面板堆石坝混凝土面板无轨滑模施工技术

摘要：寺坪水电站面板堆石坝坝高90.5m，是目前国内已建和在建的最高的砂砾石面板堆石坝。根据工期要求，面板施工直线工期仅两个半月时间，且全部在冬季施工，自然环境较差，受雨雪天气影响较大。在业主单位寺坪公司的支持下，经过清江施工局、中葛寺坪水电站监理部、长委寺坪水电站设代处等参建单位的精心研究和专家多次咨询的共同努力下，顺利完成了面板施工。其中，无轨滑模月均施工面积居于国内领先水平，为国内同类型高面板坝技术的成熟和发展提供了经验。（参考《www.jianzhu518.com》）
    关键词：混凝土面板堆石坝 无轨滑模 面板施工
    1 综合说明
    寺坪水电站工程位于汉江中游右岸支流南河上段粉清河上，坝址在湖北省保康县寺坪镇肖家湾。工程以发电为主，兼有防洪、灌溉、水产养殖、库区航运等综合利用效益，总库容为2.69亿m3，电站装机60MW。
    面板顶部高程317.2m，坡比1:1.6，最大高差88.2m，最大块斜长166.4m。面板顶部厚度30cm，底部最大厚度60cm。面板共36块，其中横0+084～横0+244为16m宽共10块，其余为8m宽共26块。面板总面积4.37万m2，混凝土18590m3（R28250#F100W10，二级配）。
    2 施工难点
    大坝顶部作业平台进行坝顶加宽处理后为9.2m，施工时设备间干扰较大。面板施工须在3月底全部完成，直线工期仅2个半月，且全部在冬季施工，受气候影响较大，技术难度高。混凝土浇筑月最大强度达8832.5m3，设备物资投入大，人员短期投入较大，工作面狭窄，协调难度大。施工中采用钢筋直螺纹套筒连接、无轨滑模、超长连续挤压成型止水片等较多的新技术，对现场施工管理、施工组织提出了严竣考验。
    3 施工准备
    3.1 滑模、侧模加工与制作 拉模采用无轨滑模，扣模采用组合钢模板。无轨滑模由底部钢面板、上部型钢桁架及抹面平台三部分组成。滑模前部设振捣平台，后部设二级抹面平台，顶部搭设雨阳棚。
    侧模主要为[16槽钢配木模板组成，两侧扁铁加固，顶部角铁包边，侧模刚度满足无轨滑模直接在其顶部滑动时不受破坏。
    3.2 卷扬机安装 拉模牵引采用2台10t地锚固定卷扬机，钢丝绳直径26mm，单股牵引，卷扬机与固定锚块间及地锚间的连接钢丝绳直径28mm，固定锚块用钢丝绳锚固在坝后地锚桩上。
    4 施工方法
    4.1 侧模安装 侧模外侧采用角钢与圆钢焊接成的三角支架支撑固定，内侧用短钢筋将侧模与结构钢筋网焊接固定，人工从下至上安装。侧模间接缝必须平整严密无错台。对侧模的加固支撑要加强检查与维护，防止模板变形或移位，混凝土浇筑过程中设置专人负责经常检查、调整模板的形状和位置。
    侧模安装时，确保止水片安装牢固稳定，并注意保护已埋设的止水片。
    4.2 滑模安装 滑模分段运输至坝顶施工平台整体拼装并经检查无误后，放下抹面平台尾部两侧支承滑轮，将滑模吊装到侧模上，由自身行走机构支撑后用手拉葫芦保险绳固定滑模，卷扬机牵引滑模系统，试滑二至三次。在确保牵引装置稳固可靠后，卸下手拉葫芦。混凝土浇筑前，将滑模滑移至浇筑条块底部。
    4.3 混凝土浇筑与滑模滑升 混凝土浇筑时，操作人员站在滑模前沿的操作平台上进行。仓面中部采用φ70～100mm插入式振捣器充分振捣，靠近侧模和止水片部位采用φ30～50mm软管振捣器振捣。振捣插点应均匀，插点间距不大于40cm，深度达到新浇混凝土层底部以下5cm，以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆为准。
    滑模滑升时，两端提升应平衡、匀速、同步。每浇完一层混凝土滑升高度约25～30cm，滑升速度取决于脱模时混凝土坍落度、凝固状态和气温等因素，一般平均滑行速度为1～2m/h，最大不超过3m/h，拉升间隔时间一般为10～15分钟，最大不超过30分钟，具体参数由现场试验确定。
    混凝土浇筑时，及时割断架立筋，以减少垫层区对面板的约束。从混凝土拌和站至坝面卸料入仓振捣完毕，最大时限不超过60分钟。
    4.4 人工收面及表面处理 脱模后的混凝土，人工用木模和钢模及时进行第一次收面，面板平整度用2m靠尺检查应不大于5mm。用人工磨面法进行表面吸水处理，以提高混凝土表面强度。人工及时对混凝土表面进行第二次压面抹光，确保混凝土表面密实、平整，避免面板表面形成微通道或早期裂缝。
    4.5 混凝土养护与防护 二次压面后的混凝土，及时喷表面养护剂进行养护，防止表面水分过快蒸发而产生干缩裂缝。在拉模后部拖挂长15m左右的比面板略宽的塑料布防晒棚，以保护二次收面后的混凝土，防止水分散失并保护已浇混凝土不被雨水冲刷和烈日曝晒。面板混凝土露出塑料布防晒棚后，及时用草包保温被贴于混凝土表面，持续喷水，达到保温润湿养护，养护时间直至水库蓄水。
    下雨时应及时排除仓内积水。如在混凝土初凝时间内浇筑，应首先清除仓内被雨水冲刷的混凝土，并加铺同标号砂浆后继续浇筑，否则按施工缝处理。
    降雨量较小时，根据实际情况确定是否继续施工，同时对骨料加强含水量测定，及时调整配合比中的加水量。
    4.6 表面检查及裂缝处理 相邻块面板混凝土均达到设计龄期后，及时组织设计、业主、监理和施工四方，从下至上逐块进行表面裂缝和缺陷检查。若发现表面缺陷和裂缝，掌握其基本情况，分析总结产生机理，并严格按设计要求进行认真处理。 5 质量保证措施
    混凝土面板防裂是确保水库正常蓄水、正常运行的先决条件。在施工过程中，必须严格控制好混凝土浇筑质量，采取切实有效的防护措施，避免面板产生裂缝。施工中将从提高混凝土自身抗裂能力和减少外界环境因素诱发两个方面防止面板产生裂缝。
    5.1 提高混凝土抗裂能力 ①保证原材料质量。②优化混凝土配合比设计。③确保混凝土浇筑质量。
    5.2 选择有利浇筑时间；
    5.3 降低周围环境对面板混凝土约束应力 ①随着滑模的上升，在确保钢筋网面不变形的前提下，逐次将位于滑模前的架立钢筋割断，消除嵌固阻力。②挤压边墙表面均匀喷洒乳化沥青，减少面板底面摩擦力。③后浇块施工前将先浇块缝面整理平顺，并涂刷沥青乳液，减少周边约束力。④采用两套无轨滑模，有效缩短不同块浇筑间隔时间。
    5.4 消除滑模对混凝土的机械损伤；
    5.5 加强现场施工组织管理；
    5.6 加强面板保湿、保温、防风措施。
    6 进度保证措施
    根据工程实际情况，面板浇筑实际工期仅为2个半月，为保证工程质量和工期要求，采取以下进度保证措施。
    6.1 加强施工期骨料备存工作；
    6.2 加强设备及人员投入，增加一套侧模周转，采用两套滑模和三套侧模连续浇筑施工；
    6.3 新增天然骨料配合比试验，确保人工骨料供应不足时，面板施工继续进行；
    6.4 面板施工前业主组织建设四方进行工程技术交底和施工方案讨论会，施工期间抽调有经验的技术骨干和熟练技术工人进行指导和实际操作，同时召开两次面板施工技术专题会，对面板施工中出现的经验和问题进行总结和改进。
    7 结语
    寺坪电站面板堆石坝原施工安排为2004年11月截流，2005年1至7月大坝填筑，2005年11月面板混凝土浇筑。但由于2005年6月开始，工区遭受特大洪水袭击达三个月，大坝回填2005年11月20日才全线达到设计高程。按照预沉期要求，面板将在2006年2月份施工，而按设计要求导流洞封堵必须在5月底结束。后经过专家会议讨论，确定面板浇筑前大坝预沉期2个月的可行性。但留给面板施工的直线工期仍仅2个半月时间，且全部在冬季施工，雨雪天气影响较大。
    在面板混凝土浇筑施工过程中采用钢筋直螺纹套筒连接、无轨轻型滑模连续浇筑、仓面布置活动溜槽、铜止水连续成型等新技术，经过充分的方案论证和合理组织，在参建四方的通力合作下，确保了施工进度和质量，最大日浇筑完成量370m3，最大月浇筑完成量8832.5m3，月最大完成浇筑面积22078m2，居于国内领先水平，为大坝当年下闸蓄水和发电奠定了坚实的基础，也为国内同类型高面板坝技术的成熟和发展提供了经验。 来源: 《www.jianzhu518.com》.