下坂地坝基混凝土防渗墙与坝体沥青心墙结合面施工技术.pdf

第l O 期 ( 总第1 0 3 期) 中国水能及电气化 N o 1 0( T O T A 【 J N o 1 0 3 ) 2 O l 3 年 1 0 n C h i n a Wa t e r P o we r &E l e c t r i fic a t i o n Oc t 2 O 1 3 下坂地坝基混凝土防渗墙与坝体沥青心墙 结合面施 工技术 张 奇 ( 新疆下坂地水利枢纽工程建设管理局 ，新疆 喀什8 4 4 0 0 0 ) 摘要：下板地水利枢纽工程在坝基防渗墙与大坝沥青心墙基座之间增设二期混凝土找平层，防渗墙与二期混 凝土结合面采用涂刷丙乳砂浆进行连接；在二期混凝土与大坝沥青心墙基座结合面布置锚筋增强结合面强度 、 安装止水铜片进行防渗。运行监测结果表明：一、二期混凝土外露垂直壁面及丙乳层间结合面均无渗漏水痕迹， 丙乳层间结合面的抗渗强度不低于 C 2 5混凝土的抗渗强度，层面问结合紧密。可在类似工程推广和应用。 关键词 ：二期混凝土 ；防渗 ；丙乳砂浆应用 中图分类号 ：T V 5 2 2 文献标识码 ：B 文章编号：1 6 7 3 - 8 2 4 1 ( 2 0 1 3 )1 0 - 0 0 0 2 - 0 4 Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y o f J o i n t S u r f a c e Be t we e n Xi a b a n d i Da m Fo u n d a t i o n Co n c r e t e Se e pa g e Co n t r o l W a l l a nd Da m As ph a l t Co r e W a l l Z H A N G Q i ( X i n j i a n g X i a b a n d i Wa t e r C o n s e r v a n c y H u b P r o j e c t C o n s t r u c t i o n A u t h o r i t y ， K a s h i 8 4 4 0 0 0 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：S t a g e I I c o n c r e t e l e v e l i n g l a y e r i s i n c r e a s e d b e t w e e n d a m f o u n d a t i o n c o n c r e t e s e e p a g e c o n t r o l w a l l a n d d a m a s p h a l t c o r e w a l l i n X i a b a n d i w a t e r c o n s e r v a n c y h u b p r o j e c t T h e j o i n t s u r f a c e s o f s e e p a g e c o n t r o l w a l l o f s t a g e I I c o n c r e t e a r e c o n n e c t e d b y p a i n t i n g a c r y l i c e m u l s i o n m o r t a r A n c h o r b a r s a r e a r r a n g e d o n t h e j o i n t s u r f a c e s o f s t a g e I I c o n c r e t e a n d d a m a s p h a l t c o r e w a l l b a s e f o r e n h a n c i n g s t r e n g t h o f t h e j o i n t S u rf a c e s C o p p e r w a t e r s t o p p l a t e s a r e i n s t a l l e d f o r c o n t r o l l i n g s e e p a g e O p e r a t i o n a l m o n i t o r i n g r e s u l t s s h o w e s t h a t ： t h e r e i s n o w a t e r s e e p a g e t r a c e s o n t h e j o i n t s u rf a c e b e t w e e n c o n c r e t e e x p o s e d v e r t i c a l w a l l i n s t a g e I I I a n d t h e a c r y l i c e m u l s i o n l a y e r ， a n d t h e i m p e r m e a b i l i t y s t r e n g t h o f j o i n t s u rf a c e b e t w e e n a c ryl i c e mu l s i o n l a y e r s i s n o t l e s s t h a n C 2 5 c o n c r e t e i mp e r me a b i l i t y s t r e n g t h w i t h t i g h t b o n d i n g b e t w e e n l a y e r s T h e p r a c t i c e c a n b e p r o m o t e d a n d a p p l i e d i n s i m i a r p r o j e e t s Ke y wor d s： s t a g e I I c o n c r e t e；s e e p a g e c o n t r o l ；a c ryl i c e mu l s i o n mo r t a r a p p l i c a t i o n 1 工 程 概 况 篓 冀 嗽3 15 km补 , 新疆下坂地水利枢纽工程位 于塔里木河 流域叶尔 水 和春旱供水为主 ，结合发 电” 的 11 等大 ( 2 ) 型综 2 施工技术 Co ns t r uc t i o n Te c hn o l o g y 合性水利枢纽 工程。水库大坝坝顶高程 2 9 6 6 O O m， 正 常 蓄 水 位 2 9 6 0 O O m，死 水 位 2 9 1 5 O O m，总 库 容 8 6 7亿 m ，调节库容 6 9 3亿 m ，死库容 0 7 5 m ； 水 电 站 装 机1 5 0 M W( 3 5 0 M W ) ，保 证 出 力 3 5 9 M W，多年平均发电量 4 。 6 4亿 k W h 。枢纽主要 建筑物 由拦河坝 、导流泄洪兼 防空洞 、引水发 电洞 和 地下 电站厂房 四部分组成 。拦河坝坝基覆 盖层深度达 1 5 0 m，坝基防渗处理的要求和难度极高，基础防渗 工程设计 、试验与施工技术达到 国际领先水平 ；拦河 坝为 2级建筑物 ，坝型为 沥青 混凝 土心墙 砂砾 石坝 ， 最大坝高 7 8 m，大坝地震设防烈度为 8 5度，设计洪 水标准为 1 0 0年一遇 ，相 应洪 峰流量 为 7 5 0 m s ，校 核 洪 水 标 准 为 5 0 0 0 年 一 遇 ，相 应 洪 峰 流 量 为 1 31 0 m s 。 2 拦河坝 防渗心墙基座 下坂地水利 工程拦 河坝采 用沥青 混凝土心墙 接坝 基混凝土防渗墙 ( 坝基防渗体结构为：上部混凝土防 渗墙下接帷幕灌浆)的防渗体系，坝基混凝土防渗墙 与沥青混凝土心墙之间采用心墙混凝土基座连接 。 为保证坝基 昆 凝土防渗墙施工质量 ，在 坝基混凝 土防渗墙施工中，由于防渗墙造孔机械设备施工平台 的布置要求 ，坝基混凝土防渗墙设计墙顶高程要远低 于防渗墙浇筑施工平 台。在坝体 防渗心墙 基座开挖施 工过程中，发现存在以下问题 ： ( 1 )因坝基混凝 土防渗墙顶 面不平 整 ，顶 面找平 采用丙乳砂浆回填 ，只能形成小面积局部回填 。其整 体性 差 ，抗 压 、防渗效 果不能保证 。 ( 2 )因坝基混 凝土 防渗墙 上下游 两侧 面不平 整 ， 坝体防渗心墙基座混凝土浇筑后，受力不均匀，可能 对坝体防渗心墙结构造成一定 的影 响。 ( 3 )在 坝基 混凝 土 防 渗墙 顶 面凿 槽 安装 止 水铜 片，凿槽工程量大，施工非常困难。采用人工凿槽进 度缓慢 ，机械凿槽有可能伤及下部混凝土。 为确保坝体防渗心墙基座 的施工质量与防渗效 果 ，通过充分论证 ，在坝基混凝土防渗墙顶部与坝体 防渗心墙 基座之间增设 二期混凝 土进行 找平 ，二期混 凝土与坝体防渗心墙基座之间采用止水铜片进行 防 渗 ，在坝基混凝 土防渗墙 与二期混凝土结合 面之间插 锚 筋 、涂 刷丙乳砂 浆进 行连 接 ( 见 图 1 ) 。为验证 坝 基 混凝 土防渗墙 与二期混凝土之 间的连接效 果 ，进行 了现场生 产性试验 。 图 1 防渗心墙基座结构形式 3 二期混凝土施工试验 试验部位桩号为坝 0+1 3 2 9 3 0一坝 0+1 4 2 0 3 0 ， 长 9 1 n l ，宽 1 m，坝基混凝 土 防渗墙 ( 一期混凝 土 ) 顶面最低处高程 2 8 9 6 3 3 0 m，最高处高程2 8 9 6 8 0 9 m。 3 1 施工 步骤 ( 1 )坝基 混凝 土 防渗 墙顶 面布 设 尘2 5锚 筋。锚 筋间距 3 0 c m，排距 6 0 c m，以增 加一 、二期 混凝 土连 接强度 ；锚筋采用手 风钻钻孔 ，孑 L 径 4 , 4 0 ，孔 深 l m； 锚筋采用先灌 M 2 5砂 浆后 插筋 的方法施 工 ，以确保 锚筋孔砂浆灌注密实 。 ( 2 )坝基混凝土 防渗墙 顶 面架 立二 期 混凝 土 浇 筑模板。一期混凝土顶面凿毛、清洗干净后，先铺 1 2 m m厚丙乳 净浆 ，再铺 1 2 c m厚 丙乳 砂 浆 ，作 为一 、二期混凝土结合面粘结材料，二期混凝土强度 等级为 C 2 5 ，浇筑高程为 2 8 9 7 5 m。试验段施工工艺 流程见图 2 。 3 施工技术 Co ns t r uc t i o n Te c hn o l o g y 图 2 试验段施工工艺流程 3 2 丙乳砂浆施工配合比及施工工艺 本 试 验 使 用 的 丙 乳 型 号 为 D M 8 0 0 A，批 号 为 F 2 0 0 8 0 9 2 0 AD。 3 2 1 配合 比选 定 根据厂家提供的丙乳砂 浆配合 比 ：灰砂 比 1 ： 1 1 ： 2 ，灰乳比 1 ： 0 1 5 1 ： 0 3 ，水灰 比 0 4左 右。因试 验段为坝基混凝土防渗墙，试验时采用上限配合 比， 即灰砂 比 1 ： 1 ，灰乳 比 1 ： 0 3 ，水灰 比0 4 。 3 2 2丙乳砂 浆施 工 工艺 ( 1 )基础面处理 。二期 混凝土浇筑前 ，对一期混 凝土界面污物、松散块体进行 凿除，结合面人工凿 毛， 并用清水冲洗干净 ，二期混凝土浇筑前洒水湿润。 ( 2 )丙 乳净 浆 和砂浆 制 备。丙乳 净浆 和砂 浆均 采用现场人工拌和。丙乳砂浆拌制时，先将水泥和砂 搅拌均匀，加入丙乳和水 ，拌和 5 8 m i n ，静止 1 m i n 后继续拌和至充 分均 匀 ，每次拌和的丙乳砂浆要求在 3 0 m i n内使用完毕 。根 据现场 的气 候情况 ，水 灰 比可 小于0 4 ，但不能加大。 ( 3 )丙 乳净 浆 和砂浆 铺筑 。仓 内铺 筑丙 乳 砂浆 前，先将一期混凝土面湿润，并不得有积水，用毛刷 将 1 2 ra m厚的净浆均匀涂刷在一期混凝土面上 ，再 铺设 1 2 c m厚的丙乳砂浆 ，然后浇筑二期混凝土。 涂抹丙乳净桨及丙乳砂浆应与混凝土浇筑同时进行。 二期混凝 土强度等级 应与一期 混凝土强 度等级相 同 ， 4 以保证两期t 昆 凝土一致，二期混凝土坍落度适当降 低 ，控制 在 4 6 c m 。 4 试验段压水试验情况 二期混凝土龄期达到 6天后 ，对试验段进行 现场 压水试 验 。压 水孔 共 布置 4个 ，压 水孑 L 孔 径 4 0 m m， 深入一期混凝土 内 2 0 c m。压水前对 压水孔进行 吹孔 ， 待钻孔粉尘吹干净后 ，再 用压力水洗孔 。压 水采用孔 口封堵方式进行 。1 号、2号孔采用分级加压 的方法进 行 ，分 级 压 力 分 别 为 0 1 M P a 、0 2 M P a 、0 3 M P a 、 0 4 M P a 、0 5 MP a 。各 级 加 压 至 相 应 压 力 后 ，稳 压 5 m i n ， 测量漏水率。3 号 、 4号孔一次加 压至 0 5 M P a ， 稳压 5 m i n ，测量漏水率。各孔压水记录见下表。 试验段压水试验成果表 孔号 施工部位 孔深 ( m) 压水压力 ( M P a ) 渗透 系数 ( e ra s ) O 1 1 011 0 O 2 2 0 21 0 0 1 0+1 3 9 5 5 1 0 4 O 3 6 7 0 X1 0- 7 O 4 1 7 61 0一 0 5 1 21 X1 0一 O 1 2 0 01 0 0 0 2 1 5 0 1 0 0 2 0+1 3 6 6 3 1 05 O 3 1 3 31 0 0 O 4 7 51 1 0 0 5 1 0 0 X1 0 0 0 1 8 0 51 0一 O 2 8 0 51 0一 3 0+l 3 4 8 6 1 4 0 O 3 2 6 8 X1 0一 0 4 6 0 4 1 0一 O 5 3 2 2 X1 0 0 1 1 7 91 0 O 2 4 4 7 X1 0一 4 0 [phone]一 O 4 4 4 7 X1 0一 0 5 7 1 5 X1 0 5 工程投入运行后效果 2 0 1 0 年 1 月水库下 闸蓄 水投入 运行 ，2 0 1 2年 1 0 月最高蓄水位达2 9 5 4 4 m，较正常蓄 ( 下转第8页) 施工技术 Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y 支撑， 不允许使用插筋直接紧贴模板进行加 固。倒向 仓内的模板上半部使用内撑和内拉组合加固方式， 倒 向仓外的模板上半部使用外撑和外拉组合加固方式， 支撑杆采用 尘2 5钢筋 ， 拉力 筋采用 尘1 2钢筋。 首层模板安装加固好后即可进行第二层模板的安 装， 第二层模板安装时部分首层模板的锚筋还没埋设， 或者安装 的锚筋抗拔 力并没 有完全达 到设计 要求 ， 第 二层模板 还是靠首层 模板 的加 固系统承受荷 载 的， 因 此 ， 首层模板 的加 固系统不能提前拆除和破坏 。 第三层模板安装在首层模板的锚筋埋设后上部， 待施工完一仓或两仓混凝土( 锚筋锚 固力达到设计要 求) 后进行安装。 第 四层模板安装 即进入 了正常 的翻升作 业方 式 ， 模板翻转采用 8 t 汽车 吊安装 。 上下游面翻转模 板安装 必须确保 拼缝严 密 、 不漏 浆 ， 同时要保证双曲拱面准确、 光滑平正、 无错台。 双 曲拱坝的上下游坝面对每一仓都是一个不 同的 近似圆环扭曲面， 对坝面的每一个点 ， 不仅水平坐标在 轴和 z轴方向有变化 ， 垂直角度也有变化 ， 因此用模 板上斜杆伸缩 ， 调整模板 收仓高程坐标 时 ， 一定要用 高 精度仪器配合， 并用内撑杆支撑定位 ， 确保仓内混凝土 浇筑完后收仓 口模板走样 误差在允许范 围内。 该工程在调整模板 收仓 口坐标时划准混凝 土浇筑 收仓线 ， 混凝土浇筑工严格按收仓线笔 直收仓 ， 确保浇 筑仓 内混凝土收仓面在上下游模板 附近平直 。 ( 2 ) 翻升模板 安装 ， 首先 在第 一层 仓位 上预 埋爬 升锥体与锚筋， 待浇筑好的混凝土强度达到 4 MP a时， 采用仓面 8 t 汽车 吊 吊装模 板 ， 安 放于 爬升 锥体 上 ， 调 节校正模板以备浇筑下层混凝土， 如此依次上升至设 计高程。 ( 3 ) 除散装组合钢模板、 木模板采用人工拆装外 ， 悬臂模板 、 整体 提升或拼装模板 由仓面 吊车拆装 。 ( 4 ) 对 于少数 结构 比较 复杂 的仓 位 ， 视 结构 情况 采用卷扬机或简易扒杆拆装 。 7 结语 该工程使用的几种模板， 体现 了以下各项性 能 要求 ： ( 1 ) 模 板能较好 地符合各种 曲率半径 双曲坝 面的 体形要求 。 ( 2 ) 确保模板 在各种倒悬度 影响情况 下的稳定及 安全性 。 ( 3 ) 实现模 板快 速连 续 翻转 ， 一 套模 板在 某一 坝 段连续翻转， 周转次数多； 实现无脚手架高空作业。 ( 4 ) 模板能俯 仰 调节 的 同时 ， 实 现上 下节 间力 的 传递及锚固系统锚固强度的提供。 ( 5 ) 模板配件标准化 ， 模板与普通钢模板具有通 用性 。 多类模板在石 门坎水电站双曲拱坝坝 身各部 位 的 成 功应用 ， 为类似工程施工提供 了参考借鉴 。 一”t+ - 卜 “ + 一 ” + “ - + -一 + ” t+一” +_” 卜 - - ” 卜 ” - 4 -“ 卜 一 +”+“- 4 -“ _ 卜 - 4 - ” 卜 “ + 一一 十一 “ ”+ 十 “ “ + 一“ +” + ” - “ 卜 ”+” ， 十 一” 卜 + +” - 4 -” - +-“+ ( 上接 第4页) 水位 2 9 6 0 O m低 5 6 m。2 0 1 3年 4月9 1 0日， 工程建设单位邀请设计单位、 承建单位及新疆 水利水 电科学研究院等单位 的专家和工程技术人 员对 水库工程蓄水 以来查勘和对大坝 变形及渗 流监 测数据 进行分析 ， 结论是 ： “ 经过高水位蓄水运行考验 ， 大坝安 全监测系统工作正常， 变形在设计范围内， 大坝稳定。 ” 6结语 通过现场压水 检测一 、 二期混凝 土结合 面粘 接情 况分 析 ： 一 、 二期混凝土外露垂直壁面及 丙乳层 间结合 8 面， 在最小 5 0 c m的渗径下， 均无渗漏痕迹， 说明丙乳层 间结合 面的抗渗强度 不低 于 C 2 5混凝土 的抗渗 强度 ， 层 间结合 紧密 。通 过对水库 大坝 蓄水运行 监测 ， 大坝 稳定， 且坝基混凝土防渗墙与坝体沥青心墙基座连接 处无变形 、 无渗流 。可在类似工程 中推广应用 。 参考文献 王福勇 ， 樊曙光下坂地水利枢纽工 程建设特 点综 述 J 水利水 电 技术 ， 2 0 1 2 ( 1 0 ) ： 1 2