膠凝砂礫石大壩常態(tài)混凝土澆筑技術(shù)

趙 鑫

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概況

大壩為膠凝砂礫石面板壩，壩頂高程1 243.6 m，建基面高程1 185.0 m，最大壩高61.6 m，壩頂長354.0 m。壩體分為左右擋水壩段，其中左岸擋水壩段長127.0 m，右岸擋水壩段長129.0 m，壩體中部為6孔凈寬9 m溢流表孔，堰頂高程為1 240.0 m，溢流壩段全長62.0 m，溢流表孔采用挑流消能，溢流壩段兩側(cè)各布置兩孔沖沙底孔，沖沙底孔高程為1 210.0 m，斷面尺寸為4.0 m×4.8 m，底孔壩段全長36.0 m，底孔采用挑流消能。

大壩主體工程混凝土總量約為13萬m3?；炷潦┕と蝿樟看?，施工難度高，上下游防護層混凝土的澆筑進程，直接影響整個大壩施工的上升速度，而沖砂底孔位于大壩高程1 207.5～1 217.3 m之間，在整個大壩填筑過程中，是一個關(guān)鍵節(jié)點，科學合理的布置和計劃才能在規(guī)定的工期內(nèi)完成施工任務。

2 具體施工工藝

2.1 混凝土澆筑流程

混凝土澆筑流程依次為：施工準備，測量放樣，倉面前期清理，鋼筋、埋件加工，鋼筋、模板及埋件安裝，倉面清理及驗收，混凝土拌制、運輸，混凝土入倉，平倉振搗，預埋、收倉，下一倉號施工。

2.2 大壩上下游防護層混凝土澆筑

2.2.1 模板及防護層常態(tài)混凝土澆筑

防護層混凝土澆筑2.5萬m3左右。壩上下游防護層各分23塊，根據(jù)設計要求大壩上下游面板混凝土澆筑需與膠凝砂礫石碾壓回填同步上升，按照要求采用膠凝砂礫石回填三層一個周期進行一次混凝土澆筑，依上下游面板分縫情況，采取分塊跳倉法施工。采用10 m3罐車配合挖機入倉的方式進行，人工攤鋪平倉，振搗器振搗密實。

上下游防護層混凝土施工采用懸臂大模板施工，由專業(yè)廠家制作，模板的長和寬誤差控制在±2 mm，局部不平控制在±2 mm。懸臂大模板由模板和支撐兩部分組成，模板由面板，邊梁，主梁、次梁及拉筋孔等組成。支撐部分由調(diào)節(jié)桿、支撐桿，支撐鉸和操作平臺組成，兩端為支撐連接片。如圖1所示。

圖1 懸臂大模板施工圖

邊角部分采用小鋼模施工，特殊部位根據(jù)需要采用木工板進行加工成型，鐵皮包面后安裝使用。

懸臂大模板采用25 t汽吊或塔吊配合人工安裝。懸臂大模板初始安裝使用前，要準確定位混凝土的澆筑邊線及高程，如果模板安裝的基礎(chǔ)面不平整，需用水泥砂漿找平或焊接架立筋找平。初始安裝時要在基礎(chǔ)面上打錨筋，安裝時用25 t吊配合自卸車將大模板吊運至安裝位置，需把調(diào)節(jié)桿下端與基礎(chǔ)錨筋連接，用調(diào)節(jié)桿初調(diào)使模板基本就位后，進行下一塊模板安裝，相鄰模板之間用螺栓連接。每層模板初裝完成后進行整體放線調(diào)整，準確定位模板的安裝位置。

當模板安裝完成并且澆筑倉面中所有預埋件也安裝完畢，必須將倉面中所有污物、碎屑物、木屑、水及其它雜物全部清除，并經(jīng)驗收合格后方可進行混凝土澆筑。混凝土澆筑過程中，必須派專人看模板的變形及位移，發(fā)現(xiàn)問題及時處理?；炷翝仓瓿刹⑦_到一定強度后，再進行第二層模板安裝?；炷翝仓痈呋九c模板高度一致，第二層模板直接安裝在第一層模板上，將調(diào)節(jié)桿和第一層模板的支鉸連接，與第一層模板形成一個整體的外支撐架，上下相鄰模板用螺栓連接。待第二層混凝土澆筑完成并達到強度后，拆除第一層模板安裝至第二層模板上，再澆筑第三層混凝土，以此類推重復直至最后一層混凝土澆筑完成。懸臂大模板安裝示意圖見圖2。

圖2 上游防滲層、下游保護層面板懸臂大模板安裝示意圖

懸臂大模板的安裝從廊道底板混凝土澆筑開始安置，銅止水和橡膠止水保持連續(xù)性，采用分倉分塊進行澆筑，帶膠凝砂礫石填筑完成3層（1.5 m）時，進行混凝土澆筑，澆筑高度為此時膠凝砂礫石填筑高度，盡量保證混凝土澆筑面與膠凝砂礫石面相平整，保證鋪料箱施工的順利進行。

2.2.2 特殊部位混凝土澆筑

下游保護層混凝土。施工中，當膠凝砂礫石鋪筑高度達到1 192.5 m時，混凝土面進入直墻段有以下兩種方式進行施工：一是為膠凝砂礫石直反向模板，這樣在膠凝砂礫石鋪筑完成后，拆除反向模板，在進行外模的支護，鋼筋調(diào)整，倉面清理及混凝土澆筑。在模板支護中，對于沖砂底孔直墻段應適當?shù)某鰞啥? m左右，這樣在膠凝砂礫石鋪筑時，在面板坡度與直墻接觸的地方成型更好，有助于膠凝砂礫石鋪筑和混凝土澆筑。二是先進行混凝土澆筑，混凝土澆筑完成后，對于膠凝砂礫石接觸面進行鑿毛處理，而后進行膠凝砂礫石填筑。兩種方法都可以完成，施工中依情況而定。

左右壩肩混凝土施工。壩肩混凝土澆筑時，由于澆筑坡度較大，采用頂面倒支模澆筑混凝土，在基巖面鉆孔錨固鏈接固定模板，并每隔1.5 m預留混凝土入倉口，再進行澆筑，澆筑厚度不宜過大，一般不超過1m。

溢流壩段挑流坎混凝土澆筑。當挑流坎混凝土澆筑高程剩余1 m時，進行鋼筋綁扎、焊架立筋，并調(diào)整保護層，安裝好已加工的定型模板后再進行混凝土澆筑。

2.3 沖沙底孔混凝土澆筑

2.3.1 常態(tài)混凝土澆筑

底板混凝土澆筑

當膠凝砂礫石填筑高程達到1 207.5 m時，對底孔段膠凝砂礫石面進行找平?jīng)_毛處理，底孔底板混凝土厚度為2.5 m，分兩層澆筑，考慮到底孔側(cè)墻鋼筋埋深1.2 m，先澆筑1.3 m，然后進行底板及側(cè)墻鋼筋綁扎，再完成底板1.2 m混凝土澆筑。

上游進口閘槽及圓形進口段混凝土均制作定型模板安裝澆筑；閘室段挑流坎完成鋼筋綁扎后，焊架立筋，調(diào)整保護層，安裝已制作的定型模板，并加固后進行混凝土澆筑。

側(cè)墻混凝土澆筑

側(cè)墻混凝土施工采用懸臂大模板施工，側(cè)墻澆筑高度為4.8 m，分三層澆筑完成。內(nèi)外模板均采用懸臂大模板，支撐部分由調(diào)節(jié)桿、支撐桿，支撐鉸和操作平臺組成，兩端為支撐連接片；邊角部分采用小鋼模施工，特殊部位根據(jù)需要采用木工板進行加工成型，鐵皮包面后安裝使用；上游進口段、側(cè)墻、檢修閘槽；閘室段弧形閘槽均制作定型模板完成混凝土澆筑；側(cè)墻混凝土澆筑時，由于倉面較大，采用分倉分段，平倉振搗?；炷寥雮}厚度不大于60 cm。

頂板混凝土澆筑

當側(cè)墻混凝土澆筑高度完成4 m，混凝土強度達到設計要求時，拆除大模板，采用碗扣式滿堂腳手架進行頂板混凝土澆筑，碗扣架縱橫間距50 cm，步距50 cm，頂部安置可調(diào)頂托，頂托上部為縱橫兩層10 cm×10 cm方木，再安制模板，綁扎鋼筋，完成混凝土澆筑。頂板混凝土厚為2.5 m，先澆筑1 m，等達到一定強度后再進行上層混凝土澆筑。

2.3.2 特殊部位混凝土澆筑

沖砂底孔挑流坎底部混凝土澆筑時，應先對基礎(chǔ)地面進行碾壓夯實，找平后澆筑15 cm厚C 15混凝土墊層，然后進行滿堂腳手架安裝，腳手架底部可調(diào)底座，底座放置為10 cm×10 cm方木使其受力均勻。腳手架縱橫間距為50 cm，步距50 cm，立桿長度根據(jù)混凝土斜面高度調(diào)整，上部安裝可調(diào)頂托調(diào)整模板，模板安裝完成后，進行鋼筋綁扎，完成混凝土澆筑。

側(cè)墻混凝土澆筑時，先澆筑抗沖磨混凝土，保證設計寬度，然后進行常態(tài)混凝土澆筑，澆筑過程中，應有專人負責，保證混凝土澆筑質(zhì)量。

3 特殊情況施工

3.1 雨季施工措施

雨季施工應做好下列工作：砂石料場的排水設施應順暢，料場不能有積水。運輸混凝土機具應有防雨及防滑措施。澆筑混凝土倉面應有防雨措施并具備有一定數(shù)量的防雨塑料布及遮蓋措施等。砂石骨料含水率測定頻率增加，及時調(diào)整拌和用水量，及時調(diào)整配合比。中雨以上天氣不澆筑混凝土，有抗沖耐磨和有抹面要求的混凝土雨天不施工。小雨天氣進行混凝土澆筑時，應適當減少混凝土拌和用水量和出機口混凝土的坍落度，適當調(diào)整混凝土的水膠比。做好倉內(nèi)排水，防止周圍雨水流入倉內(nèi)，已流進倉面的水，要及時排除出去。澆筑過程中，若遇大雨、暴雨，應立即停止進料，已入倉混凝土應振搗密實后遮蓋。雨后必須先排除倉內(nèi)積水，對受雨水沖刷的部位應立即處理。

3.2 高溫施工措施

夏季施工，根據(jù)規(guī)范要求，混凝土澆筑溫度不宜大于28℃。現(xiàn)場混凝土澆筑一般采用如下降溫措施：骨料倉搭蓋簡易涼棚；碎石料倉表面可噴霧或灑水降溫；拌和用水采用深井水；混凝土運輸工具有防曬措施；縮短混凝土運輸及等待卸料時間，入倉后應及時平倉振搗，加快已澆筑混凝土表面覆蓋速度，縮短混凝土的暴露時間；根據(jù)混凝土分塊工程量，混凝土開倉時間宜安排在當日16：00～次日12：00之間。

4 施工保障措施

澆筑混凝土前應對現(xiàn)場施工技術(shù)人員進行技術(shù)交底，并應有專業(yè)技術(shù)人員對模板及鋼筋進行看護，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，處理完成后再進行混凝土澆筑。

混凝土入倉時，為防止骨料離析，混凝土自由下落的垂直落距以1.5 m以下為宜。

混凝土澆筑應按一定的厚度、次序、方向分層進行。尤其在豎井、門槽、等周邊澆筑混凝土時，兩側(cè)混凝土要均勻上升，并加強振搗。

混凝土倉內(nèi)有低洼或斜面，應按先低后高進行卸料；混凝土澆筑完畢后，應及時灑水養(yǎng)護，保持混凝土表面濕潤，養(yǎng)護前宜避免太陽光曝曬；養(yǎng)護應有連續(xù)性；時間不宜少于28 d；有特殊要求的部位宜適當延長養(yǎng)護時間；在氣溫起伏較大的季節(jié)，長期暴露的基礎(chǔ)混凝土及其他重要部位混凝土，必須加以保護。