山西省澤城西安水電站工程趾板混凝土的施工工藝

劉艷明

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

1 工程概述

山西省澤城西安水電站位于左權(quán)縣的清漳河干流上，大壩為混凝土面板堆石壩，上游壩坡1：1.5，下游壩坡1：1.4，上游面板采用C25鋼筋混凝土，自上而下厚度330～500mm,單層雙向配筋；趾板采用C25鋼筋混凝土，壩體河床段趾板設(shè)在河床混合土卵石覆蓋層上，趾板通過連接板與上游混凝土防滲墻相接，趾板寬度為4.0m，厚度1.0m。

河床趾板共分19塊，總長度為194.218m，標(biāo)準(zhǔn)分塊長度為10m,最大分塊長度為13m，趾板平段厚度為1.0m，趾板寬度4.0m，最大厚度1.40m，河床趾板設(shè)一道F型止水銅片，一道SR鋼邊橡膠止水帶。左岸趾板分為0+032.78、0+070.41兩道施工縫，右岸趾板分為0+329074、0+359.17兩道施工縫，左右岸趾板錨筋長度為5.0m，深入基巖長度4.1m，外露長度0.9m。錨筋為HRB335Φ28，間排距1.2m，趾板內(nèi)側(cè)設(shè)一道F型止水，一道SR鋼邊橡膠止水帶，一道U型止水銅片，岸坡趾板與面板接縫填充SR—2塑性止水材料，趾板伸縮縫設(shè)一道U型止水銅片，壩上游水平趾板與面板連接處剖面見圖1。

2 施工準(zhǔn)備

圖1 壩上游水平趾板與面板連接處剖面見圖 單位（mm）

趾板混凝土拌和站系統(tǒng)設(shè)置在大壩上游，新建一臺50拌和系統(tǒng)，拌和系統(tǒng)上游為拌和站料場，拌和用水可直接抽取大壩基坑水至儲水罐或儲水箱加熱至30～60℃；準(zhǔn)備Φ40mm、厚度大于3.5mm、6m長腳手架鋼管10t，十字、一字扣件各2000個，兩布一膜土工布（膜厚不小于0.35mm）1500m2，2000m2塑料薄膜或加厚塑料布，2t微壓蒸汽鍋爐一臺，挖機料斗保暖棉被數(shù)條，Φ70型軟軸振搗器4～6臺，1500×600定型組合鋼模板200m2，4cm 厚板材10m3，10×10方木 5m3，其他木工、鋼筋工、腳手架工、混凝土工生產(chǎn)使用器具須配套完整；租用兩臺自動卸料帶攪拌6m3混凝土罐車（自帶保暖設(shè)施），實驗室準(zhǔn)備20個溫度計。所備原材料必須保證趾板混凝土澆筑兩塊用量時，方可開倉澆筑，杜絕準(zhǔn)備工作不足而倉促開盤。

3 趾板混凝土澆筑方案

3.1 原材料的選擇

大壩趾板混凝土原材料依據(jù)水工局中心實驗室地材取樣試配結(jié)果，選用左權(quán)生產(chǎn)的5～20、20～40碎石，河北邢臺天然砂，按二級配常態(tài)混凝土施工；使用山西華寶集團潞州水泥制造有限公司生產(chǎn)的Po42.5水泥，使用長治鋼鐵有限公司生產(chǎn)的HRB335鋼筋；此次大壩河床及左右岸坡趾板混凝土大約澆筑750m3。

3.2 錨筋的施工及鋼筋的制安

采用手風(fēng)鉆鉆Φ40孔，錨筋長度5.0m，采用Φ28二級鋼，按照間排距1.2m布置，深入基巖4.1m，外露0.9m，人工注C20砂漿（或注錨固劑），冬季注漿前用高壓風(fēng)將錨筋孔石硝吹干凈，并沖出孔中積水，最后人工安裝錨桿。鋼筋由鋼筋加工廠加工，20t平板車運至現(xiàn)場，人工轉(zhuǎn)運至作業(yè)面進行綁扎焊接。鋼筋綁扎前，采用手風(fēng)鉆鉆孔，安設(shè)架立筋。架立筋采用Φ25二級鋼，L＝1.2m，梅花型布置，最好與錨筋錯位布置，間排距1.2m，深入基巖0.5m，C20砂漿灌注。

3.3 止水帶安裝

止水帶的力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計及規(guī)范要求，安裝位置準(zhǔn)確，并用鋼筋卡固定，預(yù)防止水帶變形、跑偏及撕裂。F型止水帶的現(xiàn)場連接采用專用膠進行粘結(jié)，其接頭外觀平整光潔，抗拉強度不低于母材的80%，其焊接長度應(yīng)不小于30cm。止水帶周圍特別是止水帶下面的混凝土應(yīng)振搗密實，確保混凝土同全部止水帶緊密結(jié)合，避免止水帶周圍形成空穴。高密度聚乙烯閉孔板根據(jù)分縫面尺寸用專用壁紙刀具切割，安裝時用鋼釘固定于伸縮縫側(cè)面，放置時必須和分縫尺寸一致，同時保證鋪滿不露混凝土面，澆筑時要隨時檢查，以防脫落。埋件包括排水管、電氣和金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝固定件及其他，預(yù)埋件埋設(shè)應(yīng)專人負(fù)責(zé)，位置應(yīng)準(zhǔn)確無誤，并用鋼筋、錨桿等加固，埋設(shè)件附近混凝土振搗采用Φ50型軟軸振搗器振搗密實。

3.4 模版工程

趾板混凝土澆筑采用普通組合鋼模板，內(nèi)拉外頂式，靠止水面采用鋼木組合模板，水平面趾板采用組合鋼模板。趾板鋼筋在鋼筋場按設(shè)計要求加工制作并存放完好，不得出現(xiàn)銹蝕以免影響使用；河床段趾板采用組合鋼模板施工，趾板水平段施工不加頂蓋，振搗完成后人工抹平、壓面處理，1：1斜坡段趾板采用鋼模與木模組合模施工，側(cè)模采用組合鋼模板施工，靠止水面（周邊縫）采用鋼木組合模板。模板安裝時，嚴(yán)格按測量放樣的設(shè)計邊線及高程進行立模及加固，人工安裝，模板安裝采取內(nèi)拉外撐的方法固定。模板表面平整、光潔、無變形、無孔洞。左右岸段趾板平面模板采用翻模施工，翻模用木枋作為橫檔和立檔，邊角部位采用小鋼模和木模板。模板用Φ25mm螺紋鋼鋼筋架立及Φ14mm圓鋼拉接固定。

3.5 趾板混凝土澆筑

根據(jù)大壩趾板分塊情況及大壩趾板設(shè)計伸縮縫的位置，結(jié)合現(xiàn)有模板情況及新模板經(jīng)濟實用比較、混凝土拌和能力和現(xiàn)場機械設(shè)備的入倉澆筑能力以及溫度控制要求等要求，河床趾板混凝土可分為19塊，左右岸坡趾板混凝土各分為三塊，河床趾板標(biāo)準(zhǔn)塊混凝土每倉38.6m3，最大塊澆筑量為50.18m3。趾板混凝土可采用跳倉澆筑法施工，以現(xiàn)有設(shè)備、機械，結(jié)合冬季施工的氣候情況，每天混凝土澆筑時段控制在9：30～16：30之間，平均每天澆筑兩塊，完成77.2m3趾板混凝土。用10～12天完成大壩趾板混凝土澆筑任務(wù)。混凝土澆筑前，用比同部位的混凝土高一個等級水泥砂漿均勻鋪設(shè)，在建基面層均勻鋪設(shè)一層2～3cm厚的水泥砂漿，砂漿鋪設(shè)的面積應(yīng)與澆筑的強度相適應(yīng)?；炷寥雮}后，人工及時平倉，按水工混凝土常態(tài)混凝土施工要求，每層厚度不大于60cm，成臺階狀條帶施工，大壩趾板混凝土施工按施工倉面沿寬度方向成條帶狀施工，分兩層成臺階狀澆筑，杜絕混凝土1.0m厚一次澆筑完成?；炷琳駬v采用Φ70mm插入式軟軸振搗器充分振搗密實，按施工規(guī)范要求，靠止水片附近采用Φ30mm或Φ50mm插入式軟軸振搗器振搗。

4 混凝土運輸

趾板常態(tài)混凝土水平運輸使用兩臺6m3混凝土罐車，直接將拌和熟料運至倉面；趾板混凝土垂直運輸，根據(jù)施工單位現(xiàn)有機械設(shè)備，若使用滑槽入倉，混凝土入倉速度較快，但滑槽保溫措施無法保證；若使用50t履帶吊吊2.0m3吊罐入倉，吊罐外表可保溫，但混凝土入倉速度較慢，影響已澆筑混凝土的保暖覆蓋速度；為此采用小松360C挖機直接入倉，這樣混凝土入倉速度較快，同時挖機入倉水平、垂直移動自如，料斗保溫措施簡單方便，既能保證混凝土入倉速度，又能保障入倉混凝土溫度，減小入倉混凝土初期受凍害現(xiàn)象發(fā)生。

5 冬季混凝土施工措施

5.1 骨料保溫措施

冬季澆筑趾板混凝土所用骨料和拌和用水在使用前必須加溫。骨料包括中砂、小石（5～20）、中石（20～40）須采取地壟通火或暖氣（或水）管道式方法加溫，使骨料入機溫度保持為正溫以上，尤其下雨、雪后，砂與碎石中不得含有凍塊或結(jié)冰現(xiàn)象；拌和用水可控制在30～60℃之間，確?；炷脸鰴C溫度在15℃左右，保證混凝土入倉溫度在10℃左右。

5.2 攪拌系統(tǒng)保暖措施

拌和系統(tǒng)采用搭暖棚、生火爐保暖，暖棚結(jié)構(gòu)架采用Φ40mm腳手架鋼管搭建，兩布一膜土工布覆蓋，混凝土運輸車輛通道采用兩開門簾式；暖棚搭設(shè)尺寸采取10m長×10m寬×8m高，暖棚內(nèi)生四個口徑1.0m大火爐，保證攪拌系統(tǒng)為10℃左右，確?；炷脸鰴C溫度。

5.3 混凝土運輸過程保暖

趾板常態(tài)混凝土水平運輸宜使用兩臺6m3混凝土罐車，直接將拌和熟料運至倉面；混凝土罐車滾筒保溫，要求用棉保暖罩將滾筒整體包裹嚴(yán)實，使混凝土在運輸過程中不受凍害影響。

5.4 混凝土倉面保暖及養(yǎng)護

混凝土倉面采用搭建6m寬×2m高×210m長帶狀式暖棚，暖棚結(jié)構(gòu)架采用Φ40mm腳手架鋼管搭建，用兩布一膜土工布覆蓋；混凝土作業(yè)面用2t微壓蒸汽鍋爐供氣保暖，蒸汽管道在暖棚內(nèi)離地面30cm高架設(shè)，混凝土入倉前便運行，使混凝土入倉后免遭凍害?；炷翝仓瓿珊?，混凝土表面迅速采用覆蓋塑料薄膜加保溫被或采用棉帳篷、兩布一膜土工布永久保溫覆蓋，確?；炷帘砻娌皇軆隽选⒉黄鸢姿?、無凍結(jié)現(xiàn)象。

6 混凝土質(zhì)量保證措施

趾板開倉前，由項目總工牽頭，質(zhì)檢部組織，現(xiàn)場監(jiān)理工程師主持講解，對趾板混凝土施工所有人員進行冬季混凝土施工質(zhì)量培訓(xùn)，提高全員職工冬季混凝土施工質(zhì)量意識，對一些影響混凝土質(zhì)量關(guān)鍵性因素及問題深入淺出具體化講解，從施工工藝根源上保證混凝土施工質(zhì)量。嚴(yán)格混凝土施工每道工序，不合格的建筑材料不得進場，主檢項目不合格工序不得進行下道工序，不符合水工混凝土施工規(guī)范要求的立即停工整改，積極配合現(xiàn)場監(jiān)理保質(zhì)、保量完成趾板混凝土澆筑任務(wù)。大壩趾板混凝土拆模時，趾板各棱、邊、角不得人為在拆除時碰損，趾板周邊止水不得因拆模時受損，要及時保護。暖棚內(nèi)溫度偏低時要及時調(diào)整，嚴(yán)防棚內(nèi)溫度過低，導(dǎo)致趾板表面產(chǎn)生龜裂縫。

7 施工中遇到的問題和解決方法

本工程左右岸斜坡段趾板坡度陡，高差大，混凝土對頂面模板的壓力過大極容易造成跑模現(xiàn)象，因此在模板的拼裝和制作的過程中，要做到管理到位工序到位，不得有半點僥幸的心理。在選用頂面模板的材料時盡量選用木質(zhì)較硬稍厚些的模板，防止壓力過大造成崩裂。趾板施工靠近左右岸巖體，工作面相對較小，由于是斜坡澆筑頂面無法預(yù)留工作孔，在混凝土澆筑時振搗成了大的問題，針對此種環(huán)境施工，本工程在澆筑混凝土?xí)r選用分層法施工的方法進行混凝土的澆筑，先從下向上澆筑混凝土，這樣振搗工人就可以利用既有的條件進入倉內(nèi)進行振搗。這樣不僅可以保證趾板混凝土的施工質(zhì)量，還提高了混凝土的振搗效率，避免漏振和過振現(xiàn)象的發(fā)生。

8 結(jié)論

混凝土面板堆石壩的趾板混凝土施工較為繁瑣，尤其是止水的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、樣式多等特點。止水的制作安裝要求精度較高，混凝土澆筑過程對止水的影響較大加之冬季施工混凝土的保溫成了本工程的難點，通過施工前充分熟悉設(shè)計，施工過程中精心組織，混凝土的質(zhì)量得到了保證。