龍開口水電站壩基深槽承載板（拱橋）施工技術研究

汪志琳

（中國水利水電第八工程局有限公司 長沙市 410004）

1 工程概況

壩基深槽EL.1 185.0 m～EL.1 200.5 m 范圍內進行深槽承載板（拱橋）混凝土澆筑。深槽承載板（拱橋）寬15.5 m、最大跨度40 m，混凝土澆筑量7.65 萬m3，安裝7 000 多t 鋼筋、槽鋼等。深槽承載板（拱橋）混凝土采用C2830W8F100 混凝土，外摻1%MgO（控制MgO 含量不超過水泥重量的5.2%）。承載板（拱橋）混凝土澆筑前基礎砂礫石覆蓋層應進行壓實處理，處理后的地基承載力不小于0.25 MPa；地模表面鋪筑（7～8）cmM10 水泥砂漿，水泥砂漿表面鋪設雙層彩條布。第一層混凝土須摻入適量的緩凝劑以保證EL.1 191.0 m 高程以下混凝土在初凝之前完成澆筑。承載板（拱橋）混凝土分塊界面設置球形鍵槽，形式與大壩分倉縫鍵槽同，先澆塊在澆筑分塊界面預埋Φ28：L=3.0@1.0 m×1.0 m，梅花形布置，外露1.5 m。

2 施工環(huán)境、重點及難點

深槽工程施工工程項目多（排架施工、澆筑混凝土、錨筋樁及錨桿等），工序復雜，施工面狹窄，各施工項目間干擾大，難以協(xié)調同步施工，只能盡量創(chuàng)造施工條件，合理調配資源，保證施工進度。回填混凝土大部分采用泵送，泵送混凝土施工排架量大，澆筑過程中排架預埋進混凝土的量很大，且深槽不規(guī)則，工期緊，任務重。施工排架為高空作業(yè)，安全問題突出，需加強安全意識，并配置安全員經(jīng)常巡視，確保安全文明施工。

3 施工準備

由于地模的施工、鋼筋施工以及后期混凝土的澆筑設備、材料無法直接到達倉面，為此設備、材料均由纜機吊入倉面，再經(jīng)人工兩次轉運至施工面。

4 深槽承載板（拱橋）混凝土施工

4.1 承載板（拱橋）配合比（表1、表2）

4.2 施工程序

①人工鑿除建基面巖石后，人工再利用高壓風或高壓水清理深槽兩邊建基面的松散石渣等。②測量人員對施工區(qū)域進行測量放樣；③人工輔助碾壓機、挖機形成地膜；④抹砂漿，鋪設雙層彩條布；⑤溜槽施工排架、安全通道、鋼筋平臺等搭設；⑥兩側邊坡錨桿、錨筋樁支護施工；⑦按設計要求進行混凝土模板、鋼筋與預埋件安裝。⑧按設計要求進行冷卻水管的安裝。⑨混凝土澆筑與養(yǎng)護。

表1 深槽混凝土地模采用摻1%的水泥級配碎石配合比

表2 承載板（拱橋）混凝土主要施工配合比

4.3 清基施工

清基采用逐段清基法，先清EL. 1 185.0～EL.1 191.0 的建基面，再依次根據(jù)混凝土分層清理下一塊，每次清理出混凝土高程以上（1.0～1.5）m。人工對該區(qū)域上松動巖塊、石渣、軟弱夾層及斷層等進行鑿除清理,然后采用高壓風管或水管清洗建基面，確保建基面內無松動巖塊、積渣、積水等。

4.4 測量放樣

采用全站儀等按設計施工圖對施工孔位及結構邊線進行放樣，并用油漆等進行標志。

4.5 地模施工

深槽挖至EL.1 184.0 高程，深槽外摻1%水泥的級配碎石采用碾壓機按30 m 一層進行回填碾壓，確保地模承載能力不小于0.25 MPa，碾壓至EL. 1 187.2 高程后，采用人工輔助挖機進行地膜鍵槽的修正。同時確保深槽地模形成后，防止?jié)B水進入倉面，在深槽中間布置透水體（滲水經(jīng)透水體排至壩后），透水體尺寸為1 m×2 m（深×寬），透水體采用石渣進行回填。

4.6 抹砂漿、鋪彩條布施工

地抹施工完成經(jīng)驗收合格后，在地模表面鋪筑（7～8）cmM10 水泥砂漿，水泥砂漿在拌和樓拌好，采用自卸汽車從C2 標拌和樓運至右岸纜機供料平臺，再經(jīng)纜機轉運至倉面，水泥砂漿人工進行鋪筑，再人工采用刮平器進行抹面，采取高處多磨、低處補原漿的方法進行，邊抹光邊找平。水泥砂漿鋪筑完成，砂漿達到強度后，人工進行雙層彩條布的鋪筑。

4.7 排架、通道、平臺搭設

為滿足深槽承載板（拱橋）混凝土的澆筑強度，在9#壩段與10#壩段分縫的位置設置溜槽。在下游靠12#壩段側安裝一永久標準踏步爬梯上至12#壩段EL.1 202 平臺，再沿12#壩段靠深槽側各個施工塊內安裝一臨時性雙扣件式腳手架爬梯下至深槽各施工塊，臨時爬梯隨深槽混凝土澆筑上升埋入混凝土內。深槽2#塊因場地狹小，在深槽1#塊與3#塊澆筑混凝土后，無產(chǎn)地擺放鋼筋，為不影響2#塊的施工進度，在深槽設置1 個鋼筋堆放排架，以利于現(xiàn)場施工。溜槽排架、爬梯安全通道、鋼筋堆放平臺搭設的所有材料均由纜機吊運至倉面，人工兩次轉運至施工面人工安裝，或者直接纜機吊運材料同時人工輔助纜機安裝。

4.8 鋼筋制安

深槽承載板（拱橋）第一層混凝土有5 層鋼筋網(wǎng)第二層混凝土有兩層鋼筋，頂部混凝土有了兩層鋼筋，鋼筋網(wǎng)必須由下面的支撐鋼筋支撐，67 號鋼筋為斜筋，必須做樣架，才能確保鋼筋在混凝土下料時不移位。深槽混凝土蓋板的Φ28 分布鋼筋為綁扎搭接（搭接長度為40 d），其余所有鋼筋連接均采用套筒連接（現(xiàn)場連接時采用管鉗扳手擰緊）。工字鋼位于鋼筋網(wǎng)中，因工字鋼單重較大，需搭設支撐架，現(xiàn)場采用∠50×5×5 角鋼和Φ28 鋼筋作為支撐架支撐工字鋼，使工字鋼順利焊接，滿足受力要求。由于深槽鋼筋量大、品種多，鋼筋制安完畢后，必須掛牌出廠。

4.9 立 模

深槽混凝土蓋板上下游模板均采用組合鋼模板。模板安裝施工工序為：測量放線—→根據(jù)點線立模—→測量復測—→模板調整—→加固—→下一工序。承載板（拱橋）在EL 1 185.0 m～EL 1 190.0 m 高程之間共布置有5 層鋼筋網(wǎng)，在承載板（拱橋）混凝土澆筑過程中，因鋼筋網(wǎng)布置密集且穿過模板使得混凝土澆筑完成后無法進行拆模。將上述高程之間的木模板改用σ=4 mm 厚的鋼板進行替換。

4.10 預埋件的安裝

固結灌漿、帷幕灌漿和排水孔以及回填灌漿孔、接觸灌漿孔、新增固結灌漿孔等鋼管，埋管前根據(jù)設計要求測量放點，最底層調整角度后采用鋼筋支撐架進行支撐，并將鋼管和鋼筋支撐架焊接牢固。混凝土下料管及電纜穿線管，在施工現(xiàn)場焊接，纜機和吊車均不能使用，只能人工拼接。深槽接觸灌漿預埋管采用Φ25 鐵管做連接管及排氣管，Φ35 鍍鋅鋼管作為進回漿管，在車間加工成2 m 一根，并2 頭車絲通過絲套進行連接。出漿盒采用1.2 mm 厚鍍鋅鐵皮加工制作，每2 m 放置一個，通過直接頭與連接管相連接。排氣槽采用1.2 mm 厚鍍鋅鐵皮加工制作。深槽承載板（拱橋）中基礎接地扁鋼敷設高程由原來敷設高程改為敷設于承載板（拱橋）頂面鋼筋網(wǎng)上，并與鋼筋網(wǎng)可靠焊接，同時注意與承載板（拱橋）外基礎接觸扁鋼的接通。

4.11 混凝土施工

（1）混凝土分層分塊（附圖）。

承載板（拱橋）混凝土分成4 塊：壩上0+007.00樁號～壩下0+018.00 樁號為第一塊，壩下0+018.00樁號～壩下0+050.00 樁號為第二塊，壩下0+050.00樁號～壩下0+082.00 樁號為第三塊，壩下0+08200樁號～壩下0+100.00 樁號為第四塊。

承載板（拱橋）混凝土均分為5 層。EL.1 185.0 m～EL.1 190.0 m 為第一層，EL.1 190.0 m～EL.1 192.5 m 為第二層，EL.1 192.5 m～EL.1 194.5 m 為第三層，EL. 1 194.5 m～EL. 1 197.5 m 為第四層，EL. 1 197.5 m～EL.1 200.5 m 為第五層。

（2）混凝土入倉方式。

附圖 混凝土分層分塊圖

根據(jù)設計要求承載板（拱橋）混凝土分成4 塊，第一層確保40 h 澆筑完成，第一層最大的澆筑方量6 919 m3，則最大澆筑強度173 m3/h。深槽混凝土蓋板澆筑方式為：2 臺纜機澆筑強度90 m3/h、2 臺HBT120A 混凝土泵澆筑強度80 m3/h（備用1 臺）、第一塊和第四塊各布置1 條溜槽澆筑強度150 m3/h、第二塊和第三塊各布置兩條溜槽（最大面積在第三塊）、在承載板（拱橋）后面布置1 臺布料機，澆筑強度80 m3/h（特額定澆筑強度80～120 m3/h）（只能澆筑第四塊），2 臺纜機+2 臺HBT120A 混凝土泵澆筑強度可以達到170 m3/h，這種結合的方式進行混凝土蓋板澆筑已經(jīng)滿足要求。纜機和布料機采用自卸汽車運輸，溜槽和混凝土泵采用9 m3混凝土攪拌車運輸。蓋板混凝土采用12 臺20 t 自卸汽車運輸和13臺9 m3混凝土攪拌車運輸。

（3）混凝土入倉道路。

①纜機入倉的道路：C2 標拌和樓—→右岸上壩公路—→右岸纜機供料平臺，運距約0.7 km。②布料機入倉、HBT120A 混凝土泵入倉：C2 標拌和樓—→右岸上壩公路—→進廠公路—→下游圍堰—→二期施工道路—→入倉，運距約2.0 km。③溜槽入倉：C2標拌和樓—→右岸上壩公路—→上游圍堰—→上游圍堰下基坑道路—→9#壩段EL.1234 平臺—→溜槽入倉，運距約2.5 km。

（4）溫控及冷卻水管的布置。

冷卻水由左岸導墻EL.1240 平臺（8#壩段壩后）的移動式冷水站生產(chǎn)，其生產(chǎn)強度每小時可生產(chǎn)120 m3、10℃的冷水?；炷晾鋮s水，從冷卻機組引至9#壩段與10#壩段分縫位置，在從壩下0+082.00樁號和壩下0+018.00 樁號位置分支往深槽內引冷卻主水管。在通水運行前，用泡沫塑料紙對進出水管的主水管進行逐條包裹，以提高水管冷卻效率和溫控觀測精度。

深槽承載板（拱橋）（1.5～2.0）m 澆筑層厚混凝土溫控：要求混凝土出機口的溫度不超過9℃、澆筑溫度不超過13℃、最高溫度不超過28℃。冷卻水管按1.0 m×1.5 m（水平×垂直）間距鋪設，冷卻水管到承載板（拱橋）結構邊緣的距離采用（0.5～1.0）m；如遇到承載板（拱橋）內預埋管和鋼筋，冷卻水管位置應適當調整以避開，并對水管加以固定；在承載板（拱橋）中鉆孔的部位須采取有效措施防止冷卻水管被打斷；冷卻水管升管可接至廊道內，進、出口處水平間距和垂直間距一般不小于1.0 m；考慮到二期冷卻的需要，承載板（拱橋）內冷卻水管在一期冷卻結束后應妥善保護，防止損壞或堵塞；冷卻水管水流量控制在（1.2～1.5）m3/h，冷卻水溫8℃，水流方向24 h 變換一次，在一期冷卻過程中最高溫度出現(xiàn)前可加大水流量以利于削峰；一期冷卻目標為25℃，滿足一期目標溫度后，通河水（控制水流）使承載板（拱橋）混凝土溫度控制在在（23～25）℃，不得低于23℃。

深槽承載板（拱橋）3.0 m 澆筑層厚混凝土溫控：要求混凝土出機口的溫度不超過8℃、澆筑溫度不超過12℃、最高溫度不超過28℃。冷卻水管按1 m×1 m 間距鋪設，冷卻水管冷卻水溫7℃。為利于削峰，保證3 天內冷卻水流量不小于2.0 m3/h，之后恢復（1.2～1.5）m3/h；根據(jù)現(xiàn)場溫度實測資料，在滿足一期冷卻目標溫度后，通河水（控制流量）使承載板（拱橋）混凝土溫度控制在（23～25）℃，不得低于23℃；澆筑層間間隙不小于8 天。

深槽承載板（拱橋）澆筑最高溫度已遠超設計要求的最高溫度，為避免承載板（拱橋）混凝土溫降過大，造成混凝土收縮過大，承載板（拱橋）近期溫控作如下調整：承載板（拱橋）混凝土從最高溫度下降（5～8）℃時，減少冷水水管通水流量或停止通水，使其維持該溫度或自然降溫。

（5）混凝土澆筑。

混凝土鋪料層厚度一般控制在50 cm，人工手持鐵鍬平倉。止水片底部采用人工送料填滿，嚴禁直接下料，以免止水片卷曲及其底部混凝土架空。混凝土主要采用Φ130、Φ100 振搗器振搗，在結構鋼筋網(wǎng)與模板間較狹小部位用Φ70、Φ50 軟軸振搗器振搗。振搗前后兩次插入混凝土中的間距，應不超過振搗器有效半徑的1.5 倍，振搗器應垂直插入混凝土中，按順序依次振搗，如略帶傾斜，則傾斜方向應保持一致，以免漏振。每一位置的振搗時間，以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡，并開始泛漿時為準。

（6）拆模、養(yǎng)護。

混凝土澆筑完并達到一定設計強度后方可拆模。模板拆除時由外向內、自上而下拆除，在邊角部位須小心拆模，以防損壞邊角混凝土?；炷潦諅}后，抹面應平順、平整、壓光、直順，不得有裂縫、空鼓現(xiàn)象，混凝土表面無蜂窩、麻面和其它嚴重缺陷。冷卻及養(yǎng)護：混凝土澆筑完后進行通水冷卻和采用灑水養(yǎng)護或持水材料覆蓋等方式進行混凝土養(yǎng)護，經(jīng)常保持混凝土表面濕潤，養(yǎng)護不少于28 天。在養(yǎng)護到混凝土與基巖溫度一致后，方能安排上層壩體混凝土的上升澆筑。

5 結 論

龍開口水電站壩基深槽承載板（拱橋）混凝土于2011年03月04日開始進行第一倉混凝土澆筑，經(jīng)過參建各方的努力，深槽承載板（拱橋）最后一倉混凝土于5月18日澆筑完成?；炷翝仓搅窟_7.65萬m3，鋼筋制安7 000 余t。深槽承載板混凝土施工為今后水利工程類似壩基深槽處理施工提供了寶貴的經(jīng)驗。

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