峽江水利樞紐泄水閘堰面混凝土施工技術(shù)

胡 鈺

（中國水利水電第十二工程局有限公司，浙江杭州310004）

1 工程概況

峽江水利樞紐工程位于江西省峽江縣境內(nèi)，壩址地處贛江中游，距省會南昌市約170 km，距吉安市約60 km，距峽江老縣城巴邱鎮(zhèn)約6.0 km，是一座以防洪為主兼有發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、水庫養(yǎng)殖等綜合效益的大（一）型水利樞紐工程。壩址以上流域面積62710km2，水庫正常蓄水位 46.0 m（黃海高程，下同），死水位 44.0 m，設(shè)計(jì)洪水位 49.0 m，校核洪水位 49.0 m，水庫總庫容11.87×108m3。電站安裝9臺水輪發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量360 MW，船閘設(shè)計(jì)最大噸位1 000 t。

三期泄水閘共10.5孔， 閘孔寬16.0 m， 閘墩寬3.5 m，堰面寬 16.0 m，面層高程為 EL29.0～EL30.0，閘體長47.0 m。結(jié)構(gòu)如圖1，依據(jù)設(shè)計(jì)共分21塊。混凝土為C35 W 6 F 50聚丙烯纖維混凝土，泄水閘單塊堰面混凝土工程量為 384.0 m3，混凝土總工程量為 8 064.0 m3。

圖1 堰面分段簡圖

2 優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)

針對大體積混凝土施工裂縫普遍存在的現(xiàn)象，為減小水泥在水化反應(yīng)過程中釋放的反應(yīng)熱和產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力所出現(xiàn)的裂縫，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮配合材料的選取，摻加鋼纖維、聚丙烯纖維的混凝土，可以防止混凝土在凝結(jié)硬化過程，表面失水導(dǎo)致塑性收縮和裂縫；摻加外加劑起到減水、緩凝，改善混凝土拌合物的流動性、保水性、和易性的作用。

中國水利水電第十二工程局科研所共試驗(yàn)研究了15種配合比，包括摻用鋼纖維、聚丙烯纖維及不同外加劑，如高效減水劑NMR、引氣減水劑BLY等。試驗(yàn)結(jié)果均滿足抗壓、抗?jié)B和耐久性能要求。最終以摻用鋼纖維、NMR和摻用聚丙烯纖維、NMR的混凝土性能較優(yōu)。經(jīng)優(yōu)選推薦的混凝土配合比如表1、表2。

3 主要施工方法

3.1 模板工程

A段：圓弧木模板或鋼模；B、D段：底坎、端坎門槽采用散裝鋼模板和木模板拼裝；C段：底坎、端坎門槽采用散裝鋼模板和木模板拼裝，面板采用滑模。

3.2 鋼筋制安

鋼筋在鋼筋廠內(nèi)加工好后運(yùn)至現(xiàn)場，按設(shè)計(jì)進(jìn)行安裝。

表1 C30鋼纖維混凝土配合比

表2 C35聚丙烯維混凝土配合比

3.3 混凝土施工

3.3.1 施工順序

依據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)型式，泄水閘堰面分A、B、C、D等4塊，混凝土施工次序?yàn)椋篈→ B← C← D。

3.3.2 施工強(qiáng)度分析（見表3）

表3 施工強(qiáng)度表

3.3.3 混凝土澆筑

A段：使用門機(jī)入倉2Φ100振搗棒振搗，人工鐵鍬輔助，平鋪法澆筑，層厚50 cm。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到1～2.5 kPa時(shí)拆除模板，人工修補(bǔ)氣泡等缺陷，用木抹子搓出原漿，待混凝土面用手指按觸，指頭下陷、有潮濕感但無漿體粘附時(shí)用鐵抹子收光。

B、D段：入倉采用門機(jī)、長臂挖機(jī)，振搗設(shè)備2Φ100振搗棒1臺平板振搗器，臺階法澆筑，人工鐵鍬輔助，分3層，臺階寬度3～5.0 m。待澆筑到樣架面時(shí)用平板振搗器振搗一遍，然后滾筒壓一遍，再用刮尺順樣架方向刮平，待混凝土面用手指按觸，指頭下陷、有潮濕感但無漿體粘附時(shí)并拆除樣架，鋪設(shè)小塊保溫被做抹面工操作平臺 （抹面工打赤腳或著平底鞋以免破壞堰面），用小木搓板將其表面石子壓下去并搓出原漿后用鐵抹子壓實(shí)抹光，用原漿填實(shí)收光樣架槽。

C段：入倉采用履帶吊，振搗設(shè)備2Φ50、1Φ100振搗棒，混凝土以平澆為主，先平倉后振搗。局部下料欠料或過多時(shí)，采用人工撮鍬補(bǔ)充混凝土料。

滑模施工：C段澆筑采用無軌滑模法施工，根據(jù)纖維混凝土配合比報(bào)告要求和我公司以往工程經(jīng)驗(yàn)，滑升速度一般控制在2.5 m/h，滑升速度不宜太快，特別要注意避免出?；炷撩娈a(chǎn)生波浪狀，每澆筑30 cm混凝土提升滑模一次，對出模的砼表面及時(shí)進(jìn)行抹面和壓面處理。

3.3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

對于堰面纖維混凝土，每次壓抹后應(yīng)及時(shí)覆蓋彩條布進(jìn)行保濕，以防表面水份蒸發(fā)過快引起混凝土表面龜裂。收倉后倉面及時(shí)覆蓋等效熱交換系數(shù)β≤20.0kJ/(m2·h·℃)的持水保溫材料(如 1 cm 厚麻布袋)進(jìn)行保水養(yǎng)護(hù)，混凝土終凝后，保持麻布袋充分濕潤(可對倉面適當(dāng)灑水養(yǎng)護(hù))。在氣溫驟降頻繁的季節(jié)，麻布袋的覆蓋或掛貼厚度應(yīng)增加2～3倍，以此進(jìn)行表面保護(hù)。

4 施工控制要點(diǎn)

4.1 組織

滑模施工最大的特點(diǎn)是準(zhǔn)確控制模板滑動方向，施工時(shí)采用強(qiáng)制式滑模，并安排專人(值班干部)負(fù)責(zé)滑模作業(yè)協(xié)調(diào)，施工人員要服從指揮。

4.2 拆模

要特別強(qiáng)調(diào)的是，拆模時(shí)機(jī)的把握是保證堰面質(zhì)量的關(guān)鍵。應(yīng)安排專職人員進(jìn)行觀測，拆除低處部分模板進(jìn)行觀察，以混凝土不再流動而起鼓，但用抹子可以拍出漿為宜。

4.3 抹面

待混凝土面用手指按觸，指頭下陷、有潮濕感但無漿體粘附時(shí)開始抹面，鋪設(shè)小塊保溫被做抹面工操作平臺（抹面工打赤腳或著平底鞋以免破壞堰面），用小木搓板將其表面石子壓下去并搓出原漿后用鐵抹子壓實(shí)抹光，用原漿填實(shí)收光樣架槽。

4.4 防雨

堰面為抗高速水流沖刷的重要部位，抹面質(zhì)量要求高，原則上不得在雨天進(jìn)行澆筑施工。若堰面澆筑過程中遇突然降雨，當(dāng)降雨強(qiáng)度≥3 mm/h時(shí)，立即中止混凝土入倉作業(yè)，將已入倉的混凝土盡快平倉搗實(shí)，并對已經(jīng)振搗的混凝土進(jìn)行覆蓋；當(dāng)降雨強(qiáng)度＜3 mm/h時(shí)，可繼續(xù)澆筑但需要采取以下措施：

（1）適當(dāng)減少砼拌和用水。

（2）加強(qiáng)倉內(nèi)排水和防止周圍雨水流入倉內(nèi)。

（3）新澆筑混凝土尤其是接頭部位應(yīng)及時(shí)用雨布遮蓋，必要時(shí)搭設(shè)簡易防雨棚。

（4）降雨停止且混凝土恢復(fù)澆筑時(shí)，如果表面混凝土尚未初凝，應(yīng)按照監(jiān)理的指示對其表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，否則，應(yīng)待混凝土完全凝固后按施工縫進(jìn)行處理。

4.5 保護(hù)措施

堰面混凝土施工時(shí)，該壩段閘墩混凝土尚未澆筑到頂。為此，必須做好堰面層的保護(hù)工作，具體措施如下：

（1）閘墩施工過程中嚴(yán)禁向下扔?xùn)|西。

（2）堰面混凝土澆筑過程中，該壩段閘墩不得進(jìn)行沖毛施工和流水養(yǎng)護(hù)，其表面只可進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

（3）堰面混凝土強(qiáng)度未達(dá)到 2.5 MPa，該壩段閘墩也不得進(jìn)行沖毛施工，閘墩進(jìn)行流水養(yǎng)護(hù)時(shí)，堰面靠近閘墩1～2 m范圍內(nèi)用雨布遮蓋。

（4）堰面混凝土強(qiáng)度未達(dá)到 2.5 MPa，嚴(yán)禁人在堰面行走。

5 結(jié) 語

峽江水利樞紐工程三期泄水閘堰面混凝土，采用滑模施工具有速度快，材料消耗少，施工安全等優(yōu)點(diǎn)；通過優(yōu)化配合比，選擇摻用鋼纖維NMR和摻用聚丙烯纖維，NMR的混凝土性能較優(yōu)。經(jīng)試驗(yàn)檢測和外觀檢查，混凝土內(nèi)在質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，整個(gè)溢流堰堰面流暢，形狀標(biāo)準(zhǔn)，堰面無裂紋，達(dá)到了預(yù)期目的。