 。 ( 4 )混凝土平仓及振 捣 。每块 面板浇筑 时 ，先用 1 2 r n 3同标号砂浆嗣住周边缝的铜止水，以防止混凝土卸 料时飞溅的石子集 中在周边缝上。每一层混凝土入仓后 人工平仓 ，使 每车混 凝 土在 仓 面上 均匀 分布 ，每层 布料 厚度应为 2 5 3 0 c m，严 禁 出现骨料 集 中的现象 ，并及 时 振捣。滑模上安装 2台 声 3 O mm和 5台 7 0 mm插入式振捣 器 ，划段专人 负责 。振 捣时振捣 器不 得触及 滑模 、钢 筋 、 止水片，振捣器插入方向必须在滑模前沿铅垂向下，严 禁靠模板振捣和顺坡面伸人滑模底下进行振捣，以防漂 模 、跑模及影 响钢筋握裹效果 。 ( 5 )滑模滑升。滑模用 2台 1 0 t 卷扬机牵引，每次提 升不超过 3 0 c m。滑模的滑升速度与浇筑强度、脱模时间 相适应 ，滑模平均 提升速度 宜在 1 5 2 5 m h ，操作 时 ， 滑升速度控制范围在混凝土脱模后不产生鼓包与混凝土 表面没有拉裂之 间。 对于底部端头为斜线的面板 ( 岸坡段各块) ，在起初 浇筑时，通过调整模板两侧牵引钢丝绳的松紧来实现滑 模一端固定、另一端延圆弧滑升的操作；当沿圆弧滑升 浇筑的一端与 固定端齐平时，再通过调整两侧牵引钢丝 绳使滑模居中，进行正常滑升浇筑。 ( 6 )收面。滑模滑升后，立即进行第一次人工木模收 面，采用 2 m靠尺刮平 ，用 2 m靠尺检查不平整度不大于 土石坝工程施工专辑 5 mm，确保面板平整度。在滑模后面牵引二次收面平台， 通过调整二次收面架的牵引钢丝绳，掌握恰 当的二次收 面时间，使该项作业同时达到二次模平 和最后压光 的 目的。 ( 7 )拆模 。混凝土浇筑完成 2 4 h 后根 据气 温情 况判定 可否拆除侧模板，若可以拆除，拆模后立即进行缝面处 理，工作内容包括侧模拉筋切磨、沥青乳胶刷涂或闭孔 泡沫板 固定 等。 ( 8 )养护。做好保温、保湿工作，降低混凝土的内部 温差及水分散 失 。混凝 土 浇筑完 成后 立 即采取 养 护方 案 进行 混凝 土的养护。 在混凝土浇筑二次抹面完成后，采用随滑模前行的 塑料 薄膜进行保 温 、保 湿 ，塑 料 薄膜 必须 覆 盖严 密 ，防 止水分蒸发 。待 一块 面板 浇筑 完成 后 ，采 用布 置在 面板 顶部的 P VC花管进行长流水养护，花管上小孔的出水量 满足养护用水量 ，连续洒水 养护至蓄水时为止 。 3 面板 表止 水处理施工 周边缝 和垂 直缝 嵌缝 止水 材料 用后 填 法施工 ，在接 缝的顶部预留V形槽 内嵌入塑性嵌缝材料，在嵌缝材料 表面采用保护 盖片密 封 ，扁钢 用膨 胀 螺栓 固定 在混凝 土 面板上。嵌缝止水材料的施工工艺如下： ( 1 ) 基面清理 。施工前先搭设移动式施工棚，用钢丝 刷将伸缩缝 V形槽两侧各 1 5 c m范围内混凝土表面的松动 物 、污物除去 ，并用水 冲洗 干 净 ，晾干或 采用 酒 精 喷灯 或 电吹风将缝面烘 干。 ( 2 )刷 S R底 胶 。待 基 面干 燥后 ，沿缝 两 侧各 l O 1 5 c m范围 内均匀涂刷 S R底胶 ，晾干 。 ( 3 )S I R材料嵌缝。待 S R底胶表干后 ( 粘手但不沾 手 ，常温下刷 S R底 胶后 3 O 6 0 mi n ) ，将搓成 细条 的 S R 填料 ，沿混凝土接缝 V形槽 ，从缝 中间 向两边揿 3 5 c m 厚的 S R材 料找平层至 S R盖片宽 度 ，然后 在缝槽 内堆填 出设计规定的 S R材 料形 状 ，并使 表面平滑 。 ( 4 )S R盖片粘贴。展开 S R盖片，撕去面上的防粘 保护纸 ，沿缝将 S R盖片粘贴在 S R材料 找平层上 ，用棍 子或手从盖片中部向两侧赶尽空气，使盖片与基面粘贴 密实 ；对 于需 搭接 的部位 ，必 须再 用 S T材 料做 找平层 ， 而且搭接长度要大于 2 0 c m，搭接部位先刷 S R底胶，再 进行搭接粘贴 。 ( 5 )S R材料 封边 。用 HK9 9 6封 边剂对 粘贴 好 的 S R 盖片各边缘进行封边 ，要求封边 密实 、粘贴牢 固。 ( 6 )锚固。对伸缩缝全施工段采用扁钢、螺栓进行 锚固 。 ( 7 )施工质量检查。S R盖片施工完毕后，采用一揿、 二揭的方法检查 、评定施工质量 。 1 )一揿 ：R盖片施工段 的表面高低不平和搭接处， 用揿压，检查是否存在气泡、粘贴是否密实。 ( 下转第 1 3 6页) 水利水 电施工 2 0 1 3 第 4期 总 第 1 3 9期 渐变，分块长度为 2 m，便于在斜坡面上安装和拆卸，侧 模固定于钢筋网上，两块模板接头处用螺栓拧紧，保证 接头平顺无 台阶 ，施 工 中派专人 跟踪 检查 ，发现 问题 及 时纠正 ，侧模安 装偏 差必须 在规 范要 求 的范 围 内；无 轨 滑模要有足够 的强 度 、刚度 、自重和 配重 ，适 应 面板 条 块宽度和滑模平整度要求，并能为浇筑振捣和收光抹面 提供工作平 台。 4 3 对面板平整度的控制 严格控 制滑模提 升速 度 。滑模 提 升速度 由混 凝 土人 仓速度 、入仓坍 落度 和混凝 土坍落度历 时损失 速度决定 。 在坍 落 度 控 制 稳 定 的情 况 下 ，每 次 滑 升 距 离 不 大 于 5 0 0 mm，每次滑升间隔时间不超过 6 0 mi n ，以出模混凝土 无光泽 ，用手轻按有指印，手上不粘混凝土为标准。若 出模 过早 ，混凝 土会 出现 波纹 状 表面 ；若 出模过 晚 ，混 凝土对滑模的黏结力较大，影响收光工作。 混凝土 出模后立 即进行修整和压面 ，待混凝土初凝结 束前完成二次压 面，对接缝 两侧各 5 0 c m 内的混凝 土表 面 及时整平，用 2 m长直尺检查，确保平整度符合设计要求。 4 4 养护和拆模 当面板 混凝 土 完成 二 次压 面 ，混凝 土 开 始凝 结 时 ， 及时覆 盖无 纺 土工 布 养生 ，均 匀洒 水 ，保 持 潮湿 状 态 ； 遇到气温较低时，及时用塑料薄膜覆盖保温。混凝土洒 水养护持续至少 3 O 天或至水库蓄水混凝土被水淹没。 4 5 施工期的防护 面板混凝土施工受天气影响较大，为保证面板混凝 土施工质量，在混凝土浇筑前，现场必须准备必要的防 雨 、防晒措施 。 4 6 施 工缝 的处 理 面板混凝土 的施工 缝产 生 主要有 两种 情形 ：一是 面 板分期浇筑而在连接部位产生的施工缝，二是面板浇筑 过程 中的意外情 况造 成 的施工缝 。施工 缝属 于混 凝 土面 板 的薄弱环节 ，处理不 好将 严 重影 响结 构 的强度 、防渗 性能及耐久性 。应 用人 工凿 毛的方 法依 次凿 去混 凝 土表 面乳皮和砂浆，使石子外露，在钢筋下部按水平方 向， 上部按面板法线 方 向处理 ，用 压力水 将 混凝 土表 面 冲洗 干净 ，浇筑开始前使混凝 土结 合面保 持湿润 状态 2 3 h ， 结合面用常规配合的配混凝土做结合浆。每道工序开工 前 ，都对此部位 的处理情况进行严格检查 。 4 7 裂缝处 理 面板混凝土 浇筑 完成 3天后 ，仔 细对其 表 面进行 检 查 ，记录裂 缝 条数 、宽 度 、产状 和是 否 贯通 等资 料 ，提 出专 门报告 ，分 析裂 缝产 生 的原 冈，然后定 期对 裂缝 情 况进行 检查 比对 ，研 究发 展规 律 ，为 后期 面板混 凝 土浇 筑 质量 控制 提供 参考 ，及 早做好 预防准备工作 。 根 据设 计要 求 ，需要 处理的裂缝包括下面三种类型 ： ( 1 )贯通裂缝 。 ( 2 )宽度 O 2 mm的裂缝 。 ( 3 )0 1 O mm宽度 O 2 mm 的裂缝 。 裂缝 采用 水 溶 性 聚 氨 酯 进 行 深 度 钻 孔 灌 注 处 理 ， 孑 L 问距 由缝 的畅通 性而 定 ，一般 在 1 5 2 5 c m，孑 L 深 不 低 于混凝 土 厚 度 的 1 3 。水 溶 性 聚氨 酯 有 异 氰 酸 酯 与 水性聚醚等经一定加工合成而得 的单 组分灌浆材料 ， 遇水 先分 散乳 化 ，进 而 凝 胶 固结 ，与 周 围 的混 凝 土 有 较 强 的黏 结 能 力 ，具 有 止 水 和 加 固补 强 的 双 重 效 果 。 孔 口用高 强 封 堵材 料 一 水 不 漏 封 填 密 实 ，表 面 恢 复 原状 。 5 结束语 本文将面板混凝 土质 量控 制分 解为 内在 质量 控制 和 外在质量控制 两个方 面 ，并结 合 布西大 坝 面板工 程 实际 情况 ，对施工关键工序提 出了控制要 求 。混凝 土原材料 、 配合比试验、生产检测、配制工艺、浇筑和养护等，任 何一个环节都 不能 忽视 ，整个 质量 控制 过程 必须 制度 化 管理 。通过有效 的质量 控制 手段 和 系列 控制 措施 ，布两 大坝 面板混凝 土各项 质量 指标 均达 到优 良，满 足设 计和 达标投产要求 。 ( 上 接 第 1 1 3页) 2 )二揭 ：每一施工段选 1 2处 ，将 S R盖片揭 开长 2 0 c m 以上 ，检查混凝 土基 面上 粘有 S R塑性止 水材 料 的 面积比例，粘接面大于 7 0 的为合格，粘接面小于 7 0 的为不合格。对不合格的施工段 ，须将其施工的 S R盖片 全部揭开 ，在混凝土 面上 重新用 S R材料找平后 ，再 进行 S R盖 片粘贴施工 ，直至通过质量验收 。 4 结束语 一 期 面 板 浇 筑 总 长 度 7 9 6 6 6 m，混 凝 土 方 量 约 5 5 5 0 m ，有效 的施工工期约为 4 5天 ，滑模 的滑 升速度约 1 36 为 1 3 m h 。 一 期面板混凝 土施 工高 程 至 1 0 4 5 m，在 大坝 主 堆石 区填筑至 1 0 6 3 m高程后进行；一期面板混凝土施工完成 后再继续进行 1 0 6 3 m 以上 坝体 的填筑 施工 ，坝体填 筑全 部完成后进行 二 期 面板 混 凝 土 施工 。此 方案 的优 点是 ： 混凝土浇筑时间充足，施工准备时间长 ；不存在二期混 凝土侧模重复安装拆除，减小了钢筋等材料的周转难度， 经济效 益较 好 ，并且 坝体 分 间断填 筑 ，面板混 凝土 施工 安全有保证。缺点是：坝体沉降时间不宜保证；面板施 工总工期长，坝体填筑需分开进行，不利于机械、设备、 人员的组织安排 。