要:该文介绍了无轨滑模施工技术在浙江景宁县三枝树电站混凝土面板堆石坝面板施工中的应用。
关键词:混凝土面板堆石坝;面板;无轨滑模;质量控制
1 工程概况
浙江景宁县三枝树电站大坝位于瓯江小溪支流炉西坑主源茗源坑与支流半排坑汇合口龙潭桥下游约800m处,距景宁县城约32•0km。大坝采用混凝土面板堆石坝,最大坝高62•8m,坝顶长144•51m,上下游边坡均为1∶1•4。面板混凝土为c25、w8、f100,水灰比小于0•5,含气量为4%~6%,极限拉伸应变≤0•85×10-4,厚0•3m~0•4m,方量2757m3。全坝面板共分16块。
2 施工分析
由于大坝上游面板边坡为1∶1•4,且厚度较薄,面积较大,分缝宽度分别为6m和12m,如采用一般的立模、翻模或有轨滑模施工工艺,需要较多模板材,材料浪费较大,且施工速度较慢,不能满足施工强度的要求。采用无轨滑模施工工艺能节省较多材料,并加快施工进度。经综合比较分析,决定采用无轨滑模施工工艺。
3 无轨滑模制作
根据经济、实用、牢固可靠、便于施工的原则,无轨滑模系统主要包括以下两个部分。
(1)模体。模体长9•9m,面板厚8mm,宽110cm,采用2条40#槽钢作主支撑梁,中间每110cm设一块厚10mm的梯形钢板,后部加一l100×10角钢作支撑结构,保证模板及支架具有足够的稳定性、刚度和强度。模体前部设牵引板牵引模体,后部设吊耳以挂抹面工作台。工作台距模体1m,台架为l100×10角钢焊接的三角架结构,底面与设计坡平行,两侧设40cm长20cm滚筒以利于工作台行走,上铺木板以利操作员抹面时立足。模体及抹面架侧视图如图1所示。
(2)牵引系统。坝顶在两侧侧模线上各设钢制牵引架一只,每个牵引架配有一块1m3混凝土配重。牵引架前各挂手动葫芦两只,一只用于牵引,一只用于保护。手拉葫芦和模体间用钢丝绳连接。滑模牵引架侧视图如图2所示
4 无轨滑模施工
(1)侧模安装。测量放线,在砂浆垫层坡面上放出面板的纵缝位置线,在垫层坡面上布置3m×3m的网格进行平整度测量,按设计线检查,确保面板混凝土设计厚度。找平纵缝下止水铜片垫层,一般采用人工抹水泥砂浆找平。在纵缝线处将砂浆垫上,在斜面上安装和焊接止水铜片。止水铜片紧贴砂浆面上,侧模架立在止水铜片上。侧模厚5cm,采用钢木结构。为减少摩擦和防止摩擦破坏,在侧模上缘装一角钢保护作为滑模的滑移平面。侧模由支架支撑并用插筋打入
垫层40cm锚固,支架上设有微调螺栓,以便在小范围内调整模板位置。
(2)钢筋绑扎。混凝土面板设有横纵均为14@20的钢筋网(在面板中间),安装前先在坝面上打设间距为1•5m梅花型插筋,直径与主筋相同,深入基础面40cm,再按设计要求进行钢筋绑扎。施工时在侧模板边布置软梯一条,供施工作业用。
(3)滑动模板吊装与溜槽布置
①滑动模板吊装。待侧模和钢筋网安装好以后即吊装滑动模板。滑动模板在坝脚拼装完成后,在坝顶设地锚和配重块固定牵引架,吊装组合。模体(包括工作台)吊至侧模上部,两侧用4台5t手动葫芦牵引滑模,靠其自重缓缓放下滑至底部。
②溜槽布置。滑动模板就位后,即可在钢筋网上布置溜槽,溜槽上接集料斗,下达滑动模板前缘。溜槽应分段系在钢筋网上以保证安全。12m宽的面板应布置2条溜槽。为避免斜坡溜槽输送混凝土时少量骨料蹦出伤人,防止日晒和雨淋影响混凝土质量,溜槽顶覆盖彩条布加以保护。
(4)模板滑升。模板滑升前,须清除模板前沿超填的混凝土以减轻滑升阻力。滑升时两端提升应平稳、匀速、同步。每浇完一层混凝土滑升一次,一次滑升高度约25cm~30cm,不得超过一层混凝土的浇筑高度。这种滑升方法浇筑层次分明,不易混淆,脱滑混凝土易于控制,有利于抹面压光。滑升速度以1•2m/h~1•5m/h为宜。
(5)混凝土浇筑。滑模施工尽可能在晴天进行,避开温差大的天气和雨天。因为滑模施工仓面大,又是斜面作业,从运输到入仓均为露天,天气不好将严重影响混凝土施工质量,并给施工带来较大困难。混凝土浇筑时由设在大坝左岸溢洪道进口处的混凝土拌和站供料,用机动翻斗车运送至坝顶溜槽卸料,经溜槽自行入仓。混凝土浇筑时严格掌握分层浇筑程序,每层浇筑厚度
25cm~30cm。卸料宜在距模板上口40cm范围内均匀布料,以使模板受力均衡。用振捣器振捣密实,要求严格控制坍落度在5cm~7cm。混凝土级配经专门试验,掺加适量加气剂及膨胀剂,以尽量减少面板裂缝。
(6)抹面及养护。脱模后的混凝土表面及时进行人工修整、压平和抹面,漏振缺浆处及时用砂浆嵌补并抹平。工作台上两人负责抹面,一次成形。抹面后立即用塑料薄膜覆盖保湿,初凝后揭除薄膜覆盖麻袋,用拖拉的洒水管进行雾状洒水养护,一直养护至水库蓄水为止。
5 主要环节质量控制
(1)密实和平顺垫层。密实和平顺垫层有利于减小基础约束,避免面板内引发导致裂缝的拉应力,因此要保证坡面削坡后的平整度和斜坡碾压的密实度。垫层表面的架立筋也会增加约束,要尽量减小其数量和打入深度。
(2)混凝土拌合物质量控制。为获得较好的和易性,混凝土采用两级配骨料,水灰比0•5。坍落度是影响无轨滑模施工质量和进度的最重要因素。坍落度过小,混凝土易产生离析、分层,且出模时间过长,容易泌水、下塌;坍落度过大,则难振捣密实,易出现蜂窝、麻面现象,且混凝土在溜槽中难以下滑,影响施工进度。因此需要特别加强混凝土坍落度的控制,一般控制在5cm~7cm。
(3)混凝土振捣质量控制。振捣是混凝土内在质量和外观质量的主要决定因素之一,必须连续均匀,过分或欠振,混凝土出模后易产生泌水,且容易导致模体上浮。分缝处的止水铜片和止水橡胶可先用钢筋钩钩起,下面填满混凝土并仔细振实,确保止水带部位的混凝土质量。
(4)避免或减小混凝土内部的薄弱环节。混凝土内的薄弱环节,如滑模的机械损伤、浇筑时中断时间过长又未按规定处理的冷缝、入仓时加水等形成的薄弱环节,都可能成为诱发裂缝的潜在因素。滑模拉升时,模板下缘混凝土表面要承受较大的拉应力,如混凝土坍落度太小或脱模时间接近初凝时往往会造成机械损伤,是造成裂缝产生的薄弱环节。因此要掌握好脱模时间,并在脱模后及时抹面压平,消除表面的可能伤痕。面板浇筑中间不要停顿,吃饭和交接班也不能间歇过长,以免造成冷缝式的薄弱环节。如因故造成冷缝,要停下来按施工缝处理后再继续浇筑。
(5)采取防雨措施。施工期间密切关注天气变化,尽量避开雨天施工。如遇小雨,在模体上架设钢管架,用彩条布覆盖作雨棚,保证进仓混凝土的质量。抹面后及时用彩条布覆盖,防止雨水对混凝土面板的冲刷。
(6)混凝土养护和防护。面板混凝土出模后,立即用塑料薄膜覆盖保湿对防止面板开裂十分有效。初凝后揭除薄膜覆盖,盖上麻袋洒水养护,一直养护至水库蓄水为止。
6 施工质量情况
(1)面板混凝土浇筑虽然从整体上来说是满意的,但局部位置不尽如人意,如在面板中部位置表面有两条0•2mm的水平发状裂缝。由于不是贯穿性裂缝,位于面板受压区,待水库蓄水后由于水压力作用可使裂缝自动弥合,不影响水库正常蓄水。
(2)由于在施工中项目部加大施工措施落实力度,加强混凝土原材料质量控制,并重点加强现场施工人员质量管理,从面板混凝土浇筑后的施工质量情况看,整体质量是令人满意的,达到了面板混凝土质量控制要求。
7 结语
(1)景宁县三枝树电站水库大坝采用无轨滑模施工工艺,与有轨滑模施工工艺相比,节省较多的施工材料,并大大加快了施工进度,在安全、技术、经济上是切实可行的。
(2)面板采用无轨滑模施工工艺施工时必须加大施工措施落实力度、加强原材料和现场质量管理,并在混凝土出模后加强养护和防护,这对防止面板开裂十分有效。
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