云南水电站面板堆石坝趾板与防渗面板混凝土施工方案

水电站面板堆石坝趾板与防渗面板混凝土施工方案摘要本文较详细地介绍了云南水利枢纽工程面板堆石坝趾板与防渗面板混凝土施工工艺，可供其他类似工程施工借鉴。关键词云南水利枢纽面板堆石坝趾板与防渗面板混凝土施工1工程概况水电站位于云南省思茅地区墨江哈尼族自治县（左岸）与江城哈尼族彝族自治县（右岸）的界河把边江河段上。枢纽主要由混凝土面板堆石坝、右岸开敞式溢洪道、左岸引水发电系统、地面厂房、排沙隧洞、下游河道保护工程等组成。其中挡水坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程643.0m，趾板最低高程为508.0m，最大坝高约135m，坝顶宽度10m，坝顶长度315m，坝顶设1.2m高防浪墙，墙顶高程644.2m,上游坝面坡度1:1.4，下游坝面坡度1:1.35。趾板及防渗面板混凝土设计总量3万方。2趾板与防渗面板混凝土施工2.1趾板混凝土施工本工程趾板砼处于趾板槽基岩上，从基坑508.00m高程沿两岸趾板基岩面左岸浇筑至640.20m高程，右岸浇筑至608.00m高程，趾板“X”线总长为469.2m，混凝土标号为C25。561.00m高程以上为A型趾板，以下为B型趾板。A型、B型趾板按与面板接触面坡比及长度不同分为A1～A4、B1～B3的7种型式。A型趾板宽度为6m，混凝土厚0.6m；B型趾板宽度为8m，混凝土厚0.8m。趾板基础设锚杆，锚杆间排距为1.5m，长4.5m，深入基岩3.5m，其中A型趾板布置4排，B型趾板布置5排。2.1.1趾板施工程序及分段趾板是坝体防渗的一个重要组成部分，因而施工技术要求较高。趾板混凝土施工应在基础面开挖、处理完毕，并按隐蔽工程质量要求验收合格后方可进行。大坝趾板开挖结束验收后，进行趾板基础处理，基础处理施工结束后进行锚杆施工和砼浇筑，砼浇筑采用从下至上、分块浇筑的浇筑顺序。先浇筑河床趾槽内趾板，再浇筑左右岸坡趾板。连接段趾板浇筑时采取先浇相邻趾板砼，后浇连接段砼的施工顺序。趾板砼自下而上分三期施工，第Ⅰ期：河床508.0m高程～535.0m高程，第Ⅱ期：535.0m高程～570.0m高程，第Ⅲ期：570.0m高程～640.2m高程。趾板砼浇筑不设永久结构缝，最长浇筑段不大于15m，分缝处按施工缝处理。趾板混凝土施工，应超前于相邻区的垫层区、过渡区和主堆石区填筑前完成，保证趾板基础处理与混凝土施工的质量，避免相互干扰。为了使趾板砼浇筑后灌浆工程能顺利施工，在趾板砼浇筑时预埋帷幕及固结灌浆管。2.1.2模板架立由于趾板属不规则形体，模板采用组合钢模配木模板拼装。为了提高模板的通用性和周转次数，在加工厂制作几种规格的定型木模至现场组装，在镶止水和转角处采用散装木模板现场拼装。两岸陡坡地段趾板表面用钢筋设模架铺设盖模，主要采用组合钢模立模，随砼浇筑上升逐步将下部模板拆至上部循环使用，坡面模板上局部预留孔口，以保证砼入仓和振捣。趾板混凝土施工配合比表编号等级级配入仓方式水灰比W/C减水剂掺量（%）砂率%单方材料用量((kg/mm3)备注水水泥减水剂砂小石中石1C25二溜槽0.490.7331503062.146255087612C25二泵送0.490.7371703472.43678462693备注：二级配计算容重2350kg/m32.1.3止水安装及保护铜止水采用铜片卷材压模机具压制成型，现场分段焊接，接头采用搭接双面黄铜焊条焊接，搭接长度不小于2cm。止水安装采用钢筋进行夹固，砼浇筑过程中，设专人对止水进行保护，趾板拆模后用钢板制作保护罩保护，直到浇筑面板砼前拆除。2.1.4趾板混凝土浇筑及养护砼由右岸混凝土拌和系统拌制，8m3砼搅拌车运输，通过同期填筑道路到达工作面附近，根据不同部位采用砼泵或负压溜槽入仓。每块砼浇筑连续进行，采用人工手提插入式振捣器振捣，仓内设专业技术工人振捣，防止欠振和漏振。对止水安装部位派专人负责，既要保证止水与砼紧密结合，又要防止止水变形和变位。趾板基础处理超挖过大时，宜将超挖部分先用混凝土回填至基础面设计高程，再浇筑趾板混凝土，以利于防止裂缝的产生。趾板混凝土在周边缝一侧的表面应仔细整平。砼浇筑终凝6h内及时加以覆盖，起保湿和防止雨淋的作用，初凝后揭开覆盖物，长流水养护至设计强度。在炎热、干燥气候条件下，提前进行养护，并适当延长养护时间，养护时间不少于28天。趾板混凝土浇28天内，20m范围内不得进行爆破；20m范围以外进行爆破时最大一段起爆药量必须严格控制，避免或减轻爆破振动的影响，保证趾板与基岩的良好结合。2.2防渗面板混凝土施工电站大坝面板分三期采用滑模进行浇筑，面板为不等厚的板结构，按公式e=300+0.0035H（mm）（H=640.2-h，h为该点高程），面板顶部厚度为30cm，底部最大厚度76cm。砼由7m3、8m3自卸汽车水平运输，“U”型溜槽入仓。每块浇筑块用两道溜槽布料，周边三角区采用人工摆动溜槽布料，人工振捣密实。一期面板混凝土施工是在大坝一期填筑至高程570.0m后开始混凝土浇筑。施工平台布置在高程570.0m，平台宽20m。面板分区浇筑见下图。钢筋制安面板钢筋为双层布置，一、二期面板设计钢筋种类有Φ20、Φ18、Φ16、Φ14四种规格。一期面板钢筋在临时坝顶高程570m平台加工，二期面板钢筋在临时坝顶EL620m平台加工，利用钢筋台车配合人工送至仓面现场绑扎。先在仓面内布置竖向架立筋，架立筋采用Φ20，L＝100cm（锚深20cm）螺纹钢筋，按面板混凝土施工配合比表（溜槽）编号坍落度(cm)水灰比W/C减水剂掺量（%）砂率%单方材料用量((kg/mm3)备注水水泥减水剂微纤维粉煤灰砂小石中石15~70.460.8361352352.350.959701498747早晚27~90.460.8361402432.430.961695494742高温时段3m×3m间距布置，架立筋架设一段后，通过测量放线，在插筋上标出结构钢筋的设计位置，根据设计图纸，上层水平向钢筋在下，顺坡向钢筋在上，下层钢筋水平向在上，顺坡向在下。下层钢筋绑扎时，先绑扎顺坡向钢筋兼作架立筋，上层先绑扎水平向钢筋，兼作架立筋。钢筋绑扎人工自下往上进行，上层钢筋，横向钢筋焊接在插筋上，纵向钢筋固定在横向筋上。下层钢筋纵向钢筋焊接在插筋上，横向钢筋固定在纵向筋上。顺坡向钢筋及水平向钢筋均为上、下交错布置。钢筋加工：靠周边缝弯折钢筋弯折长度按公式△L＝0.3+0.0035H-0.14（H=640.2-h，h为该点高程，单位为米），靠垂直缝弯折钢筋弯折长度按公式△L＝0.3+0.0035H-（0.14+该处钢筋直径÷100×2）（H=640.2-h，h为该点高程，单位为米）。2.2.2周边止水安装面板垂直缝止水材料包括铜止水、GB止水板等材料。铜止水在临时坝顶平台（一期高程570m，二期高程620m）制作，根据垂直缝长度，一次压制完成，并在铜止水鼻头内嵌入Φ15mm橡胶棒，用胶带纸固定，人工送到安装位置进行安装。砂浆垫层找平后，在垫层上刷一层乳化沥青，铺好宽420㎜的土工织布，在铜止水安装好之后，安装侧模并打插筋固定。2.2.3模板安装侧模主要采用15㎝×15㎝×200㎝方木组成，面板厚度通过抽出模板上的活动木条来调整。Ⅰ序块侧模采用与面板钢筋焊接，先将内侧涂脱模剂，按编号顺序放置在立模位置，然后利用拉筋与面板钢筋连接，使侧模在测量边线上，夹紧插筋，侧模立设需成直线，与趾板相接周边缝位置预先衬好12mm硬木垫板。垂直顶部V型槽采用5㎝木板制作而成，固定在侧模顶部，在混凝土初凝后，拆除然后循环使用。侧模安装时，须确保止水片的安装牢固稳定，并注意保护已埋设好的止水片，严防破坏止水，侧模支架支撑用Φ25㎜插筋打入挤压边墙内，锚固40㎝。侧模高度计算公式为e=0.3+0.0035H（e为面板厚度即侧模高度，H为计算断面高程至面板顶部高程之间的垂直高度，面板顶部高程为高程640.2m）。滑模主要由底部钢板、上部钢桁架、牵引机具及摸面平台等组成，总长13.4m，有效长度12m，总宽度1.25m，有效宽度1.2m，共加工制作4套。每套滑模由两段6.7m长组成，中部采用螺栓连接。滑模前部焊接振捣平台，后部焊接水平抹面平台，顶部搭设防雨棚，内部可放置铁块或砂子作为配重，前端与坝面平台上两台10T卷扬机牵引钢丝绳连接。滑模一期面板采用两套，二期面板采用4套，每台自重6.5T，配套卷扬机采用慢速卷扬机，坝坡最长段105.12m，坡度1：1.4，每块面板浇筑宽度为12m。滑模结构采用钢结构，操作平台采用木结构，为无轨滑模，其钢面板尺寸为13.4m×1.25m，侧模为宽15cm的方木。卷扬机锚固采用压重锚固法，压重混凝土尺寸为1.7m×1.7m×0.8m，单块重量约5.3T，每台卷扬机配两块，不计备用共预制14块。滑模自重、卷扬机牵引力经计算校核，满足要求。滑模就位，通过16T汽车吊配合10T卷扬机顺侧模顶部下滑到底部，在一期面板浇筑高程563m和二期面板浇筑高程615m以上部位，采用方木作为滑模下滑轨道。每一仓滑模滑升到顶部后，利用16T汽车吊配合自卸汽车吊运至下一浇筑仓块。2.2.4溜槽架设溜槽采用1.5mm厚、100cm×200cm的铁皮制作。无轨滑模就位后，即可在钢筋网上布置U型溜槽，分段固定在钢筋网上，其上接坝面集料斗，下至离滑模前缘0.8～1.5m处，每仓均布置两道溜槽，浇筑过程中摆动末端溜槽下料，在滑模滑动过程中按需要取下末一节溜槽，清理干净后放置于滑模操作平台上。溜槽采用对接式连接，布置于条块的三分之一处，其安放应平直，不应有过大的起伏差，以防止混凝土在输送过程中溢出槽外，溢出槽外的混凝土应及时清理干净，同时还应防止溜槽脱节核漏浆撒料现象；在混凝土进入集料斗前，应先倒入1.5～2m3（可按现场溜槽的长度调整）水泥砂浆或一级配混凝土用于润滑溜槽，以便在开仓时混凝土能在溜槽内正常滑行；在混凝土下滑过程中应随时移动末端溜槽，以免混凝土堆积过高而影响平仓；溜槽在施工时应遮盖防雨、防晒材料，以避免日晒、雨淋影响混凝土质量。在混凝土施工到该部位时，拆除溜槽上部的遮盖。溜槽上部遮盖为了方便拆除，加工制作成每长度5～10m一段，支撑肋筋绑扎在面板钢筋上。为了避免溜槽内骨料分离，局部设置挡板。混凝土的拌制与运输混凝土由清水河拌和系统拌制，为了保证面板混凝土强度及浇筑过程中的不间断性，专门固定清水河2座拌和楼中的1＃楼作为面板混凝土拌制使用。混凝土运输采用8m3混凝土搅拌车运输。混凝土搅拌车在运输混凝土过程中，严禁在运输途中休息停留等，特别是夜班施工。严禁私自往搅拌车内加水。为保证混凝土浇筑的连续性，交接班时，拌和站不停机。下班前，滑模操作人员应完成滑模滑升移位后，才能离开工作岗位。2.2.6混凝土的浇筑1）混凝土由溜槽入仓分层浇筑，用插入式振捣器振捣密实。溜槽防雨措施图2）靠底座1.0m左右的混凝土，先振捣好后再放下滑模，进入正常浇筑阶段，振捣器在模板前沿30～50cm提前振捣好，然后由布置在坝面的2台10T卷扬机拖动，均匀上升，平均滑升速度1.2m/h。3）由于坡缓、坍落度小，混凝土可无强度出模，出模后，及时进行人工修整、压平和抹面。4）面板混凝土采用跳仓浇筑。5）浇筑不规则异形块时采用盖模进行浇筑。6）振捣：混凝土入仓应均匀布料，每层布料厚度为25～30cm，并应及时振捣。采用插入式振捣棒振捣，主仓面混凝土采用棒径Φ50mm的振捣棒。振捣器应在滑模前缘振捣，不得靠在滑模上或靠近滑模顺坡插入浇筑层，以免抬动模板；在模板滑升时不得振捣。振捣间距不得大于25cm，深下层砼5cm位置处，振捣时间为20～40s，以混凝土不显著下沉，不出现气泡，并开始泛浆为准。靠近侧模位置采用Φ30振捣棒振捣。止水片周围的混凝土应采用人工铁锨铲料入仓，保证砼振捣密实。7）模板滑升：滑模滑升前，必须清除其前沿超填的混凝土，以减少滑升阻力，每浇筑25～30cm混凝土提升一次模板，每次滑升时间间隔定为10～15分钟，滑升幅度20～30cm不超过一层混凝土的浇筑高度。8）人工第一次收面：滑模滑升后，由人工在滑模抹面平台上及时采用木模或钢模及时进行第一收面。面板平整度用2m靠尺检查平整度不大于5mm。9）二次压面：面板混凝土表面脱水后，人工及时对混凝土表面进行第二次压面抹光，防止混凝土表面脱水形成细微通道，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。10）面板分期缝设置及施工缝处理二期面板浇筑到顶时，二期、三期面板分期缝根据设计要求按下图设置和处理。2.2.7周边三角块浇筑在面板分块靠近趾板周边区域部分，形成了不规则的三角形。三角形块浇筑不单独进行，也不留施工缝，它的浇筑与不规则部分一次连续进行，具体可分为三种情况：1）对于缓倾角周边三角块（斜边倾角小于或等于45°），先使滑模平行于周边趾板（滑模呈倾斜状态），然后从底端往高端浇筑混凝土。滑模提升时，只提升底端，高端不提（即绕O点转动），直至底端升高端在同一水平位置，左右两端相平时，即结束三角形块浇筑，转入正常左右两端平行滑升的规则形状块施工。2