水布埡面板堆石壩混凝土面板施工

韓丹芳

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司,成都,610091)

1 工程概況

清江水布埡混凝土面板堆石壩位于湖北省巴東縣水布埡鎮(zhèn),壩頂高程 405.0m,最大壩高233m,大壩上、下游平均壩坡1∶1.4。面板混凝土總方量8.14萬(wàn)m3,面板共55條塊,條寬分為16m和8m兩種。面板厚度從上至下逐漸變厚,頂厚30cm,底部最大厚度110cm。面板混凝土分三期澆筑,其中二期澆筑高程為278.0m至340.0m,最大高差62m,最大塊長(zhǎng)106.64m;面板頂部厚度50.65cm,底部最大厚度74.45cm;L6～R12條寬16m,L11～L7和R13～R28條寬為8m;合計(jì)面板澆筑面積 47400m2,混凝土29600m3?；炷翗?biāo)號(hào)為R28300#F150W12,二級(jí)配,鋼筋約2460t。面板總體平面布置見(jiàn)圖1。

圖1 水布埡面板壩混凝土面板平面布置

2 施工平面布置

該壩的二期面板混凝土施工是在大壩四期填筑至高程366m后進(jìn)行,預(yù)留寬40m、長(zhǎng)約500m的施工平臺(tái),其余范圍繼續(xù)填筑。

施工道路:混凝土、鋼筋等各種材料的水平運(yùn)輸,由左岸、右岸運(yùn)至壩前高程366m平臺(tái)再轉(zhuǎn)至各施工部位。根據(jù)施工需要,壩前坡面布置了8臺(tái)鋼筋臺(tái)車和4臺(tái)施工臺(tái)車,分別在0+164m、0+292m各設(shè)置一套鋼樓梯,另在壩的右翼布置三道軟梯。

施工用水:沿壩前鋪設(shè)φ100mm的供水管與左岸趾板主供水管相連,從右壩鋪設(shè)φ100mm的供水管至壩中間,每隔16m設(shè)三通和閘閥,以供面板施工用水和養(yǎng)護(hù)用水。

施工用電:利用左岸和右岸405m高程平臺(tái)布置的兩臺(tái)500kVA變壓器,沿壩前兩端向中間鋪設(shè)3×95型低壓電纜,每 50m設(shè)一個(gè)空氣開(kāi)關(guān),以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械運(yùn)行和施工照明需要。供電設(shè)施設(shè)封閉安全防護(hù)網(wǎng)。

綜合加工廠:加工廠寬25m,沿壩軸線200m布置,用于鋼筋和模板的加工和堆放。

3 混凝土配合比設(shè)計(jì)

面板混凝土設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,面板混凝土施工配合比見(jiàn)表2。

表1 水布埡二期面板混凝土設(shè)計(jì)參數(shù)

表2 水布埡二期面板混凝土施工配合比

4 施工機(jī)械

拌和系統(tǒng):以左岸大巖淌HZS90強(qiáng)制拌和機(jī)及右岸橋溝強(qiáng)制式拌和站為主,三友坪3ZJ3-1.5自落式拌和樓為輔。聚丙烯腈纖維人工摻加。

混凝土運(yùn)輸機(jī)具:混凝土運(yùn)輸以8t自卸汽車為主,6m3攪拌車為輔。從拌和樓經(jīng)左、右岸上壩公路運(yùn)至壩面各面板塊受料斗再由溜槽入倉(cāng)。新拌制混凝土從拌和樓運(yùn)至倉(cāng)面的時(shí)間約需5min～15min。

滑模機(jī)具:面板混凝土施工采用無(wú)軌滑模。滑模結(jié)構(gòu)尺寸為17.66m×1.5m,由底部鋼面板(δ=8mm)、上部型鋼桁架([25和Ⅰ25)及抹面平臺(tái)三部分組成。滑模前部設(shè)振搗平臺(tái),后部設(shè)二級(jí)抹面平臺(tái),滑模用2臺(tái)10t的卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引。滑模結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖2。

圖2 滑模斷面示意

5 面板混凝土施工工藝

5.1 混凝土擠壓邊墻鑿斷處理

為了盡量減少混凝土擠壓邊墻對(duì)面板混凝土的約束,在沿面板垂直縫方向?qū)D壓邊墻鑿斷,用ⅡAA料填縫并人工分層錘實(shí),再做垂直縫砂漿墊層,采用M20的砂漿人工鋪設(shè)。

5.2 一期面板頂部脫空處理

由于一期面板澆筑完成后,壩體繼續(xù)填筑上升,隨著填筑量的加大,一期面板范圍堆石體蠕動(dòng)引起一期面板混凝土上口與擠壓邊墻脫空,并且造成面板裂縫。

5.2.1 充填灌漿漿材。漿材為32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥、Ⅱ級(jí)粉煤灰、膨潤(rùn)土等。漿液配合比為:水泥:粉煤灰=1∶2(重量比);水:(水泥+粉煤灰)=1∶1或0.5∶1(重量比);摻加(干料重量)5%的膨潤(rùn)土。

5.2.2 充填灌漿。在一期面板頂部,將直徑15mm～25mm的注漿管沿面板與擠壓邊墻間盡量往下插深,灌漿管間距3.0m。面板脫空填充灌漿采用無(wú)壓自流方法進(jìn)行。

5.3 噴涂乳化瀝青

擠壓邊墻坡面整修完畢并經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后,用噴射機(jī)由上至下噴涂瀝青。

5.4 鋼筋制安

每塊面板的結(jié)構(gòu)鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙現(xiàn)場(chǎng)加工。接頭采用剝肋滾壓直螺紋套筒連接。加工完成的鋼筋按要求套絲檢查、記錄、編號(hào)掛牌堆存。安裝鋼筋時(shí)在坡面布置架立筋,架立筋為φ25mm螺紋鋼,間排距2.2m×2.4m,插入擠壓邊墻40cm,按總量的50%布置,其余用板凳筋作架立筋。在架立筋上標(biāo)出鋼筋綁扎的設(shè)計(jì)位置進(jìn)行安裝。

5.5 止水片制安

采用自制四級(jí)銅止水片成型機(jī)在壩面施工平臺(tái)壓制成型送至接頭處。垂直縫拐角處L型接頭采用廠家定做,現(xiàn)場(chǎng)人工安裝。銅止水連接采用雙面搭接焊,搭接長(zhǎng)度不少于20mm。在高程320.0m處增加安裝底部水平紫銅止水,和兩端垂直縫銅止水焊接連通,沿止水片中線安裝瀝青杉木板隔縫,在混凝土澆筑完后表面安裝面層止水。

5.6 側(cè)模制作安裝與就位

側(cè)模為鋼木組合結(jié)構(gòu),主要由[18輕型槽鋼配木模板組成。輕型槽鋼標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)6m,部分為3m,底部漸變段為6cm厚木模板,每副模板長(zhǎng)3m。周邊縫模板現(xiàn)場(chǎng)整修加工,側(cè)模安裝在垂直縫底止水安裝完成后進(jìn)行,側(cè)模外側(cè)采用三角支撐架固定,內(nèi)側(cè)采用鋼筋支撐。

5.7 溜槽鋪設(shè)

溜槽采用梯形,每節(jié)長(zhǎng)2.0m,端部設(shè)連接掛勾,在鋼筋網(wǎng)上鋪設(shè)并分段固定。溜槽上部采用柔性材料作蓋板,底部鋪上塑料布或絨毛氈使其與鋼筋網(wǎng)隔開(kāi)。面板分縫寬16m時(shí),對(duì)稱布置二道溜槽,8m寬時(shí)中間布置一道溜槽。

5.8 混凝土澆筑

混凝土用自卸汽車運(yùn)至壩面后卸入受料斗內(nèi),由受料斗順坡面溜槽輸送入倉(cāng),按 30cm～50cm分層布料。倉(cāng)面中部采用φ100mm的振搗器振搗,靠近側(cè)模和止水片的部位,采用φ70mm軟管振搗器振搗,脫模后人工兩次收面。

為了保證混凝土的澆筑質(zhì)量和施工速度,受料斗及溜槽在卸料前要用同標(biāo)號(hào)砂漿潤(rùn)滑,保證混凝土輸送的順暢。倉(cāng)面混凝土坍落度控制在3cm～5cm,出機(jī)口坍落度按澆筑部位分別控制在5cm～7cm和 7cm～10cm,初凝時(shí)間為 10h～12h。

5.9 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土表面覆蓋粘有塑料膜的絨毛氈保溫被,并灑水養(yǎng)護(hù),達(dá)到保溫和保濕的效果。單塊面板澆筑完畢后,在頂部布置一趟花管進(jìn)行不間斷流水滴滲保濕養(yǎng)護(hù)。

5.10 雨季施工措施

在遇大雨時(shí)立即停止?jié)仓?并將倉(cāng)面遮蓋好,同時(shí)做好倉(cāng)面的排水工作。降雨量較小時(shí),對(duì)運(yùn)輸混凝土的自卸汽車覆蓋防雨布,對(duì)倉(cāng)內(nèi)兩側(cè)銅止水處用棉紗布攔堵流水,在水平方向?qū)娡康娜榛癁r青鑿斷以利于流水滲入擠壓邊墻墊層內(nèi),在保證倉(cāng)面混凝土無(wú)沖刷的情況下繼續(xù)澆筑混凝土。

5.11 混凝土面板缺陷修補(bǔ)處理

二期面板施工中發(fā)現(xiàn)一期面板R12、R13塊處于趾板變坡處,且為受壓區(qū)和受拉區(qū)的分界地段,受力狀況復(fù)雜,致使面板底部出現(xiàn)脫皮現(xiàn)象,最深處達(dá)18cm,局部位置周邊縫中間銅止水已出露。經(jīng)協(xié)商進(jìn)行如下處理:(1)起殼部位深度超過(guò)2cm的范圍內(nèi),采用M40預(yù)縮砂漿修補(bǔ),深度小于2cm的部位采用SR柔性填料找平;(2)對(duì)周邊縫中間銅止水片和混凝土之間的縫隙進(jìn)行灌漿處理。預(yù)埋φ16mm 灌漿管(鋼管),間距50cm;采用濃水泥漿灌注,水泥為普硅42.5級(jí),灌漿壓力不超過(guò)0.2MPa;(3)該部位周邊止水片施工完成后,回填厚度各為3.0m的粉細(xì)砂、粘土、任意料。

6 面板混凝土施工管理

6.1 進(jìn)度安排

二期混凝土面板采用4套滑模施工,澆筑時(shí)間為3個(gè)月。2005年11月中旬開(kāi)始施工準(zhǔn)備,2006年1月正式澆筑,滑升速度 1.0m/h～1.8m/h,從中向右、左兩邊跳倉(cāng)分序澆筑。

6.2 質(zhì)量管理

按照ISO9002質(zhì)量保證體系的標(biāo)準(zhǔn),建立健全面板混凝土施工質(zhì)量保證體系,嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”,對(duì)施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制,做到上道工序沒(méi)驗(yàn)收簽證不允許進(jìn)入下道工序施工。

6.2.1 加強(qiáng)原材料的質(zhì)量控制。用于面板上混凝土施工的原材料,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的品種和型號(hào)選用,并經(jīng)試驗(yàn)檢驗(yàn)合格報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后使用。

6.2.2 采用聚丙烯腈纖維混凝土。在滿足設(shè)計(jì)要求各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的條件下,對(duì)水灰比和外加劑進(jìn)一步優(yōu)化。

6.2.3 降低擠壓邊墻墊層對(duì)面板混凝土的約束。按規(guī)范要求對(duì)擠壓邊墻坡面進(jìn)行整理,使坡面無(wú)突變錯(cuò)臺(tái)。同時(shí)對(duì)所有擠壓邊墻層間縫用M10砂漿勾縫,在面板垂直縫處將擠壓邊墻墊層鑿斷,在擠壓邊墻坡面上噴涂3mm厚乳化瀝青隔離層。將一部分架立筋改為板凳筋,并在混凝土澆筑過(guò)程中將插入墊層內(nèi)的架立筋割除,以消除嵌固阻力。

6.2.4 加強(qiáng)對(duì)混凝土澆筑過(guò)程的質(zhì)量控制。每塊面板混凝土必須經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收并簽發(fā)開(kāi)倉(cāng)證后才能澆筑。在澆筑過(guò)程中,保證止水處混凝土的密實(shí)。在滑模提升時(shí),每次提升距離不得大于50cm。在整個(gè)混凝土澆筑過(guò)程中有專職質(zhì)檢人員跟班質(zhì)量監(jiān)控。

6.2.5 認(rèn)真落實(shí)面板混凝土的保濕、保溫措施。為了防止面板表面發(fā)生溫度裂縫,除在滑模支架上掛一套活動(dòng)暖棚,還選用表面貼有塑料膜的絨筆氈覆蓋保溫,后期用壩頂固定的花管滴滲保濕養(yǎng)護(hù),并定專人負(fù)責(zé)檢查和維護(hù)。

6.3 安全管理

編制施工安全管理方案,對(duì)面板混凝土施工過(guò)程中的危險(xiǎn)源進(jìn)行辯識(shí),并制定相應(yīng)的防范措施;加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)設(shè)施和起重機(jī)械的檢查。如安全欄桿、安全繩、安全帶、卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩、地錨、滑模吊耳、卡環(huán)等,以保證其處于安全的工作狀態(tài);嚴(yán)格安全獎(jiǎng)懲制度,杜絕習(xí)慣性違章的發(fā)生。