摘要:洪家渡水电站一期面板混凝土施工是大坝面板施工的关键,施工难度大、标准高。施工时,洪家渡水电站一期面板混凝土施工借鉴了以往成功经验,大胆采用新的施工工艺面板混凝土采用如下防裂措施:
① 保证面板钢筋配筋率不变的情况下,减小钢筋直径,布置双层钢筋;
② 混凝土拌合料中添加聚炳烯纤维;
③ 浇筑施工时,用氧焊沿垫层料坡面割断插筋,防止面板与垫层坡面一起沉降;④垫层坡面预埋10~12 m长的pvc回填灌浆管,一端露出面板顶部1 m,浇筑二期面板时对其进行无压式回填灌浆;面板养护使用进口养护密封剂,只需喷淋一遍即可完成全部养护工作。
关 键 词:面板堆石坝;混凝土施工;施工工艺;质量控制;洪家渡水电站;
1 概况
洪家渡水电站为混凝土面板堆石坝,最大坝高179.50 m,坝顶长427.79 m,坝顶宽10.95 m,上游边坡1∶1.4,下游局部边坡1∶1.25,坝底高程为969.20 m,坝顶高程为1 142.70 m。电站一期面板面积1.038 3万m2,高程为969.2~1 025 m,桩号为l0-071.6~r0+091.9,共12块面板,每15 m设一条分块缝,混凝土用量8 371 m3,钢筋用量约600 t。一期面板顶部厚度0.71 m,底部最大厚度0.91 m(法向)。面板表面坡比1∶1.406 1。
2 一期面板混凝土浇筑方案
依据设计文件及施工图纸,并参照以往施工经验,确定洪家渡水电站一期面板混凝土施工施工方案。施工时段:2002年12月8日至2003年2月10日,共62 d。强度指标:混凝土平均强度135 m3/d,平均上升速度12.5m/d。施工方案:采用2套无轨滑模,4套侧模。浇筑方式:跳块号浇筑。
3 施工工艺控制
3.1 测量放样及检查
一期面板测量放样依据监理审批的面板施工测量工作大纲进行,主要内容包括垫层料坡面预留沉降、坡面平整度、砂浆垫层轴线及平整度、止水轴线、侧模及钢筋绑扎测量等项目。垫层料坡面沉降测量预留在11月初进行,按面板分块,以5m×7.5 m网格施测,测量结果上报监理,作为面板二次定线的依据。坡面平整度测量在面板二次定线的基础上进行,平整度控制原则上不高于设计线5 cm,或不低于设计线8 cm。实际测量时,为确保面板厚度,垫层料坡面只允许亏坡,不允许盈坡,并对盈坡处进行削坡和补碾压处理,碾压采用手扶式冲击夯板。砂浆垫层的平整度用2 m的靠尺检查,若偏差大于5 mm,则进行返工处理。止水轴线与设计线的偏差不大于5 mm,两侧平段倾斜的偏差不大于5 mm。面板侧模与坡面垂直,垂直偏差不大于2 mm。侧模放线时,按公式0.3+0.0035h(h为距坝顶的高程差)算出侧模的高度,然后连续施测至面板顶部。面板钢筋的平面位置误差和高程中误差不大于2~3 mm。
3.2 爬梯安装
爬梯安装在砂浆垫层外侧1.0 m处,每一节爬梯都用φ25短锚筋固定在坡面上,每节爬梯之间用夹板螺栓连接,最后将安全扶手安装稳固。爬梯用人工运至工作面底部,自下而上安装。
3.3 砂浆垫层铺设
砂浆垫层宽50 cm,厚3~5 cm,标号为m30。沿分块缝两侧各25 cm组立高5 cm模板,其上每隔1 m左右钉上钉子并用线拉直,以控制其表面平整度。砂浆从坝顶工作面用溜槽输送至下部,从下至上连续铺筑。
3.3 沥青砂垫块安装
沥青砂垫块安装前,施工人员先拆除趾板止水铜片保护罩,用平口铲细心挖除垫层料,再将已预制好的沥青砂垫块放置于“f”型止水铜片下,垫块与铜片止水之间平铺土工织物,并检查
垫块之间接合是否紧密,表面是否平整,夯实垫块周围松散的垫层料,最后缝间用沥青灌注。
3.4 沥青浸渍杉木板安装及“f”型止水铜片处理
为了保证沥青木板与趾板头部紧密粘贴,施工时先凿去“f”型止水“鼻子”上部的混凝土面,使“鼻子”刚好露出一半,然后在混凝土面上涂刷热沥青乳液,将沥青木板紧贴其上,并在木板顶部缝间灌注沥青,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“f”型铜片止水的污物和铜锈清除干净。并有专人负责修补、焊接周边缝损坏及变形的“f”型止水铜片。
3.5 面板止水铜片安装
面板止水铜片安装前,在周边缝的沥青砂垫块表面及分块缝间的砂浆垫块表面,铺设好土工织物。土工织物连接采用搭接,搭接长度40~50 cm。分块缝间的“w”型止水铜片由铜片止水成型机压制成型后,放置于坝顶固定区域。搬运前除去止水铜片表面污物,止水“鼻子”用pvc棒及聚氨脂泡沫填塞,并用胶带纸封闭;止水立脚用聚氨脂泡沫填塞,并用胶带纸封闭。搬
运时保证止水铜片不下垂、不弯折,沿坡面下放加设垫块,防止自由下滑、撞坏和擦坏铜片。止水铜片铺设时,用经纬仪校正,使其对准砂浆条带中线。“f”型铜片止水与“w”型铜片止水用异形接头连接。异形接头整体冲压成型,防止出现裂纹或孔洞等缺陷,并经退火处理。铜止水片连接采用搭缝焊接,双层焊道焊缝。为防止止水铜片翘曲,用预制砂浆垫块将铜片压紧在土工织物上,砂浆垫块与钢筋网用点焊固定在一起。最后将铜片止水与土工织物之间的缝隙用胶带纸封闭。
3.6 面板侧模安装
安装前,检查侧模是否变形、损坏;如有,则先行处理。侧模从制作场运抵坝顶后,按照模板的编号顺序,人工运至工作面。安装时,在垫层料坡面打入φ22 mm锚筋,锚筋长60 cm,入垫层
料40 cm,外露20 cm。侧模每块长3.0 m,设3道斜撑,用三角形木枋斜支撑,依次从底部安装到顶部,最后校正,侧模安装见图1。
侧模全部安装完毕,校正无误后,再进行嵌缝、刷脱模剂。
顶面槽钢涂润滑油。
图1 侧模安装示意
3.7 大坝接地网敷设及观测仪器的埋设
大坝接地网敷设在钢筋混凝土面板中,利用面板结构钢筋焊接成25 m×30 m的接地网格。一期面板共有2道纵向接地线、6道横向接地线和1道面板周边接地扁钢,纵向桩号为纵上
0+173 m、纵向0+201 m;横向桩号为横左0+74 m、横左0+47.5 m、横左0+21 m,横右0-5.5 m、横右0-32 m、横右0-58.5 m。面板钢筋绑扎完毕后,通过测量找出接地网出线位置的钢筋,用红色油漆标出醒目标记,将接地钢筋与面板外沿的镀锌扁钢作u字形跨接处理。焊接长度为扁钢宽的2倍或钢筋直径的6倍。观测仪器的埋设按监理审批的一期面板安全监测施工组织
设计实施。面板施工过程中,设专人负责仪器及电缆的维护。
3.8 钢筋绑扎
一期面板布置双层双向钢筋,钢筋主筋直径18 mm,分布筋分别为14 mm和16 mm。钢筋间距15 mm,保护层10 cm。周边缝、分块缝的接缝处均有抗挤压钢筋。抗挤压钢筋在钢筋场制
作,其余均在现场制作。安装底层钢筋前,垫层料坡面打入φ22 mm的插筋,插筋一端深入垫层料50 cm,另一端与两层钢筋焊接,其间距为5 m×5m或5 m×7 m,并用5 cm见方的预制c30砂浆垫块作为底层钢筋支承,砂浆垫块的间距为2 m×2 m。底层钢筋安装完毕后,再安装顶层钢筋。钢筋采用绑扎连接,接头长度30d(d为钢筋直径),同一段面(横、竖双向)接头数量不超过50%。面板钢筋伸出面板顶部50 cm以上,作为二期面板钢筋接头。
3.9 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、接地网敷设、钢筋绑扎、仪器埋设等工作完成后,人工清除仓面焊渣、木屑等杂物,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再进行混凝土浇筑。
3.10 坝顶卷扬机安装
10 t牵引力卷扬机安装在距坝顶上游边缘约1.5 m位置,其绳筒中点正对滑模的吊耳。卷扬机的机座周围打入φ22 mm锚筋,深1 m,外露20 cm,然后再吊装码放混凝土预制配重块4块,
卷扬机后座压重10 t。
3.11 无轨滑模就位及下放
无轨滑模吊装前,指派专业技术人员对其进行检修。检修后的滑模,滑板面平整,四周无扭曲,表面平整度在2 mm以内(用2 m靠尺检查);整体最大挠度低于1/500。无轨滑模一套重
约8.5 t,用100 t吊车吊放于侧模上,然后放下滑模两端行走轮。滑模下放前,用卡扣件将卷扬机钢丝绳与无轨滑模锚环连接牢固,指派专人指挥和操作,确定口哨和旗语含义。下放时,行走轮在两侧模板以外坡面上行走,2台卷扬机同时慢速下放,且速度相同,监视滑模两端情况的人员与坝顶指挥员时刻保持联系,以便及时调整两侧滑模下放速度。靠近设计位置时,先拆掉抹面平台,然后继续下放。放到设计位置后,先用2台千斤顶顶起滑模两侧,拆掉行走轮,再用千斤顶下放滑模。滑模滑升约2 m后再装上抹面平台。此外,两岸靠趾板附近的三角块斜边较长,无轨滑模的长度不够跨越斜边。施工时在无轨滑模一端支撑架焊接一段槽钢,以增加滑模底部长度,槽钢顶部与待浇面板混凝土顶面齐平。下放过程中,滑模一端置于侧模上,另一端置于已浇趾板上,并沿下滑轨迹在面板及趾板上涂抹润滑油,然后用坝顶卷扬机及两侧5 t手拉葫芦下放滑模。
3.12 溜槽安装
面板每条块2个活动溜槽,溜槽搭接长度不小于10 cm,以防漏浆。溜槽除铁丝相连外,每隔3 m左右用铁丝与面板钢筋网相连,增大其稳定性。如遇下雨或太阳爆晒时则加盖彩条布,防止混凝土水灰比的改变。在临近仓面的溜槽底面铺设毛竹,以利溜槽移动和混凝土下料均衡,同时起到保护钢筋网的作用。
3.13 混凝土入仓,平仓与振捣
面板混凝土浇筑前,认真做好混凝土配合比复核试验和工艺试验,报请监理审批后遵照执行。面板混凝土用6 m3混凝土搅拌运输车运抵坝顶,通过溜槽入仓。混凝土必须达到设计的各种指标,入仓前由监理现场检测混凝土的坍落度(设计坍落度4~7 cm),严格把关,不合格混凝土作废料处理。用人工进行平仓,表面基本平整后才能进行振捣。振捣时,靠侧模或止水部位
采用小型软轴振捣器振捣,其它部位采用φ50 mm插入式振捣器振捣。振捣器在距滑模前缘20 cm以外进行振捣,严禁振捣器深入滑模内振捣,以防滑模托起,甚至滑模后部成型的混凝土
垮塌。
3.14 无轨滑模滑升及面板混凝土的表面抹面和养护
(1)滑升。滑模滑升要由专人统一指挥,指挥人员必须24h在位。滑模上的指挥人员用口哨或旗子与卷扬机平台的指挥人员取得联系,协同指挥滑模滑升,每次的滑升距离不得超过30 cm,每小时的滑升距离不得超过2 m。因混凝土供料不及时或其它原因造成待料时,滑模须每隔30 min左右拉动一次,以防滑模同混凝土粘结,增大卷扬机的启动功率。为了运行安全,须在滑模两侧加挂10 t手动葫芦,即使在上部卷扬机出现意外事故时,葫芦可起到保护作用。对于面板的三角块部分,先缓缓滑升最低端,另一端不滑动,并用侧向葫芦牵动滑模向另一侧渐渐
移位,待滑模跨在两侧侧模上且呈水平位置后再同时向上滑升。
(2)抹面。刚滑过的面板混凝土表面,由抹面平台上的泥工按抹面样板用长0.5 m的木尺初抹,表面平整后,再用铁抹子光面。
(3)养护。混凝土表面初凝后喷淋美国symons养护密封剂,用量为5 m2/kg。人工一次作薄雾状喷淋均匀,对个别地方作二次喷淋。待养护剂被混凝土吸收后,面板混凝土上先盖一层塑料薄膜,再加盖湿麻袋布。由于坡面较长,塑料薄膜用胶带纸固定在混凝土面上,麻袋布则用钢筋或钢管连成骨架压住,以防止塑料薄膜和麻袋布被风掀起和遇水后滑落。
3.15 滑模的移位
当浇完一块面板后,先用卷扬机将无轨滑模拉到侧模顶端,再用100 t吊车吊起滑模,然后解脱钢丝绳,将滑模置于坝顶平台支承架上,并立即进行清理和养护。浇筑下一块面板时,再重新起吊。
4 结语
洪家渡水电站一期面板混凝土施工借鉴了以往成功经验,大胆采用新的施工工艺。工程取得了良好的施工效果,为二、三期混凝土面板施工积累了宝贵的经验。
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