“三高”面板堆石壩面板混凝土的施工與質(zhì)量控制

任 勤， 王 晶

(1.四川華電木里河水電開發(fā)有限公司，四川 西昌 615000；2.中國(guó)華電集團(tuán)有限公司四川分公司，四川 成都 610095)

1 工程概述

卡基娃水電站位于四川省涼山州木里縣境內(nèi)，系木里河干流水電規(guī)劃“一庫(kù)六級(jí)”中的第二個(gè)梯級(jí)電站，是該流域開發(fā)的“控制性水庫(kù)”工程。電站裝機(jī)容量45.24萬(wàn)kW，多年平均年發(fā)電量16.51億kW·h。水庫(kù)大壩為混凝土面板堆石壩，最大壩高171 m，壩頂寬11 m，壩頂長(zhǎng)355 m，壩頂高程2 856 m，上游壩坡為1∶1.4，下游綜合壩坡為1∶1.496，大壩填筑總量為547.98萬(wàn)m3。

卡基娃大壩面板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(C30W12F200)，面板混凝土澆筑總量為3.3萬(wàn)m3，面板面積為6.3萬(wàn)m2(相當(dāng)于9塊標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)面積)。面板分32塊，由11塊16 m寬、19塊8 m寬以及2塊13.5 m寬面板組成，面板厚度(從上至下)為30～86 cm，單塊面板最大斜長(zhǎng)273.55 m。大壩面板混凝土分三期澆筑，一期面板為高程2 737 m以下部分，二期面板為高程2 737～2 810 m部分，三期面板為高程2 810～2 852 m部分。大壩面板單塊最大連續(xù)澆筑長(zhǎng)度為125.6 m(二期面板)，最大澆筑方量為1 162 m3。

2 大壩混凝土面板的施工難點(diǎn)

卡基娃水電站面板堆石壩最大壩高171 m，是我國(guó)在高海拔、高寒冷地區(qū)修建的最高面板堆石壩，工程所在地偏遠(yuǎn)、交通條件差、自然環(huán)境惡劣。大壩面板施工面臨以下難點(diǎn)：

(1) 工程物資運(yùn)輸困難，供應(yīng)保障難度大。

(2) 工程所在地季節(jié)區(qū)分不明顯，基本上僅有夏、冬兩季，夏季炎熱、多暴雨，冬季寒冷干燥、多負(fù)溫，加之晝夜溫差較大，適合于大壩面板混凝土澆筑的時(shí)段較短。

(3) 受自然條件及工期影響，大壩二期面板混凝土不得不安排在雨季施工，面板混凝土澆筑需克服異常多變的天氣、集中暴雨等困難。

(4) 二期面板最大連續(xù)澆筑長(zhǎng)度為125.6 m，接近同類工程記錄，連續(xù)澆筑時(shí)間長(zhǎng)，施工組織及管理要求高。

(5) 高原地區(qū)氣壓低、含氧量少，人員及設(shè)備工作效率低；施工場(chǎng)地狹窄，上下交叉作業(yè)普遍，施工安全保障難度大。

3 面板混凝土施工工藝

大壩面板混凝土澆筑流程見(jiàn)圖1。

3.1 測(cè)量放樣、坡面清理及修整

在擠壓邊墻坡面上按照3 m×3 m的網(wǎng)格進(jìn)行平整度測(cè)量，要求坡面偏差不得超過(guò)面板設(shè)計(jì)線5 cm。對(duì)不滿足設(shè)計(jì)要求的部位以及擠壓邊墻層間錯(cuò)臺(tái)進(jìn)行修補(bǔ)，使面板基礎(chǔ)平順、無(wú)突變；同時(shí)，在擠壓邊墻上放出每塊面板垂直縫中心線及邊線、周邊縫瀝青砂漿墊塊邊線，打鐵纖進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

3.2 止水砂漿墊層的鋪設(shè)

根據(jù)已標(biāo)記的面板垂直縫、周邊縫邊線，將垂直縫、周邊縫方向擠壓邊墻鑿斷成槽，按設(shè)計(jì)要求在槽段內(nèi)鋪設(shè)M20砂漿墊層，要求砂漿墊層表面平整度用2 m長(zhǎng)直尺檢查偏差不大于5 mm，同時(shí)砂漿墊的寬度和厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

圖1 大壩面板混凝土澆筑施工流程圖

3.3 噴涂乳化瀝青

面板基礎(chǔ)面驗(yàn)收合格后，由人工配合專用施工機(jī)械沿坡面由上至下噴涂2層乳化瀝青，要求乳化瀝青噴涂均勻，噴層間隔時(shí)間不少于24 h，每遍噴涂厚度為1.5 mm。乳化瀝青施工完成后應(yīng)進(jìn)行表面檢查和破壞性試驗(yàn)，要求表面檢查不出現(xiàn)龜裂和脫落現(xiàn)象，用力踩踏瀝青涂層不破壞。

3.4 鋼筋制安與底部止水的安裝

在壩頂鋼筋加工平臺(tái)預(yù)先完成鋼筋加工，采用小輪臺(tái)車運(yùn)送鋼筋至安裝工作面。鋼筋綁扎采用人工現(xiàn)場(chǎng)綁扎，首先進(jìn)行坡面架立筋的布設(shè)，再布設(shè)面板結(jié)構(gòu)鋼筋，鋼筋綁扎、焊接應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

將面板垂直縫砂漿條帶清理干凈，先鋪裝銅止水下的橡膠墊片。底部銅止水采用止水成型機(jī)在壩頂平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)壓制成型，順坡面下送，止水加工長(zhǎng)度依據(jù)每塊面板垂直縫長(zhǎng)度確定，垂直縫與周邊縫相交處的異形銅止水采用定型銅止水。銅止水安裝過(guò)程中要注意固定，避免止水沿坡面下滑、變形破壞。

3.5 模板安裝

面板混凝土采用無(wú)軌滑模施工，周邊縫三角區(qū)采用扣模法施工。滑模采用布置在壩頂?shù)?臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)兩端鋼絲繩牽引下放。側(cè)模采用鋼木組合結(jié)構(gòu)，由槽鋼加木模板拼接而成，側(cè)模外側(cè)采用三角支撐架固定。側(cè)模安裝過(guò)程中應(yīng)注意拼縫緊密，防止漏漿，同時(shí)注意對(duì)垂直縫銅止水的保護(hù)。

3.6 面板混凝土澆筑

面板混凝土采用跳倉(cāng)澆筑方式，混凝土采用HZS90強(qiáng)制拌合樓拌制，自卸汽車運(yùn)輸至壩面，溜槽入倉(cāng)?；炷寥雮}(cāng)必須均勻布料，每層布料厚度為25～30 cm，止水周圍混凝土應(yīng)輔以人工布料，嚴(yán)禁分離?；炷敛剂虾髴?yīng)及時(shí)振搗，振搗人員站在滑模操作平臺(tái)施工，混凝土振搗要求深入下層混凝土5 cm，振搗過(guò)程中不得觸碰側(cè)模、止水、監(jiān)測(cè)儀器等，振搗以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿為準(zhǔn)。

每層混凝土振搗完成后準(zhǔn)備提升滑模，滑模提升前注意清理其前緣超高混凝土，防止其頂托滑模；滑?；龝r(shí)，兩端應(yīng)平衡、勻速、同步提升，每層混凝土滑升約25～30 cm，滑升間隔15 min左右，將滑升速度控制在1～1.5 m/h之間。對(duì)于脫模后的混凝土，施工人員站在滑模后的抹面平臺(tái)上及時(shí)進(jìn)行修整和壓面。要求收面后的混凝土表面不平整度不超過(guò)5 mm。

面板混凝土澆筑完成、混凝土終凝后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。在面板混凝土表面鋪裝土工布并固定，安裝灑水花管進(jìn)行長(zhǎng)流水養(yǎng)護(hù)。

3.7 表層止水的安裝

面板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)齡期后開始表層止水的安裝，止水施工工序主要有：V型槽清理、底膠及填料嵌縫、PVC棒安裝、波形止水帶安裝、SR柔性填料鼓包施工、防滲蓋片包裹、不銹鋼扁鐵安裝及封邊等。表層止水的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求分步分序施工，確保止水的安裝質(zhì)量。

4 面板混凝土施工質(zhì)量控制

卡基娃水電站大壩二期面板混凝土受自然環(huán)境、交通條件、施工分期影響，存在施工時(shí)間短、天氣變化快、交通運(yùn)輸困難、晝夜溫差大、單塊面板澆筑時(shí)間長(zhǎng)等不利因素，為保證面板混凝土澆筑質(zhì)量，必須周密組織，嚴(yán)格控制每一環(huán)節(jié)、每道工序的施工質(zhì)量，確保面板混凝土質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4.1 施工前的質(zhì)量保證措施

(1)原材料質(zhì)量控制。改進(jìn)砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)工藝，確保砂石骨料級(jí)配、含粉量等指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。

(2)優(yōu)化混凝土配合比。組織開展混凝土配合比優(yōu)化試驗(yàn)，將一期面板混凝土采用的0.39水灰比調(diào)整為0.42，以減少水泥用量；適當(dāng)增加粉煤灰用量，以減少混凝土澆筑后的水化熱，降低面板混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)。

(3)開展混凝土入倉(cāng)工藝性試驗(yàn)。為確?；炷另樌雮}(cāng)，將一期面板澆筑使用的半圓形溜槽改為矩形溜槽，以減少混凝土與溜槽的接觸面積，降低溜槽堵塞風(fēng)險(xiǎn)。

(4)嚴(yán)格控制模板參數(shù)。復(fù)核滑模重量，增大滑模配重，避免在混凝土澆筑過(guò)程中頂托移位；按照設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)線嚴(yán)格控制側(cè)模的安裝高度，以保證混凝土結(jié)構(gòu)面的精度。

4.2 施工中采用的質(zhì)量控制措施

(1)嚴(yán)格制度管理。面板混凝土澆筑嚴(yán)格執(zhí)行三檢制以及業(yè)主、監(jiān)理聯(lián)合檢查制，確保每道工序符合設(shè)計(jì)要求?；炷翝仓^(guò)程中，各施工班組均實(shí)行專人負(fù)責(zé)制度，每名工人固定工作崗位，專職負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)工序作業(yè)，確保施工質(zhì)量。

(2)做好應(yīng)急準(zhǔn)備。面板混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)天氣多變，天氣晴朗時(shí)氣溫高、輻射強(qiáng)；降雨時(shí)雨量大、急。為應(yīng)對(duì)高溫、暴雨天氣，混凝土開倉(cāng)前需做好相關(guān)部位的防雨、防曬和排水工作。

(3)注重混凝土和易性控制。面板混凝土采用無(wú)軌滑模澆筑，澆筑過(guò)程中混凝土和易性的好壞直接影響面板混凝土的澆筑速度及澆筑質(zhì)量?；炷了涠忍‰y以下滑入倉(cāng)及振搗；塌落度太大時(shí)骨料分離嚴(yán)重，導(dǎo)致滑模提升及收面困難，影響澆筑質(zhì)量。一定要總結(jié)出面板混凝土入倉(cāng)振搗與滑模后混凝土人工收面的時(shí)間，控制混凝土的入倉(cāng)塌落度為2～4 cm，實(shí)現(xiàn)滑模前混凝土振搗與滑模后混凝土收面基本同時(shí)完成，確保澆筑施工連續(xù)進(jìn)行。

(4)做好振搗及收面工作。面板混凝土應(yīng)在模板前緣振搗，振搗器垂直插入下層混凝土的深度宜為5 cm。超深或超時(shí)振搗易造成滑模頂托或已脫?；炷料麓煨纬刹ɡ藸疃绊懟炷恋耐庥^質(zhì)量。脫模后的混凝土應(yīng)及時(shí)收面，做到收面進(jìn)度與滑模上升速度相協(xié)調(diào)以保證收面質(zhì)量。

4.3 施工后采取的質(zhì)量保障措施

面板混凝土脫模收面完成后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其的保護(hù)，及時(shí)遮蔽，做好防雨、防曬工作，避免混凝土在雨水或高溫下破壞，混凝土終凝后應(yīng)立即覆蓋，進(jìn)行長(zhǎng)流水養(yǎng)護(hù)。

5 面板混凝土施工效果

為確保發(fā)電工期，卡基娃水電站大壩二期面板混凝土施工安排在雨季，采用三套滑模跳倉(cāng)澆筑，面板混凝土于2014年7月17日開倉(cāng)澆筑，2014年10月4日澆筑完成，累計(jì)澆筑面積2.9萬(wàn)m2，澆筑方量1.7萬(wàn)m3，面板滑升速度達(dá)到1～1.5 m/h。根據(jù)后期相關(guān)檢測(cè)得知，大壩二期面板混凝土各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，面板表觀質(zhì)量較好。二期面板蓄水前檢查共發(fā)現(xiàn)裂縫9條，運(yùn)行一年后進(jìn)行水下檢查時(shí)未發(fā)現(xiàn)破壞現(xiàn)象。為此，大壩二期面板混凝土施工質(zhì)量得到了相關(guān)專家肯定，被評(píng)為樣板工程。

6 結(jié) 語(yǔ)

卡基娃水電站大壩是我國(guó)在藏區(qū)高原修建的高面板堆石壩，大壩工程位于高寒、高海拔地區(qū)，工程建設(shè)自然環(huán)境惡劣，廣大參建者克服諸多不利條件，成功實(shí)現(xiàn)了大壩面板雨季澆筑，為“三高”混凝土面板堆石壩施工與管理積累了一定經(jīng)驗(yàn)，工程相關(guān)施工及管理經(jīng)驗(yàn)可在類似工程中推廣實(shí)踐。