水庫(kù)大壩面板混凝土施工及質(zhì)量控制

姚永樂(lè)

（中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司，陜西 西安 710068）

在當(dāng)前水利工程項(xiàng)目施工建設(shè)實(shí)踐中，尤其是水庫(kù)大壩工程施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)面板混凝土施工技術(shù)質(zhì)量管控，這樣才能有效提高工程整體施工質(zhì)量。

1 工況概述

以某水庫(kù)大壩工程項(xiàng)目為例，其屬于混凝土面板堆石壩，該水庫(kù)壩頂高程為1 068 m，寬度為10 m，其最大壩高為118.4 m，水庫(kù)壩軸線長(zhǎng)度為411.93 m。該壩上游下游壩坡分別都是1∶1.4，在下游位置壩坡高程各處設(shè)置一級(jí)馬道，其寬度為3 m。水庫(kù)大壩采用土石方明挖方式，土石方開(kāi)挖量為117 萬(wàn)m3，填筑量為309 萬(wàn)m3，混凝土施工過(guò)程中用量為4.26 萬(wàn)m3。面板寬度按照16 m以及8 m的尺寸分垂直縫，并且根據(jù)大壩以及面板變形按照張拉縫以及擠壓縫對(duì)垂直縫止水進(jìn)行布設(shè)，共計(jì)38條塊面板。

2 水庫(kù)大壩面板工程施工技術(shù)方案

2.1 影響因素

該水庫(kù)大壩面板混凝土施工澆筑過(guò)程中應(yīng)當(dāng)選擇適宜的氣溫條件，在濕度相對(duì)較大季節(jié)進(jìn)行施工操作更為有利。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)盡可能避免在低溫以及高溫和多雨的季節(jié)進(jìn)行施工建設(shè)。由于本工程項(xiàng)目施工時(shí)其氣溫相對(duì)較高，因此面板混凝土施工澆筑過(guò)程中應(yīng)當(dāng)做好防雨以及降溫防護(hù)。在冰凍期間進(jìn)行大壩面板混凝土澆筑時(shí)，采用熱水拌制混凝土以及覆蓋相關(guān)的保溫材料進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，寒流來(lái)臨時(shí)停止?jié)仓鳂I(yè)。在本工程項(xiàng)目施工建設(shè)過(guò)程中，基于導(dǎo)流度汛以及工程施工進(jìn)度需要，汛期來(lái)臨時(shí)由面板堆石壩作為壩體進(jìn)行擋水。對(duì)于壩體沉降部分進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，墊層料以及過(guò)渡料和主堆石地帶沉降變形在施工后一段時(shí)間內(nèi)完成；實(shí)踐中為了能夠有效減少達(dá)標(biāo)面板澆筑施工后的壩體沉降影響壩面而導(dǎo)致其變形，需對(duì)面板脫空以及大壩結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行嚴(yán)格控制，水庫(kù)大壩填筑過(guò)程中的預(yù)沉降期至少3個(gè)月以上。在控制預(yù)沉降期時(shí)，其具體的做法如下。第一，按照大壩面板頂部位置壩體沉降情況進(jìn)行嚴(yán)格控制；第二，在壩體布設(shè)變形觀測(cè)儀器設(shè)備，搜集觀測(cè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行優(yōu)化整理和綜合分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)壩體施工期間的沉降變形曲線進(jìn)行科學(xué)繪制。同時(shí)，曲線應(yīng)當(dāng)保持平緩，并且向某一個(gè)數(shù)值逐漸收斂，而且要保持壩體沉降穩(wěn)定性。第三，水壩面板采取分期澆筑的方式，最大限度地加大澆筑平臺(tái)、面板頂部之間的高差，這有利于后期出現(xiàn)壩體沉降現(xiàn)象對(duì)面板產(chǎn)生不利影響。

2.2 大壩面板施工要點(diǎn)

水庫(kù)大壩混凝土面板施工應(yīng)當(dāng)在壩體沉降并穩(wěn)定后進(jìn)行，而且還要盡可能避免在低溫、雨季或者高溫條件下施工，并且要按照施工總進(jìn)度以及導(dǎo)流度汛和水庫(kù)下閘蓄水能力要求。在面板混凝土施工時(shí)可以連續(xù)澆筑，直至壩頂位置；同時(shí)，也可以對(duì)其進(jìn)行分期施工作業(yè)，結(jié)合壩高以及施工進(jìn)度方案而定。在對(duì)面板進(jìn)行分期施工過(guò)程中，通常會(huì)受分期影響，并且基于導(dǎo)流度汛和進(jìn)度要求，壩體填筑施工時(shí)平衡上升以及均衡填筑。與此同時(shí)，也可進(jìn)行分期填筑，在各施工階段內(nèi)將壩體進(jìn)行分期填筑至各部位。

實(shí)踐中若采用填筑的方式，壩體連續(xù)施工填筑到防浪墻基礎(chǔ)高程，并且在壩頂對(duì)面板一次澆筑混凝土。這期間應(yīng)當(dāng)滿足進(jìn)度和蓄水要求，本工程面板施工時(shí)是在10～12月，冰凍期內(nèi)施工時(shí)應(yīng)當(dāng)提前進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，施工質(zhì)量管控難度較大。壩體填筑后，大約3個(gè)月的時(shí)間即對(duì)面板進(jìn)行施工；此時(shí)上部壩體的沉降并不充分，可能會(huì)出現(xiàn)較大的變形，面板受力不利。若采用壩體填筑以及面板混凝土分期澆筑施工方案，則臨時(shí)斷面為一期面板高程5 m以上時(shí)，壩體沉降穩(wěn)定后可對(duì)后續(xù)斷面進(jìn)行補(bǔ)齊；一期面板施工后壩體就會(huì)出現(xiàn)全斷面上升，直至防浪墻的基礎(chǔ)高程位置；壩體沉降以后在對(duì)二期面板進(jìn)行施工作業(yè)。在壩體填筑時(shí)連續(xù)不均勻上升，其上部、下部和各區(qū)壩料間也會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降。一期面板施工澆筑過(guò)程中，部分壩體沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)汛期，而且沉降時(shí)間只有3個(gè)月。由于沉降充分性差，因此面板沒(méi)有較強(qiáng)的抗變形能力。

結(jié)合本工程特點(diǎn)和施工技術(shù)質(zhì)量要求，通過(guò)對(duì)比多個(gè)方案，壩體填筑時(shí)不采用分期方式，而面板混凝土施工澆筑時(shí)采用分期方案。當(dāng)壩體連續(xù)施工填筑直至防浪墻基礎(chǔ)高程位置以后，壩頂分兩期進(jìn)行面板混凝土澆筑施工。根據(jù)工況條件、施工進(jìn)度安排，2017年水庫(kù)大壩主體部分開(kāi)始施工建設(shè)，2018年大壩壩基完成開(kāi)挖和施工支護(hù)，并且對(duì)趾板澆筑混凝土，2019年填筑壩體，其高程達(dá)到了1 042 m，完全可以滿足本年度壩體度汛要求。預(yù)計(jì)2019年11月對(duì)一期面板進(jìn)行混凝土澆筑施工，2020年對(duì)二期面板澆筑混凝土，并修建防浪墻，同年7月即可進(jìn)行下閘蓄水。在此過(guò)程中，壩體填筑時(shí)整個(gè)斷面都會(huì)均勻上升，這可能會(huì)導(dǎo)致面板混凝土澆筑施工后各區(qū)壩料間的不均勻沉降，而且蓄水后面板會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。為此，本年度雨季來(lái)臨之前應(yīng)當(dāng)完成填筑作業(yè)任務(wù)，雨季后在對(duì)一期和二期面板進(jìn)行填筑；此間，壩體自然沉降的時(shí)間超過(guò)8個(gè)月，壩體可以充分沉降，后期不會(huì)出現(xiàn)較大的變形，對(duì)于面板受力非常有利。在分期澆筑大壩面板時(shí)，為了能夠贏得更多的壩前鋪蓋時(shí)間，進(jìn)度安排應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理，并且能夠確保如期完工。水庫(kù)面板分期施工過(guò)程中，可根據(jù)工況條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和調(diào)整，若壩體填筑施工任務(wù)提前完成，則底壩體沉降就會(huì)提前穩(wěn)定，大壩面板頂部位置的壩體沉降速率每個(gè)月大約3～5 mm，此時(shí)可考慮不分期方案。

2.3 水庫(kù)大壩面板施工技術(shù)難點(diǎn)及其應(yīng)對(duì)措施

在水庫(kù)壩頂拉面板施工過(guò)程中，混凝土溜槽運(yùn)輸時(shí)的垂直落差最大為114.6 m?；炷谅洳罘浅５拇?，以導(dǎo)致混凝土骨料出現(xiàn)分離、砂漿流失以及坍落度損失等問(wèn)題；對(duì)混凝土配比進(jìn)行調(diào)整，合理選擇砂率及其坍落度，并且采取增密劑增加的措施和方法，可以有效確?；炷列阅芎褪┕べ|(zhì)量。按照混凝土面板堆石壩技術(shù)規(guī)范和要求，壩高不超過(guò)70 m時(shí)，面板應(yīng)當(dāng)一次性進(jìn)行施工作業(yè)；如果壩高超過(guò)70 m，則建議進(jìn)行分期施工作業(yè)。目前來(lái)看國(guó)內(nèi)對(duì)于100 m面板堆石壩采取多選用分期方式進(jìn)行施工作業(yè)。一期、二期面板間縫隙處理技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且分縫可以使面板柔性得以改善，能夠有效減少因變形而造成的面板開(kāi)裂問(wèn)題。

后續(xù)面板施工澆筑過(guò)程中，施工縫處理時(shí)可采取以下方法?？p面雜物清理干凈，觀測(cè)儀器電纜周?chē)s物清理時(shí)需特別注意，避免對(duì)電纜造成損害。先澆筑面板的外露鋼筋應(yīng)當(dāng)調(diào)直，并對(duì)其進(jìn)行除銹，然后對(duì)后續(xù)面板鋼筋進(jìn)行綁扎。同時(shí)，對(duì)縫面進(jìn)行鑿毛、清除污物以及清洗，并且將其表面的積水徹底排盡。縫面濕潤(rùn)以后先鋪厚度為2～3 cm水泥砂漿。同時(shí)，水泥砂漿應(yīng)當(dāng)均勻攤鋪，并且澆筑適量的混凝土。若發(fā)現(xiàn)澆筑面板、墊層二者之間出現(xiàn)脫空問(wèn)題，則應(yīng)當(dāng)采用低標(biāo)號(hào)以及低壓縮性砂漿進(jìn)行灌注，使其保持密實(shí)以后再對(duì)面板澆筑混凝土，確保其能夠有效結(jié)合在一起。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，大壩面板混凝土澆筑施工技術(shù)質(zhì)量要求非常的高，盡可能避免高低溫以及多雨季節(jié)。面板施工應(yīng)當(dāng)使壩體能夠得以充分沉降，使壩體沉降能夠趨于穩(wěn)定。面板分期施工，施工時(shí)加強(qiáng)組織管理，以確保其整體施工質(zhì)量。