浅谈混凝土面板堆石坝面板施工技术

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:quake_bj
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  摘要:本文主要以某水电站混凝土面板堆石坝面板的施工为例,对其施工技术和施工工艺进行了详细探讨。
  关键词:混凝土面板堆石坝;施工技术;施工工艺
  Abstract: this paper mainly by the panel of a hydropower station concrete facing rockfill dam construction as an example, its construction technology and construction technology has carried on the detailed discussion.
  Keywords: concrete face rockfill dam; The construction technology; The construction process
  中图分类号:[TQ178]文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
  
  
  混凝土面板堆石坝成为当今最富竞争力的坝型之一,除了安全、经济、适应性强和可就地取材的独特优势外,其设计和施工方法的日趋成熟,标准化程度越来越高也是一个重要原因。虽然每座坝的地形地质条件、筑坝材料特性有所差别,但在坝体体型、材料分区、填筑工序上大致都是相同的。对大坝施工单位来说,如何满足坝体填筑的设计压实指标,则主要体现在坝体施工技术上。本文通过实际例子对混凝土面板堆石坝的施工技术做了详细论述。
  一、 工程概况
  某水电站工程位于某县,该河河口上游1.5km处,距该县城30km,河谷呈不对称“V”型峡谷,属冷水河干流水电开发规划的第三个梯级。
  该水电站以发电为主,兼防洪、养殖、供水、旅游等综合利用,总库容7562万m3,电站装机2台,总装机容量25MW。枢纽主要建筑物包括混凝土面板堆石坝、溢洪道、引水发电系统、电站厂房、升压站等,属于Ⅲ类中型工程。
  该水电站面板共划分12块,编号为B1~B12,分块宽度为12m和10m两种(其中B1为10m,其余均为12m)。面板混凝土分两期施工,混凝土总工程量5700m3,面板基础坡比1:1.35,表层坡比1:1.355174,面板厚度为渐变形式,厚度按0.3+0.003H(H为对应高程)变化,即由底部57.7cm变至坝顶30cm。面板混凝土浇筑采用Ⅰ、Ⅱ序跳仓补空的施工方案进行。Ⅰ期浇筑B3~B11(▽544~▽612,其中B11浇筑到▽606),砼工程量3500m3;Ⅱ期浇筑B1~B12(▽612~▽636),砼工程量2200m3。板间缝共11条,其中张性(A型)缝7条,压性(B型)缝4条。
  二、面板施工技术
  1、面板混凝土施工程序
  2、面板混凝土浇筑
  2.1面板混凝土浇筑施工的仓面准备
  (1)浇筑面板混凝土前,先清除垫层、坡面上的废料,然后按照浇筑顺序布置3m×3m网格进行平整度测量,对超过面板设计线5cm及低于设计线8cm的坡面进行整修。整修包括垫层削坡,对垫层固坡砂浆进行脱空和脱落检查。对脱空部位必须凿除处理,对脱落部位进行修整,并用同标号砂浆修补。
  (2)板间缝开挖及垂直砂浆找平。严格对侧模安装位置设计线控制其平整度,不得除出现接头。
  (3)周边缝开挖及周边缝沥青砂浆垫层。周边缝开挖采用自上而下开挖,沥青砂浆垫层采用自下而上处理。沥青砂浆严格按照设计比例配料人工拌匀,铺筑时严格控制安装铜止水部位沥青砂的平整度,并用木锤、木模敲打和按实,避免脱空现象。等沥青砂冷固后,在F型铜止水与沥青砂垫层之间安装PVC垫片,在止水铜片上粘贴止水条。
  (4)钢筋制作与安装。面板钢筋采用现场制作现场焊接,钢筋安装顺序为:纵向架立筋、横向架立筋、纵向分布筋、横向分布筋、周边加强筋。采用自上而下的人工焊接。
  (5)铜止水与侧模安装。先将PVC棒和泡沫塑料充填到铜止水鼻梁中,用透明胶带纸固定。测量放样出面板垂直缝位置和面板顶面线,然后安装在PVC垫片上。安装侧模,侧模应紧贴在“W”型止水铜片鼻梁中,内侧面应平直且对准铜止水鼻梁中。
  2.2面板混凝土浇筑施工
  (1)整理坝顶工作面,确保交通通畅,滑模安装。在滑模安装前,滑动模板必须清洗干净,不得粘有已凝固的混凝土,以保证出模混凝土表面平整度,待卷扬系统就位后,可用移动式吊机将滑模吊到侧模上,滑模用钢丝绳固定在卷扬机支架上,吊机卸钩穿系卷扬机系统,滑模变可下滑就位。
  (2)入仓、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,振捣器应在滑模前缘振捣,不得靠近滑模板上,或靠近滑模顺坡插入浇筑层,以免抬模。止水片周围的混凝土应采用人工入仓,以防分离料进入接缝处。振捣以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,并开始泛浆为准。
  (3)模板滑升。滑模升前必须清除其前沿超填混凝土,以减少滑升阻力。每浇筑一层(25~30cm),混凝土提升滑模一次,不得超过混凝土浇筑高度。
  (4)压面。混凝土出模后立即进行一次压面,待混凝土初凝结束前完成二次压面。
  (5)特殊气候条件面板混凝土施工。
  ①高温季节施工,应避开高温时段,选择早、中、晚和夜间进行浇筑,使入仓混凝土温度控制在28℃以下。
  ②雨季施工,必须时刻关注天气预报,预报无雨或小雨(降雨量小于5mm/h)时可以开仓,并在施工现场备好雨棚架、雨布。
  3、面板混凝土养护
  面板混凝土养护是防止面板因干缩而引起裂缝的重要措施。在二次收面混凝土初凝后及时用化纤毛毯覆盖,保湿保温,缩小混凝土与外部大气湿度差,终凝12小时后进行流水连续养护,流水平均温度在10℃左右,以防止混凝土内外部温差过大。面板表面及时连续的保湿有利于降低混凝土的热交换系数,减缓变形速度。
  4、面板表止水安装
  面板混凝土浇筑后,混凝土在指定时间内达到强度后,进行面板表止水安装。用角磨机磨平张性(A型)缝、压性(B型)缝及周边(C型)缝,涂刷AB胶,放置PVC棒,填充塑性材料。在填充好的塑性材料上再涂刷AB胶,盖上橡胶板,最后用不锈钢扁钢和膨胀螺栓安装牢固。
  三、面板混凝土施工工艺
  1、挤压边墙凿断处理
  为了尽量减少混凝土挤压边墙对面板混凝土的约束,在沿面板垂直缝方向将挤压边墙凿断,其凿断深度不小于30cm,缝底宽度不小于6cm,缝口宽度不小于10cm,用ⅡAA料填缝并人工分层锤实。
  2、垂直缝砂浆垫层施工
  首先在混凝土挤压边墙坡面上将面板垂直缝的位置及砂浆垫层的范围准确放出,人工用鐵钎在其范围内凿槽,凿槽深度满足砂浆垫层的厚度。然后人工铺设M20的砂浆垫层,其平整度要求在2m长的范围内控制在5mm以内,利于止水铜片及侧模的安设。
  3、周边缝沥青砂浆块施工
  将周边缝处趾板止水片的保护设施拆除,露头拉筋用砂轮机磨平。人工用铁钎、铁撬按设计边线、深度和坡度凿槽,并修整成型;埋设沥青砂垫块,垫块之间的缝隙用热沥青灌实,其平整度控制在10m范围内起伏度不超过20mm.沥青砂浆块在综合加工厂预制,其配比为:沥青:砂为1:10(重量比),沥青针入度50~60。
  4、混凝土挤压边墙坡面整修
  垂直缝砂浆垫层施工完毕后,以其为基准对混凝土挤压边墙面进行超欠整修处理,其偏差按+5cm~-8cm控制。以保证为面板提供一个平整的支承面。
  5、喷涂乳化沥青施工
  挤压边墙坡面整修完毕并经监理工程师验收后,沥青喷射机由上至下开始喷涂乳化沥青。首先在坡面上喷射一遍乳化沥青,待干后再喷射第二遍乳化沥青,并用小车在其后人工抛洒砂子,随后用滚轮碾碾压一遍,然后喷射第三遍乳化沥青,在其面上再洒一层砂子,用滚轮碾再碾压一遍。乳化沥青为沥青含量约为60%的溶剂稀释乳液。
  6、钢筋制安每块面板钢筋按设计图纸在现场分别加工。
  接头采用剥肋滚压直螺纹套筒连接。为保证钢筋接头满足规范要求,将钢筋两端头用专用车丝机加工成螺纹型,并用专用硬质塑料套保护。加工完成的钢筋按要求套丝检查、记录、编号挂牌堆存。
  安装钢筋时首先在坡面布置架立筋,架立筋用Φ25mm螺纹钢,间排距2.2×2.4m,打入挤压边墙40cm,按总量的50%布置,其余用板凳筋作架立筋支撑钢筋。并在架立筋上标出钢筋绑扎的设计位置。然后将坝面上加工合格的钢筋按编号顺序用钢筋台车水平运至施工仓位,20T吊车将运至的钢筋吊于坡面施工台车上,用5T卷扬机牵引鋼筋台车将其运至安装工作面,人工现场组装,每次输送2~3吨钢筋。
  7、止水制安
  采用自制四级铜止水片成型机在坝面施工平台现场压制成型,顺坡面下送至周边缝接头处。长度依每块面板的情况确定,尽量减少接头,最长连续压制成形140m.垂直缝拐角处L型异型接头采用厂家定做,现场人工安装。铜止水连接采用双面搭接焊,搭接长度不少于20mm。
  8、侧模制作安装及就位
  侧模为钢木组合结构,主要由18轻型槽钢配木模板组成。轻型槽钢标准长6m,部分为3m。底部渐变段为6cm厚木模板,每副模板长3m。侧模安装在垂直缝底止水安装完成后进行,面板侧模安装自下往上,在仓面两侧布设坡面小车,用5吨卷扬机牵引运输侧模材料。侧模外侧采用三角支撑架固定,三角支撑架用Φ20mm长50cm钢钎固定于挤压边墙垫层护面上。内侧采用钢筋作支撑。
  当侧模初步安装完成后,用连接螺栓调整垂直度,以保证侧模之间的接缝平整严密,无错台现象。
  9、溜槽铺设
  溜槽采用梯形,每节长2.0米,端部设连接挂勾。滑模下滑时,在钢筋网上铺设并分段固定。溜槽上部采用柔性材料作盖板,底部铺上塑料布或绒毛毡使其与钢筋网隔开,溜槽内每隔20~30m设置塑料软挡板,以防止骨料分离和缓冲混凝土下滑冲力。面板分缝宽16m时对称布置二道溜槽,8m宽时中间布置一道溜槽。
  10、混凝土浇筑
  混凝土用自卸汽车运输至坝面后卸入受料斗内,由受料斗顺坡面溜槽输送入仓,仓内人工摆动溜槽,按30~50cm分层布料,仓面中部采用φ100mm的振捣器振捣,靠近侧模和止水片的部位,采用φ70mm软管振捣器振捣。振捣由专人负责。在振捣时振捣器沿滑模前铅锤方向向下,以防止模板上浮,并不得触及滑模、钢筋、止水片,振捣间距不大于40cm,深度达到新浇混凝土层底部以下5cm。脱模后人工进行两次收面。
  为了保证混凝土的浇筑质量和施工速度,受料斗及溜槽在卸料前要用砂浆进行润滑,以保证混凝土输送的顺畅。仓面混凝土坍落度控制在3~5cm,出机口坍落度按浇筑部位的不同分别控制在5~7cm和7~10cm,初凝时间为10~12h之间。周边三角区采用扣模法施工。
  11、混凝土养护
  混凝土出模经人工收面后,在混凝土表面覆盖粘有塑料膜的绒毛毡保温被,并用从坝面供水管引出的支管进行洒水养护,达到保温和保湿的效果。单块面板浇筑完毕后,在顶部布置一趟钻孔的花管进行不间断流水保湿养护。
  12、雨季施工措施
  在遇大雨时立即停止浇筑,并将仓面遮盖好,同时做好仓面的排水工作。雨后及时排除仓内积水,若混凝土没有初凝可先对仓内混凝土加铺同标号砂浆振捣后继续浇筑,否则则按施工缝处理。
  降雨量较小时,对运输混凝土的自卸汽车覆盖防雨雨布,对仓内两侧铜止水处用棉纱布进行拦堵流水,在水平方向将喷涂的乳化沥青凿断以利于流水渗入挤压边墙垫层内,在保证仓面混凝土在无冲刷的情况下继续浇筑混凝土。
  参考文献
  [1] 傅志安,凤家骥.混凝土面板堆石坝[M].华工理工大学出版社,2004.
  [2] 刘砺.混凝土面板堆石坝的设计施工与运行[J].水利水电快报,2001.
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