抽水蓄能电站水库工程大坝面板混凝土施工方案

抽水蓄能电站水库工程大坝面板混凝土施工方案1.1概述大坝面板为钢筋混凝土面板，面板最大斜长为131.1m，总计42块面板，面板顶部高程104.2m厚度0.3m，面板底部高程28.0m最大厚度0.529m（法向），其厚度按公式t=0.3+0.003H（m）（H为距坝顶的高差）计算，面板表面坡比1：1.4。两岸受拉区每隔6m设一条垂直伸缩缝，中间受压区每隔12m设一条垂直伸缩缝，面上刷一道水泥基渗透结晶型防渗涂料。面板采用C30二级配混凝土，混凝土总量13103m3，面板混凝土布置单层钢筋，钢筋布置在面板截面中部，面板在顶部和底部端面配置抗挤压钢筋，钢筋制安917t。1.2面板施工方案面板施工时坝体已经填筑到坝顶，且坝体至少已有3个月以上的预沉降期。面板浇筑前，上游坡面应通过质检验收，其超、欠填和干密度等都应符合设计要求，坡面保护已经完成并通过验收，趾板混凝土浇筑已完成，且已达到28天龄期要求。⑴模板：采用2套无轨滑模，1套14m长的滑模和1套15m长的滑模，其中15m长滑模可分拆成2套7.5m滑模，4套侧模循环使用。⑵混凝土混凝土运输路线及入仓手段：下水库混凝土拌和系统→下水库上坝公路→坝顶体填筑平台→卸料经受料斗转溜糟入仓。1.3面板混凝土浇筑施工准备1.3.1无轨滑模设计及制作⑴无轨滑模设计的技术要求①滑模必须有足够的自重（≥7t），再设配重水箱，以克服混凝土振捣时的浮托力；②③滑模必须提供安全可靠的操作平台，包括上部的行人走道及后部的抹面平台；④滑模设计时要满足新浇混凝土的保温、养护要求。⑵无轨滑模制作因大坝面板混凝土浇筑块宽度为6m和12m，制作1套无轨滑模长度为14m满足12m宽面板混凝土浇筑；为让无轨滑模灵活使用，另制作1套无轨滑模长度为15m，可拆分成2套7.5m长的无轨滑模，即能满足12m宽面板混凝土浇筑又满足6m宽面板混凝土浇筑。可拆分式无轨滑模采用螺栓对接。滑模两端各挑出1m，挑出端设行走轮，为滑模下放时使用。滑模底部滑板采用宽1.2m、厚20mm钢板制作，用32号工字钢加三角衬板与底模焊成整体，两排工字钢间用槽钢焊接连接。顶部设操作平台，尾部设抹面平台，重约7.0t，能承受混凝土振捣时产生的浮托力，滑模不会上浮。滑模中间空腹部分设有水箱，可视具体需要注水，增加滑模压重。滑模两端设锚钩，与牵引钢丝绳及手动葫芦连接，滑模行走采用布置在坝顶上卷扬机牵引。见附图：GZB-HMF-XKSG-17《大坝面板浇筑无轨滑模示意图》。1.3.2侧模制作侧模制作高度根据面板厚度40cm。侧模用5cm厚的木板制作，每节长度为3.0m，用∠50×50×5角钢钻孔后用螺栓拼装连接，侧模顶部加［6.3槽钢钻孔后用螺栓与木模顶面连接，使滑模在滑行时减少摩擦阻力，也不致损坏木模。每节的制作必须注明组立的方向及左右侧。侧模制作时块与块之间要清缝，靠混凝土侧要刨光。模板在木工厂制作。面板浇筑制作4套侧模。见附图：GZB-HMF-XKSG-18《大坝面板侧模、滑模及卷扬机安装示意图》。1.3.3止水铜片制作止水铜片共有3种型式，铜片为半硬性，厚度1mm，延伸率为30%。用铜片成型机压制，每节长度可控制在30m～50m之间，太长搬运时容易变形和弯折，太短了焊接接头增加。制作时将铜片成型机放置于坝顶上，止水铜带成卷运至现场，在安装前根据设计长度压制。已压制好的止水铜片，应平行摆放木枋上，重迭片数不超过3片，并由专人看护，不准在铜片上放置任何物品，更不准人去踩压，要精心保管。1.3.4沥青砂垫层制作趾板与面板相接处的周边缝部位，需设沥青砂垫层，沥青砂垫块在预制场制作，周边缝下沥青砂浆的配比为1:10，沥青的针入度为50～60，每块长度40cm。沥青熔化后，与烘干的砂料拌制入模，待凝固成型后才能脱模。在高温季节保存时，为防止粘结，用黄土覆盖（厚度不小于1.0米）保护。1.3.5沥青浸渍杉板制作趾板、防浪墙与面板接触面按设计要求设置沥青浸渍杉板，厚12mm。浸沥青杉板永久处于水下位置，为防止腐朽，拟进行表面涂刷沥青处理。处理时，杉板厚度要求10mm，放进溶化的沥青乳液中浸泡30分钟以上，然后在水中冷却。制作好的沥青浸渍杉板应竖起摆放，不能堆码，以免粘结。1.3.6溜槽制作面板混凝土浇筑时混凝土输送，采用溜槽方案。溜槽为半圆形，半径30cm，每节长2.0m，用Φ16钢筋在外侧作为加劲肋，溜槽顶部设连接挂钩，顶部设2mm厚铁皮盖板。溜槽选用2mm厚铁皮制作，每节重43kg。见附图：GZB-HMF-XKSG-19《大坝面板钢筋运输及溜槽布置示意图》。1.3.7人行爬梯制作为了确保面板浇筑时，施工人员上下安全方便，须制作人行爬梯。爬梯踏步为木结构，宽度1.0米，每节长1.5米，踏板厚度5cm，扶手采用钢管制作。1.3.8卷扬机底座及配重块制作⑴运料小车及滑模的运行靠安装在坝顶平台上的卷扬机牵引。为便于卷扬机的安装、就位、移位，用I20工字钢制作底座，以便固定卷扬机。⑵为了满足滑模运行时卷扬机的安全，稳定，在卷扬机底座后部加混凝土配重块，每台卷扬机的配重不小于10吨。1.3.9混凝土原材料的准备⑴面板混凝土开仓前，先计算开仓面板混凝土总量，按配合比计算出水、中石、小石、砂、粉煤灰、水泥、外加剂等材料是否满足浇筑块方量的要求，上述材料必须准备充分后，才准开仓浇筑，绝对禁止边浇边收集原材料的现象发生。⑵面板所用钢材，必须符合规范要求，每批到货必须抽样进行抗拉、抗折试验，凡不符合规范要求的一律退货。⑶其它辅助材料，如止水材料等都必须按设计规格、型号备足，以保证混凝土浇筑顺利进行。1.4面板混凝土施工工艺流程和施工方法1.4.1面板混凝土施工工艺流程面板混凝土施工工艺流程见图12-3。技术交底技术交底挤压边墙检查挤压边墙修补架立筋安装削坡及坡面碾压坡面测量、平整控制砂浆垫层施工止水铜片安装侧模安装面板钢筋安装趾板裂缝修补沥青砂浆垫块施工周边缝止水检查及修补滑模就位仓面验收面板混凝土浇筑拆除侧模侧面混凝土检查及修补滑模换位抹面混凝土养护卷扬机安装卷扬机拆除图12-3面板混凝土施工工艺流程图1.4.2施工方法⑴测量放样测量放样的内容包括：上游坡面平整度测量，砂浆垫层轴线及平整度测量，止水轴线测量，侧模校正，钢筋测量等项目。⑵爬梯安装爬梯安装在砂浆垫层外侧1.0米处，每一节爬梯都用短锚筋固定在坡面上，每节爬梯之间用钢筋挂钩连接，最后将安全扶手安装稳固。爬梯用运料小车运至工作面底部，自下而上安装。见附图：GZB-HMF-XKSG-17《大坝面板浇筑无轨滑模示意图》。⑶挤压边墙施工挤压边墙随大坝填筑上升，不占面板混凝土浇筑直线工期。⑷沥青砂垫块安装沥青砂垫块的安装是按浇筑分块进行的，在确定浇筑块后，先拆除周边缝止水铜片保护罩，并按垫块设计尺寸，用平口铲由人工细心挖除小区垫层料，再将已预制好的沥青砂垫块放置于槽内，块间接合要紧密，表面要平整；当所浇块的垫块全部安放完毕，缝间灌注沥青。⑸沥青浸渍杉板安装及C型止水处理周边缝是趾板与面板及坝基之间防渗体系的最重要的部位。施工时要严格控制质量。为了保证沥青浸渍杉板与趾板头部紧密粘贴，应先将混凝土面由人工修整平整，特别要使止水铜片的“鼻头”刚好露出混凝土缝面；然后再在混凝土面上涂刷热沥青乳液；再将沥青木板贴上，在木板顶部灌注沥青，使其填满混凝土面与木板之间的缝隙；最后用刷子和汽油将C型铜片止水的污物和铜锈清除干净。⑹止水片安装止水铜片安装前，在周边缝的沥青砂垫块表面及分块缝间的砂浆垫上，先铺6mm厚PVC垫片，所铺位置要正确，要用经纬仪校正。PVC垫片用电极溶接法对接。周边缝C型止水片在拆除保护罩后要派专人检查是否有损坏、变形，检查结果报监理，如有损坏和变形要派专人修补焊接，校正变形至设计形状。分块缝间的止水铜片由成型机压制好后，放置于坝顶，起运时要进行清理，清洗铜片表面的污物，搬运时，不能下垂、弯折，沿坡面下放要设垫块，不能自由下滑，以免撞坏或擦坏，应徐徐轻拿轻放。放置后将止水铜片的“鼻头”中填塞12mm氯丁橡胶棒及聚氨脂泡沫，并用胶带封口，防止砂浆进入槽内影响适应变形。当槽内安装完毕，将止水铜片放置于分块缝的正中位置，再用经纬仪校正。止水铜片按设计图要求进行搭接，长度不应小于20mm,采用铜焊条双面焊接。为防止止水铜片翘起，用小水泥垫块将铜片压紧在平板塑料片上，水泥垫块与钢筋网固定在一起。最后将铜片止水与塑料片之间的缝口用腻子密封，以免浇筑混凝土时砂浆进入二者之间。⑺侧模安装=1\*GB3①模板安装前，要先检查是否变形，如变形必须先行处理、调直。=2\*GB3②侧模从木模加工厂运抵坝顶后，用3t斜坡运料车下放到安装部位，人工搬运到工作面组立，用风钻钻孔，打入22钢筋，钢筋长50cm，打入垫层料30cm，外露20cm，外侧架木枋斜支撑，将侧模调整到设计正确位置，侧模每块长3.0m，设两道斜撑即可，然后依次从底部安装到顶部，再进行测量校正，侧模安装必须垂直，误差不大于2mm，顶面必须顺直，不能有突变，否则影响无轨滑模的滑行，也会造成面板混凝土表面凹凸不平。两岸岸坡三角块混凝土浇筑时，要对侧模进行特别加固处理。=3\*GB3③侧模板全部安装完毕，校正无误后，再进行嵌缝、刷脱模剂，顶面槽钢涂润滑油，以利滑模滑行，减小阻力。⑻钢筋绑扎=1\*GB3①面板混凝土布置单层钢筋，钢筋布置在面板截面中部，面板在顶部和底部端面配置抗挤压钢筋。=2\*GB3②面板钢筋超前绑扎，不占直线工期。钢筋绑扎前先在坡面上组立架立筋及钢筋网的托架。按最新研究成果，面板钢筋架立筋原则上不插入垫层区，采用特制”三角板凳”支撑,减少面板与垫层区约束。=3\*GB3③整个钢筋网的稳定主要靠周边缝处混凝土垫块的支撑，在相邻块上设置锚桩，用钢筋连接等措施来保证。=4\*GB3④钢筋在钢筋加工厂按设计图纸加工制作，8t平板汽车运输至现场。在现场钢筋从相邻块由运料小车运至工作面，再由人工搬运绑扎。钢筋连接采用绑扎法，接头长度30d，同一断面（横、竖双向）接头应错开50%。见附图：GZB-HMF-XKSG-19《大坝面板钢筋运输及溜槽布置示意图》。=5\*GB3⑤绑扎完的钢筋应间距均匀，表面平整，保护层满足设计要求，接头方式符合规范要求。⑼仓面清理及验收当面板混凝土浇筑仓面的止水系统安装、两侧模板安装、钢筋绑扎、仪器埋设等工作完成后，应将仓面由人工清理干净，清除焊渣、木屑、杂物、污物、纸屑等等，自检合格后申报监理工程师进行检查、验收，当仓面检查都符合设计要求并由监理签发合格证后才能进行混凝土浇筑。⑽坝顶牵引卷扬机安装坝顶牵引滑模的卷扬机按2块面板同时开仓浇筑布置，安装4台，每台牵引力为10t。卷扬机安放于坝面顶部，距上游边缘约1.5m的位置，绳筒的中点正对滑模的吊耳。卷扬机的机座周围应打入22锚杆，深1.0m～1.5m，然后再吊装码放混凝土预制压重块，压重块重10t。牵引钢丝绳由承重托滚托起，不能在石料上摩擦，防止钢丝绳受损。⑾无轨滑模就位及下放14m长无轨滑模一套重约7.0t，用35t轮胎吊起吊，先将卷扬机钢丝绳与无轨滑模用卡扣连接牢固，放下侧模外的两端行走轮，行走轮在侧模外护面混凝土上行走。当就位及准备工作一切就绪后，由专人统一指挥，用口哨和旗语指挥下放，两端派人监视与指挥员取得联系。下行时两台卷扬机的速度要相同，慢速下放，及时调整，直至放到所需位置为止，放到靠近最低位置时拆掉抹面平台，然后将滑模放到最低位。最后用千斤顶将滑模顶起，拆掉行走轮，将滑模轻轻落在侧模上。滑模开始滑升约2m以后再装上抹面平台。当滑模滑升至面板顶部时，由千斤顶顶起,安装行走轮,由卷扬机牵引至坝顶。见附图：GZB-HMF-XKSG-17《大坝面板浇筑无轨滑模示意图》。两岸面板三角块，由于斜边较长，无轨滑模的长度已不可能跨越斜边放置于侧模上。则可在所浇块内，用槽钢焊一条辅助托架，托架顶部与面板混凝土顶面一致。利用坝顶卷扬机及两侧5t手拉葫芦将滑模放置到三角块的最低部，一端将滑模置于侧模顶上，另一端置于托架槽钢上。斜放时，从最低部位起浇，缓缓滑升最低端，另一端不滑动，并用侧向葫芦牵动滑模向另一侧渐渐位移，直到浇完三角块，滑模跨在两侧侧模上，呈水平位置后再同时向上滑升。⑿进料斗、溜槽的安装12m宽面板每一浇筑块仓面安装1个进料斗，1条溜槽。料斗用型钢支架支撑，下挂溜筒接溜槽。溜槽搭接长度不小于20cm，防止漏浆。除挂钩相连外，还需在3m左右用铅丝与面板钢筋网相连，增大其稳定性。如遇下小雨或太阳爆晒时要加盖板，以免混凝土水灰比的改变。在临近仓面的溜槽下面铺设毛竹，以利于溜槽的移动达到保护钢筋网的目的。见附图：GZB-HMF-XKSG-19《大坝面板钢筋运输及溜槽布置示意图》。⒀混凝土入仓及平仓振捣在面板混凝土浇筑前，需认真做好混凝土配合比试验和工艺试验，报请监理审批后执行，混凝土由下水库混凝土拌和系统拌制，10t自卸汽车或6m3混凝土搅拌运输车运抵坝顶，卸入进料斗，通过溜槽入仓。面板混凝土浇筑时间都在冬季，要作好混凝土冬季施工的一切准备，报监理审批后才能实施。面板混凝土除必须达到设计的各种指标外，还应具有良好的和易性便于输送，并有适宜的坍落度（4～7cm）。不合格混凝土作废料处理。混凝土沿溜槽溜入仓内，用人工进行平仓，仓面表面基本平整后才能进行振捣，仓内由插入式振捣器振捣。止水附近需人工送料，用小型软轴振捣器振捣。在浇筑过程中，要有专人负责维护侧模、钢筋、溜槽、止水等，发现问题要及时处理。⒁滑模的滑升及表面处理①滑模的滑升滑模滑升要由专人统一指挥，指挥人员必须在滑模附近，根据仓面振捣情况，用对讲机或旗子、口哨与卷扬机平台的指挥人员取得联系，统一指挥语言，指挥其滑升，每次的滑升距离不得超过30cm，每小时的滑升垂直高度不得超过2m。因混凝土供料或其它原因造成待料时，滑模应在30分钟左右拉动一次，防止滑模的滑板与混凝土表面产生粘结，增大卷扬机的启动功率。为了滑模运行安全，还需在两侧加挂10t手动葫芦，以增加安全保障，即使在上部卷扬机出现意外如停电时，10t葫芦还可起到保护作用和将滑模滑升至与混凝土面脱离。两岸三角块面板辅以托架作导轨,和手动葫芦牵引滑模。②面板混凝土表面抹面滑模滑升后，人工站在滑模尾部的抹面平台上对已浇面板表面进行抹面处理。先用长0.5m的木尺初抹，表面平整后，用铁抹子抹面，使面板混凝土达到平整美观。⒂面板表面防水材料涂层施工①为提高主坝面板的防渗能力及使面板具有自我修复裂缝的能力，在面板表面采用水泥基渗透结晶型防水材料作为防渗涂层。在面板表面抹面后，滑模滑升前施工防渗涂层。②防渗涂层选用水泥基渗透结晶型防水材料。涂层的主要施工程序包括：表面处理→防水材料涂层的配制→涂层施工→养护。③施工前对面板表面进行预处理。a.将表面上的浮灰、水泥浮浆、返霜、油垢和污渍等清除干净；b.对表面上的突起、疙瘩、起壳、分层等疏松部位，将其铲除；c.保持浸透基层混凝土润湿，而不能仅仅是表面润湿；d.表面预处理要求做到“毛糙、潮湿、干净”。④防水材料涂层的配制a.b.材料搅拌均匀，并严格做到随时配制随时施工；c.材料从加水时起计，在25分钟内用完，在施工过程中，不断地进行搅拌混合；d.严禁向已经混合好的粉料中另外加水；⑤防水材料涂层施工a.采用涂刷施工时，用半硬的鬃毛刷子或尼龙刷子将涂料采用圆形涂刷方法（刷子以圆形的运动轨迹涂刷）涂到经处理的混凝土表面上，刷子为专用刷子。b.采用喷涂施工时，喷枪的喷嘴与混凝土基面的距离不大于0.5m，且尽可能做到垂直于基面喷涂；喷涂完成后，再用大毛刷以圆形方法涂刷基面。当施工现场受风力的影响较大或喷嘴方向不易控制时，改为涂刷施工。c.按“总量控制法”进行施工，以保证防水涂层的厚度及材料用量。总量控制法即在规定的施工面积上，将计算得出的涂料均匀地涂刷或喷涂直至用完；d.严禁用酸清洗防水材料涂层。e.无论是涂刷还是喷涂均要求涂层厚度均匀、无漏喷、无漏涂、无空白。⒃面板混凝土防水涂层养护①待表面涂层达到足够硬度后（约10小时），立即进行喷洒水养护，以保证涂层处于润湿状态，但不得用水浸泡养护。②当需要在水泥基渗透结晶型防水材料涂层上进行其它施工作业时，如材料属于硅酸盐类时，只要涂层已经硬化，可不受时间限制。如不属于硅酸盐类时（特别是有机涂料），则需等到7天以后，最少不得少于3天。③养护开始的1～2天内，每天向涂层喷洒水5～6次。在夏季，遇到炎热气候时，增加喷洒水次数；在冬季，养护时加盖草袋防冻。④覆盖及养护要随面板上升逐步进行，直到本块浇完后，在坝顶设花管，进行长期养护到蓄水为止。由于坡面较长，所覆盖的草袋或泡沫塑料均需用钢筋或钢管连成骨架压在其表面上，防止被风掀起和遇水以后滑落。⒄面板顶止水铜片保护面板浇筑完时，对面板与防浪墙连接处的“E”型止水，要用粘土装编织袋进行保护，一直到防浪墙混凝土浇筑时拆除。⒅滑模的移位当滑模滑动浇完一条块面板后，用千斤顶顶起滑模，安装两端行走轮,由卷扬机牵引至坝顶。在坝顶平台用35t轮胎吊起吊，才能使卷扬机与滑模脱钩，再将滑模放置于坝顶平台，并立即进行清理维护，当下块条带浇筑时，再用35t轮胎吊将其吊至下一浇筑块。1.5面板与垫层坡面之间脱空处理因面板混凝土变形与坝体的沉陷不可能同步，从而在面板与垫层坡面之间可能会形成一个楔形脱空缝面，在防浪墙施工前必须进行回填处理。回填料必须要有与垫层料接近的弹性模量，且易于施工，总结以往类似工程经验，初拟方法如下：在上游垫层斜坡面经修坡、碾压后，将水平缝面上的堆碴清除干净，缝中充填的石渣掏出。按每1米一个测点，用8圆钢沿缝通至缝底，量测缝深度，同时量测张开缝宽度。作好记录，报监理工程师备查。与设计、监理共同研究处理措施，一般是采取灌浆处理。可在坝顶适当加压进行注浆。浆液配比为水泥：粉煤灰=1.5:8.5，用制浆机拌制，开始为稀浆，然后逐渐变浓，根据设计及监理指示适当加压灌注。灌浆时将2英寸钢管尽量通至缝的最深处，外套胶管，灌浆速度不宜过快，使其尽量渗透至所有缝隙中，直到张开缝缝面返浆为止。灌浆时宜从一侧向另一侧推进，不宜从中向两侧灌注。1.6面板水平施工缝的处理面板原则上不设水平施工缝。如因混凝土浇筑过程中因故中止或延误、超过允许间隙时间的冷缝，在已浇筑的混凝土强度达到2.5Mpa再次开仓时要对缝面进行清理。清理时将缝面凿毛、修整，用高压水、风进行清理同时对钢筋要进行调直，除锈处理。在开仓前涂抹2～3cm水泥砂浆，砂浆标号比同部位混凝土标号高一级，保证新浇筑混凝土与老混凝土结合良好。1.7面板混凝土温度控制措施⑴面板混凝土温度控制标准面板混凝土避开高温季节，安排在2006～2007年冬季浇筑。浇筑时控制最高温度不超过31～33℃。⑵温度控制措施=1\*GB3①选用水化热低的低热或中热水泥。=2\*GB3②在满足施工图纸要求的混凝土强度、耐久性和和易性的前提下，改善混凝土骨料级配，加优质的掺合料和外加剂以适当减少单位水泥用量。1.8面板混凝土防裂控制措施⑴坝体填筑质量控制影响面板变形的主要因素是坝体的不均匀沉陷。因此在坝体填筑时应保证坝体主堆石区的均匀上升，严禁横向出现施工台阶，确保填筑料的干密度达到设计要求。垫层料是支承面板的直接基础，应确保垫层料水平碾压和斜坡碾压的质量。垫层料填筑时向上游方向超填30cm，从而保证设计边线处水平碾压干密度能达到要求。斜坡碾压时应进行洒水，碾压时斜坡碾的搭接不小于50cm。⑵优化配合比设计通过试验尽可能使用较小的水灰比。为减小水化热，采用低热普通硅酸盐水泥，掺加不超过20%的粉煤灰