紫坪鋪大壩面板滑模施工

葉建洪

(中國水利水電第十二工程局,杭州,310004)

1 工程概況

紫坪鋪大壩面板澆筑采用滑模施工,其面板設(shè)計混凝土量 6.28萬 m3,面積 11.66萬 m2,共分49塊,塊寬 16m和 8m二種,最大斜長 258.55m,面板厚度由頂部 30cm直線變至與河床段趾板相接處的 83cm。面板混凝土設(shè)計強度 C25,抗?jié)B標(biāo)號 W12,抗凍標(biāo)號 F100。面板分三期施工。一期面板分縫處高程為 796.00m,最大高差 66.52m,最大斜長 114.41m,厚度從與河床段趾板相接處83cm直線變至分縫處的 59.3cm,設(shè)計混凝土量為 2.37萬 m3,面積為 3.68萬 m2,共分 26塊。其中,16m寬 25塊,8m寬 1塊。二期面板分縫處高程為 845.00m,最大高差 49.00m,最大斜長84.3m,厚度從 59.3cm直線變至分縫處的42.0cm,設(shè)計混凝土量為 2.37萬 m3,面積為 4.30萬 m2,共分 41塊。其中,16m寬 29塊,8m寬 12塊。三期面板頂與防浪墻相接,最大高差 34.8m,最大斜長 59.84m,厚度從 42cm直線變至30.0cm,設(shè)計混凝土量為 1.54萬 m3,面積為 3.68萬 m2,共分 49塊。其中,16m寬 29塊,8m寬 18塊,左右兩岸各一塊連接塊。

根據(jù)施工總進(jìn)度計劃,一、二期面板混凝土澆筑均要求兩個月時間完成,以滿足度汛及下閘蓄水需要。施工工期緊、強度大。

2 混凝土拌和系統(tǒng)布置及拌和、運輸設(shè)備配置

在壩體上游臨時斷面頂面(810m高程)布置小型拌和站拌制混凝土,拌和站兩側(cè)布置與拌和站配套的骨料倉、袋裝水泥庫、粉煤灰?guī)斓?。骨料采用裝載機向拌和站配料機喂料,電子稱計量;水泥采用袋裝,人工手拆包。這種小型、分散、靈活的拌和系統(tǒng)布置形式,主要優(yōu)點是:混凝土到倉面運輸距離短,運輸機械簡單,倉面與拌和站聯(lián)系方便,便于混凝土拌和物的質(zhì)量控制。同時,避免較長距離運輸造成的混凝土拌和物中的粗骨料下沉分離、坍落度損失及砂漿流失等缺陷。

壩頂共布置小型拌和站 3座,內(nèi)設(shè)四臺0.75m3拌和機。另外,還布置了一座備用拌和站,內(nèi)設(shè)一臺 0.75m3拌和機,以便在以上拌和站檢修和出現(xiàn)故障時啟用。

拌和站數(shù)量和拌和機容量,按以下方法確定:①一、二期面板混凝土施工總工期為二個月,每月有效工作天數(shù)按 25d計算,每天有效工作時間20h計,則平均混凝土澆筑強度為 23.7m3/h;②拌和機拌制混凝土?xí)r間 5min/次(在混凝土中摻加了聚丙烯纖維,拌和時間最少要 4min,再加上上料和出料時間)。拌制一次采用 0.55m3計(每拌一次用 150kg水泥,為三包袋裝水泥,同時0.55m3約為運輸混凝土的機動翻斗車裝料斗一斗),這樣便于出料和運輸;③四臺拌和機每小時拌制混凝土為:4臺 ×0.55m3/臺 ×1h/5min=26.4m3/h,大于 22.8m3/h,滿足拌和強度要求。

混凝土運輸配置 FC15型翻斗車 10臺,其中二臺備用。由于混凝土運輸距離很近,用翻斗車運輸轉(zhuǎn)彎、回頭靈活方便,與溜槽配合卸料快,工作效率高。

3 滑模模板及機具配置

面板條帶寬分為 16m、8m兩種?；Ｄ０逶O(shè)計長度為 8.8m,寬度 1.2m,可用于 8m寬面板滑模,將兩塊 8.8m模板拼接后,可用于 16m寬面板滑模。模板主梁選用 I56a工字鋼,比通常的 12m、6m寬面板滑模模板主梁要大得多,以加強模板的剛度,從使用情況看,效果很好?；晒?jié)拼裝后重量 7136kg(不包括后部的抹面工作平臺),每 m重量 430kg。滑模牽引動力每套滑模配置二臺10t卷揚機,每臺卷揚機配 5m3混凝土預(yù)制塊壓重。

一期面板厚度較大,為 82.5cm～59.2cm,側(cè)模板設(shè)計時,改變了通常全部用方木疊加作為側(cè)模的方法,而是采用鋼木組合結(jié)構(gòu),上部變坡部分和下部止水銅片位置用方木,中部用自制輕型鋼模板。鋼模長度 2.0m,高度分 30cm和 50cm兩種,以供組合。采用這種結(jié)構(gòu)模板,減小了立模工作量,加快了立模速度,提高了面板側(cè)邊的平整度。

為了便于壩斜坡面上的施工材料運輸(如鋼筋、側(cè)模板等),設(shè)計自制了運輸臺車。臺車采用鋼結(jié)構(gòu),長 9m,寬 1.0m,安裝 4只橡膠輪胎,牽引動力每臺臺車配一臺 5t卷揚機,并配 3m3混凝土預(yù)制塊壓重。

4 勞動力配置

面板滑模施工勞動力安排(一、二面板),根據(jù)施工進(jìn)度要求,組織了兩個滑模隊同時進(jìn)行施工。每個隊兩套滑模,一套滑模用于正常施工,另一套用于下一塊面板施工的滑模就位準(zhǔn)備工作,以保證滑模施工的連續(xù)性。每個滑模隊配置 120人左右,24小時兩班制作業(yè)。每個隊主要工種人員配置:混凝土工 10人、木工 14人、鋼筋工 40人、泥工 10人、機動翻斗車駕駛員 8人、溜槽進(jìn)料口扒料 8人、倉面移動溜槽 4人、養(yǎng)護 2人、拌和站 16人、技術(shù)質(zhì)檢及管理等人員 10人。

5 面板滑模施工工藝

面板采用無軌滑模施工,施工順序為跳塊進(jìn)行,先澆筑單數(shù)塊,后澆筑雙數(shù)塊。面板施工程序為:砂漿坡面修整、做垂直縫砂漿條帶、面板鋼筋綁扎、垂直縫止水銅片加工及安裝、立側(cè)模板、滑模就位及溜槽布置、混凝土澆筑及養(yǎng)護。

5.1 砂漿坡面修整

對砂漿坡面布設(shè) 3m×3m方格網(wǎng)測量,以設(shè)計線為準(zhǔn),對于偏離設(shè)計線 +5cm和 -8cm的部位進(jìn)行修整。修整方法:將高出設(shè)計線的部位打掉,重新砂漿抹平;對于偏低的部位,用砂漿找平到位。

5.2 垂直縫砂漿墊層鋪設(shè)

施工時,測量放出面板垂直縫位置,將砂漿墊層范圍內(nèi)的碾壓砂漿鑿除,按設(shè)計要求的寬度和厚度鋪設(shè)砂漿墊層。砂漿可以通過溜槽或卷揚機牽引小車運送到工作面,人工進(jìn)行砂漿墊層鋪設(shè)抹面。

砂漿墊層施工,關(guān)鍵是控制好砂漿面誤差。砂漿墊層是側(cè)模板的基準(zhǔn)面,精度要求較高,與設(shè)計線的允許誤差為 ±5mm,表面平整度允許誤差為 5mm。施工時采用設(shè)置標(biāo)桿的方法進(jìn)行控制,標(biāo)桿設(shè)置是在垂直縫上每隔適當(dāng)距離打入短鋼筋,外露 10cm～20cm,然后測量出每根鋼筋頂部高程,計算出每根標(biāo)桿位置砂漿墊層面的設(shè)計高程,并標(biāo)注在標(biāo)桿上。砂漿鋪設(shè)時,以標(biāo)注在標(biāo)桿上的設(shè)計高程為準(zhǔn),采用拉線方法控制砂漿面的高程。

5.3 面板鋼筋綁扎

首先,在砂漿坡面上設(shè)置架立豎向筋。豎向筋選用 22mm螺紋鋼,間排距為 1.5m×2.0m,先用電鉆將砂漿墊層打穿,然后將鋼筋打入,打入深度一般 50cm左右,要求穩(wěn)定牢固;第二,綁扎橫向水平架立筋。橫向水平架立筋間距 2.0m,同豎向架立筋焊接。為了節(jié)約鋼材,橫向水平架立筋的規(guī)格尺寸采用與面板橫向鋼筋相同,間距為橫向筋間距的模數(shù),以代替面板橫向鋼筋;第三,綁扎面板縱向鋼筋;第四,綁扎面板橫向鋼筋;第五,綁扎面板垂直縫、周邊縫邊緣加強鋼筋。

為了減少在斜坡工作面上的鋼筋搭接工作量,先將鋼筋在壩頂鋼筋加工車間焊接成形或焊接加長,再用鋼筋運輸臺車沿相鄰塊斜面將其運輸?shù)较鄳?yīng)的高程,由人工橫向傳遞到鋼筋綁扎工作面上進(jìn)行綁扎、焊接。

5.4 垂直縫止水銅片加工與安裝

止水銅片加工機以往壓制出來的止水銅片鼻子都是朝上的,這次經(jīng)改裝使其壓制出來的銅片鼻子朝下。施工證明,鼻子朝下的有利于安裝鼻腔內(nèi)的橡膠棒和聚乙烯泡沫板,同時成型比較好。垂直縫止水銅片加工在現(xiàn)場進(jìn)行,將止水銅片加工機安放在壩頂靠上游斜面前沿的垂直縫旁邊,壓制出來成型的止水銅片沿斜坡面放下,按面板長度可一次連續(xù)壓制完成,不需焊接。止水銅片壓制完成后,擺放在垂直縫砂漿墊層的旁邊,待砂漿墊層上塑料墊板鋪上后,人工將止水銅片翻轉(zhuǎn),并安放就位,然后在澆筑面板一側(cè)的止水銅片翼緣內(nèi)粘貼復(fù)合GB條,另一側(cè)的復(fù)合GB條可待后澆塊做澆筑準(zhǔn)備時再粘貼,以防止損壞。

5.5 立側(cè)模板、滑模就位及溜槽布置

側(cè)模立模從下往上進(jìn)行,模板用臺車運到相應(yīng)位置,人工立模。模板與止水銅片接觸位置采用方木,以便將方木一側(cè)加工成缺口狀與止水銅片鼻子相貼。側(cè)模采用輕型鋼模板與木模組合形式,固定采用橫向拉條,一端與面板鋼筋焊接,一端與側(cè)模連接。與側(cè)模連接的一端加工成螺栓形式,以便固定、調(diào)節(jié)模板用。立模時設(shè)置測量控制點進(jìn)行控制,立模完成后要進(jìn)行測量校模,使其達(dá)到設(shè)計及施工規(guī)范要求的精度。

在壩頂將兩塊 8.8m長模板拼接完成(用于16m寬面板),用汽車吊將其吊到側(cè)模上,再與已經(jīng)安裝在壩頂靠上游壩面前沿的兩臺 10t卷揚機的鋼絲繩連接,最后用卷揚機將滑?；胖恋撞?待混凝土入倉滑模施工。

溜槽布置在面板鋼筋面上,一般布置兩條溜槽,16m寬面板可布置三條溜槽,以便混凝土入倉到位,減少平倉工作量。溜槽用 2m(長)×1m(寬)×2mm厚鋼板制作,等腰梯形斷面,底寬40cm,腰長 30cm,每節(jié) 2m長,節(jié)與節(jié)之間用圓鋼搭扣連接。

5.6 混凝土澆筑及養(yǎng)護

混凝土用機動翻斗車運輸,卸入溜槽上部的料斗,再經(jīng)溜槽到達(dá)倉面。在混凝土開始下料前,須先拌制適量的砂漿入倉,以補充倉面及溜槽消耗的砂漿,保證混凝土振搗的密實性。混凝土下料時設(shè)專人在倉面左右移動溜槽,并接長溜槽使其靠近滑模,使混凝土拌和物沿面板寬度范圍內(nèi)較均勻的將料下到滑模前沿,以減少平倉工作量。如果溜槽出料口離滑模距離較遠(yuǎn),下料范圍就較大,由于滑模速度是一定的,這樣上部的混凝土得不到及時的振搗覆蓋,將容易初凝而造成質(zhì)量事故,特別是氣溫較高的晴天更是如此,因此要控制下料的范圍。具體的下料范圍,要根據(jù)氣溫天氣情況及混凝土初凝時間而定,一般控制在 1.5m以內(nèi)較好。混凝土振搗采用 φ70mm、φ50mm型插入式振搗器,振搗器沿滑模前沿從中間向旁邊依次振搗,側(cè)模邊鋼筋較密,采用 φ50mm型振搗器振搗,振搗時振搗器不得貼在側(cè)模板、鋼筋上振搗,不得碰到止水銅片,同時要認(rèn)真、仔細(xì),直至混凝土泛漿密實為止?；Ｇ把氐幕炷琳駬v完成后,要及時將滑模上移,移動距離一般控制在30cm左右,滑模上移時,設(shè)專人指揮,以防止不安全事故。在滑模上移過程中,為了防止模板抬起,振搗時振搗器不得插入滑模底部振搗,同時滑模移動要及時、均衡,另外可以在滑模平臺上設(shè)置壓重。壓重采用油箱裝水的辦法,在油箱下部安裝閥門,不要時將水放掉,以便移動?；炷脸瞿：?由泥工及時抹面,在混凝土初凝前將表面壓光。

出模后的混凝土要及時養(yǎng)護?；炷帘砻婺?、壓光后用塑料薄膜覆蓋,以使混凝土表面保溫、保濕?；炷两K凝后,移去塑料薄膜,用草簾覆蓋,并灑水養(yǎng)護。灑水養(yǎng)護采用在面板頂部安裝通水長管,并沿水管長度方向鉆上許多小孔,水從小孔中噴到面板上,并從上往下流遍整塊面板,這樣進(jìn)行常流水養(yǎng)護。同時派專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護,檢查草簾覆蓋及灑水情況,對于草簾移走的位置及時補充草簾覆蓋,對于水流不到的位置及時補灑水。特別要重視前期 1個月的養(yǎng)護工作,總的養(yǎng)護時間不少于 3個月,最好養(yǎng)護到水庫蓄水為止。

6 結(jié)語

經(jīng)認(rèn)真組織,合理配置施工資源,我們按期完成了紫坪鋪大壩的面板滑模施工。一期面板于2004年3月25日～5月27日施工完成,歷時 64天;二期面板于 2004年10月16日～12月6日施工完成,歷時 52天;三期面板于 2005年10月9日～12月11日施工完成,歷時 63天。面板施工完成后,經(jīng)統(tǒng)計一期面板每套滑模平均滑升速度為 1.12m/h(因一期面板厚度較大),平均混凝土澆筑量為 12.73m3/h;二期面板每套滑模平均滑升速度為 1.7m/h,平均混凝土澆筑量為13.76m3/h;三期面板每套滑模平均滑升速度為1.6m/h,平均混凝土澆筑量為 10.35m3/h。