白石水库混凝土坝预制廊道技术.pdf

工程施工 东北水利水电 2 0 1 4 年第 1 0 期 文章编号 1 0 0 2 -0 6 2 4 ( 2 0 1 4 ) 1 0 -0 0 2 2 -0 2 白石水库混凝土坝预制廊道技术 师宁焉 ( 辽宁省白石水库管理局 ， 辽宁 朝阳 1 2 2 0 0 0 ) 摘 要】 寒冷地区， 水库混凝土大坝现浇廊道， 因周边混凝土的约束和通风 ， 顶部极 易产生纵 向通缝而渗漏严重， 处理困难。为防止上述问题发生， 白石水库建设中对 5 - 2 7 号坝段 内的水 平廊道采用整体预制。已运用 1 3 年， 除部分预制件接缝发生微渗现象外， 无其他任何问题。 【 关键词】 水库大坝； 预制廊道； 接缝防渗； 白石水库 中图分类号 T V 6 4 2 文献标识码】 B 1 概况 白石水库总库容 l 6 4 5亿 m3 ， 为大( 1 ) 型水库。是辽宁 “ 九五” 期间是重点工程。建设过程中认真执行“ 三项制度” 的同时引进和开发先进技术 2 4 项，获水利厅及省部级科技 进步奖 9 项 ， 获国家专利 1 项 ， 总体质量优良。下文对廊道 预制件接缝部位微渗原因进行了分析 ，以便为类似工程提 供参考。 2 方案的选择 廊道预制件的形式一般分为全断面预制和部分预制。 在全断面预制中又分整体预制和分体预制。整体预制指除 廊道底板外( 有时亦包括底板 ) ， 侧墙和顶板( 或顶拱 ) 均一 次预制 ； 部分预制就是仅预制侧墙或顶板( 顶拱) 中的某一 部分， 其余现场浇筑。 全断面整体预制 ，就是把廊道按长度方向分成若干 段， 每段( 以下称廊道预制件 ) 一次预制完成。这种预制方 法受力条件好， 预制和安装都很方便 ， 外形质量容易控制 。 但需有较大的运输和安装能力。全断面分体预制 ， 一般是 把每个廊道预制件分成 2 - 3 段 ， 到现场拼接 ， 外观质量不 易控制， 增加了安装和接缝处理的难度。 白石水库工程总工期由原设计 6 5 年减少为 5 5 年 ， 时间紧， 必须优化施工。 当时工地预制厂设有 3 0 t 龙门吊 ， 大坝现场有 D MQ 5 4 0 3 0 t 门式和 4 0 t 汽车起重机， 有 1 5 t 以上的运输汽车。因此选择了整体预制方案。 3 整体预制廊道设计 3 1 预制件 尺寸确定 廊道预制件几何尺寸的确定 ， 除应考虑经济性， 还要 2 2 考虑装运、 安装及水库运行期构件自身的坚固性。最终确 定长 9 9 c m， 厚 4 0 c m， 内高 4 0 0 c m。每个预制件的边棱部 位留有等腰 2 c m的内倒角和 6 a n的外倒角 ， 两相邻块设 计间隙 2 c m。 3 2 预制混凝土设计指标 采用三级配混凝土 ，最大骨料粒径 8 0 m m，标号为 C20 W 6。 3 3 配筋设计 配筋设计主要考虑以下荷载 ： 水平和垂直起吊自重 产生的内力 ； 混凝土浇筑产生的侧压力； 水库正常运 行期廊道的应力。 经计算， 在第种情况下， 廊道周围不产 生拉应力， 只需按构造配筋。因此 ， 廊道配筋设计主要应满 足、 ， 配置了双层 q 2 0 _, 2 0 0 钢筋。 每个预制件都设置了 3 个水平吊环和 2 个垂直吊环供吊装使用 ，吊环位于起 吊 内力均匀分布处。为避免预制件在吊运 、 安装期间两 自由 端发生变形产生不利的内应力， 在下部增设了临时支撑。 3 4 预 制数量 廊道水平段总长 4 0 3 m， 在排水与灌浆廊道 3 个相交 部位采用现场支模浇筑( 长 1 5 m) ， 其余3 8 8 m均采用预 制 廊道。预制件总数 3 8 8 块， 单件体积 4 1 4 ， 重 1 1 0 7 t 。 预 制总量 1 6 0 6 r n 3 。 4预制廊道施工 4 1场地与设备 预制场在坝址下游，配有起重量 3 0 t 的龙门吊 1 台， 4 0 0 L搅拌机 1 台及电焊机、 钢筋加工机等附属设备。 4 2 模 板 廊道预制件内模采用定型组合钢模板 ， 面板用厚 5 z m 2 0 1 4 年第 l 0 期 东北水利水电 工程施工 的钢板制作，每个预制件的内模分 4 块 ，即 2 块 1 2 半圆 段和 2 块侧面直线段，外模全部采用钢桁架的木模板， 亦 分成 4 块组装。内外倒角用红松或白松制作。 4 3 底台 为利于标准化作业， 保证预制件精度。 在预制之前要先 做成与预制件断面相同的底台， 底台用一级配混凝土浇筑， 高 1 0 c m， 表面包镀锌铁皮。 每隔 8 0 锄 留一圆孔， 以便穿加 固模板的螺栓之用。支模时内外模板把底台夹在当中。 4 4 混凝土施 工 首先将钢筋笼放到底台上 ， 把各种预埋件按设计位置 固定好。然后将涂刷完脱模剂的内外层模板组装并加固， 验收合格后进行混凝土浇筑。 混凝土坍落度 3 - 5 锄 为宜 ， 人工分 3 层人模振捣后 ， 进行修面。 振捣器功率为 1 1 k W 的软轴振捣棒 ， 初凝后洒 水养护 。在夏季 4 8 h 就可拆模、 7 2 h 可用龙门吊轻移到存 放场继续养生到 2 8 d 后再堆放。如用蒸气养护 ， 则更节省 时间。 4 5 预制廊道安装 在坝体齿槽浇筑到底面高程以下 0 5 m为安装基面 ， 预埋两条 1 0 0 x 1 0 0 x 1 0 m m角钢 ， 其间距与预 制廊道底边 外缘预埋铁相同， 预制件精确就位后 ， 进行间断焊接， 焊缝高 度不小于 1 0 m ， 每坝 !焊 缝总长不小于底边长的 5 0 。每台 吊车可安 2 m h 。基面以上相邻预制件接缝做防渗处理 ： 将内外侧缝口封堵密实后向缝内灌注膨胀水泥砂浆 ； 初 凝后拆开外封 口，用钢刷除掉外倒角表面 的粘结物和乳 皮， 冲冼干净 ； 用较稠 的水泥净浆涂刷外倒角后填抹膨 胀水泥砂浆至齐平 ；养护 3 d 后在风干表面涂贴 4 油 3 毡 ， 向两侧预制件多贴 1 0 c m以上 ； 浇筑坝体混凝土； 沟抹内倒角 ， 浇筑廊道底板二期混凝土。 4 6 施工质量 4 6 1质量标准 预制廊道施工质量标准如表 1 所列。 裹 1预制廊道构件施工质量标准 4 6 2 施工质量评定 拆模后每一个预制件都要进行质量检 验 ，合格率 1 0 0 ，优良品率 9 0 ；廊道安装合格率 1 0 0 ，优良品率 9 5 。廊道整齐壮观 ， 美中不足的是水库蓄水后， 有部分预 制件接缝处发生微渗 ， 1 9 9 9 年和 2 0 1 1 年 2 次对 5 7 号坝 段廊道预制件接缝渗水进行了调查，在淹没水深 1 1 2 8 m 条件下， 结果基本一样 。坝段横缝 2 2 个， 整圈微渗 7 个 L 与 3 2 ， 无横缝处预制件 3 6 6个， 整圈微渗 7 个占2 。 5 技术与质量总结 5 1渗水原因分析 坝内廊道位于上游齿槽部位 ， 高程较低 ， 安装后正是 春季混凝土浇筑好时候 ， 负责生产的某些领导为了抢工期， 认为廊道至碾压混凝土之间有 1 IT I 厚 C 9 0 1 5的常规混凝 土 ， 且坝段横缝上有橡胶止水带， 能满足预制件接缝防渗要 求 ， 现场决定 ， 取消接缝防渗处理工序。后来在设计等有关 技术人员坚持下又按原设计进行了施工 ， 但给施工者留下 了“ 可有可无 ” 的不良印象， 致使该道重要工序施工比较粗 糙 ， 如用灰袋纸塞缝 口， 造成漏浆； 大部分间隙不灌注砂浆 而直接填抹外抹角砂浆 ， 存在局部不实、 不平、 4油 3毡空 鼓、 粘贴面不干燥 ， 贴的不严密等问题 ， 这些都是导致接缝 渗水的因素。 5 2 预制廊道优点 该工程采用整体预制廊道， 加快主体工期 1 个月， 如把 廊道内模板拆除难度算上， 可加快单项工期 3 个月； 与现浇 廊道比较节省造价 7 4 万元 ； 另外无裂缝、 涨模、 错台等质量 问题， 外表美观标致， 结 1 4 r 又, -r - e_ 土I x 可靠， 有利文明施工。 5 3 需改进 和注意方 面 1 ) 随着科学技术发展 ， 新材料 、 新工艺不断问世， 在处 理预制件接缝( 嵌缝) 上应选择新型可塑性防渗材料 ， 如聚 氯乙烯胶泥 ， 塑料油膏 ， 基丁橡胶等等。 2 ) 相邻预制件安装必须保持在 同一平面， 外抹角可减 小到 3 c mX 3 c m， 有利于节省嵌缝胶材和确保外层 的 4 油 3毡粘贴质量。 3 ) 油毡卷材应选择有一定弹性和耐久性的新型材质 ， 液态胶应选择可塑性的， 以适应坝体变形 ， 特别要重视坝 段横缝防渗处理 。 4 ) 预制件安装间隙应先用膨胀水泥砂浆灌注， 内外缝 口建议用适 当直径小胶管充气封堵效果更佳。待砂浆接近 初凝时， 拆开外封口， 压实压光。 5 ) 如外抹角全部采用可塑防渗胶材回填时， 结合面应 涂刷液体胶过渡层。如用早强膨胀砂浆回填也需涂刷净水 泥稠浆过渡层 ， 砂浆养生不小于 3 d 隙。 贴油毡前要风干表 面 ， 不宜用喷灯烘烤。廊道外侧横缝止水不可取消， 要保证 止水效果。 收稿日期】 2 0 1 4 - 0 7 - 0 9 2 3