淺談常態(tài)混凝土雙曲拱壩施工的關(guān)鍵技術(shù)

賈云波

（陜西省東莊水利樞紐工程建設(shè)有限責(zé)任公司，陜西 咸陽(yáng) 713208）

1 常態(tài)混凝土雙曲拱壩施工關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 運(yùn)輸工作

為保證常態(tài)混凝土可以在雙曲拱壩施工中得到有效應(yīng)用，需要做好混凝土的運(yùn)輸工作，在運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下三個(gè)主要方面：

（1） 應(yīng)讓骨料分離與泌水問(wèn)題得到有效規(guī)避，需要采用一定措施來(lái)讓混凝土坍落度以及干濕度情況變化得到合理控制；

（2） 需要盡可能地縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間，對(duì)混凝土運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)做到盡可能地減少，防止混凝土溫度因過(guò)長(zhǎng)運(yùn)輸而出現(xiàn)回升等問(wèn)題；

（3） 如果在運(yùn)輸過(guò)程中，因?yàn)橐恍┛陀^因素以及突發(fā)情況導(dǎo)致運(yùn)輸時(shí)間延長(zhǎng)，那么應(yīng)把初凝后混凝土當(dāng)作廢料進(jìn)行有效處理。

1.2 鋪料工作

現(xiàn)階段，常態(tài)混凝土雙曲拱壩施工的鋪料工藝主要可以分為平鋪方法和臺(tái)階方法這兩種主要類型。前者主要指的是在澆筑混凝土過(guò)程中，保證其澆筑面具有高度水平性；后者主要指的是在澆筑過(guò)程中，依照倉(cāng)位特性以及設(shè)備配備情況來(lái)控制混凝土澆筑厚度，一般情況下，其控制范圍大約是55 cm。在臺(tái)階法澆筑時(shí)，需要將10～25 cm砂漿鋪筑在基巖上方，然后才能開(kāi)展混凝土澆筑工作，在大約2.5 cm厚水泥砂漿鋪設(shè)完成后，才能開(kāi)展上層混凝土澆筑工作[3]。

1.3 平倉(cāng)振搗工作

現(xiàn)階段，人工配合振搗臂平倉(cāng)方法在常態(tài)混凝土的平倉(cāng)振搗工作中得到廣泛應(yīng)用。在具體應(yīng)用中，可以和纜機(jī)配備實(shí)際情況進(jìn)行有效結(jié)合，以完成平倉(cāng)機(jī)、振搗臂配置工作，一般情況下，如果在施工中存在一臺(tái)纜機(jī)，那么所配備的5棒振搗臂就應(yīng)有1～2臺(tái)，在纜機(jī)的吊罐卸料工作完成之后，可進(jìn)行平倉(cāng)、振搗。如果倉(cāng)位本身具有的面積不大，或是其部位處于模板周邊、具有較為密集的鋼筋數(shù)量，那么可以在振搗工作時(shí)采用軟軸振搗棒或振搗棒、130振搗棒。值得注意的是，在振搗工作時(shí)，需要保證振搗棒和模板之間距離在0.5倍有效半徑以上，振搗點(diǎn)距離在振搗器有效半徑1.5倍以下，與此同時(shí)，為讓接茬處和混凝土密實(shí)度得到充分結(jié)合，需要適當(dāng)延長(zhǎng)兩臺(tái)纜機(jī)下料接頭處以及下料點(diǎn)接茬處振搗時(shí)間。

1.4 施工縫處理工作

在施工縫面處理過(guò)程中，需要針對(duì)直接鋪筑允許范圍來(lái)控制混凝土層間隔時(shí)間，若是發(fā)現(xiàn)允許直接鋪筑時(shí)間范圍存在超出現(xiàn)象，那么應(yīng)施工冷縫處理層間位置。應(yīng)用高壓水沖毛處理邊緣部位，在表面沖洗工作完成后，可以鋪筑砂漿以及常態(tài)混凝土，此時(shí)應(yīng)控制砂漿厚度約為1.5 cm，控制小級(jí)配混凝土厚度約為3 cm，依照一小時(shí)的澆筑混凝土量可以完成鋪筑面積計(jì)算工作，在砂漿以及小級(jí)配混凝土初凝之前，需要對(duì)其進(jìn)行碾壓處理。

1.5 模板施工工作

模板施工是常態(tài)混凝土雙曲拱壩施工中的重要技術(shù)，模板施工工作質(zhì)量往往決定了整體施工質(zhì)量。在裝配轉(zhuǎn)動(dòng)模板過(guò)程中，應(yīng)分階段完成各級(jí)模板的轉(zhuǎn)動(dòng)工作。在具體工作中，應(yīng)做好吊車準(zhǔn)備與掛鉤工作、錨筋螺栓松開(kāi)工作、吊裝安置工作、檢查調(diào)整工作、縫板拼接補(bǔ)齊工作、錨筋開(kāi)設(shè)工作等。

2 常態(tài)混凝土雙曲拱壩施工技術(shù)應(yīng)用案例

2.1 工程概況

該工程為我國(guó)某處的水電站大壩，為常態(tài)混凝土雙曲拱壩，其最低建基面高程與壩頂高程分別為642 m及758 m，該大壩壩高116 m。壩體為拋物線形式，0.222的拱壩厚高比，壩頂軸線展開(kāi)長(zhǎng)度為296.29 m，最大中心角為83.24°。在平曲線上，其具有66.04 m的最小曲率半徑，壩體上游面以及下游面的最大倒懸度為0.254、0.117。與此同時(shí)，該工程具有較為復(fù)雜的形態(tài)，較為多樣化的模板形式，如球形鍵槽模板、翻轉(zhuǎn)模板等。

2.2 結(jié)構(gòu)形式選擇

2.2.1 上下游

在上下游位置，該工程主要應(yīng)用翻升模板作為上下游模板，設(shè)置有3 m厚的拱壩澆筑層，以及3 m高的模板設(shè)計(jì)度。

2.2.2 橫縫

在橫縫處，采用多球面鍵槽前鉛直面作為橫縫設(shè)計(jì)，應(yīng)用多卡球面鍵槽模板爬升技術(shù)，和散裝組合鋼模板進(jìn)行有效拼裝，對(duì)離壩面上下游靠近狹窄部位進(jìn)行有效處理。

2.2.3 其他部位

（1） 閘墩牛腿

在閘墩牛腿處，主要應(yīng)用了斜拉模板對(duì)其進(jìn)行處理，將鋼筋事先埋設(shè)在澆塊內(nèi)部，之后利用拉條對(duì)模板進(jìn)行固定。

（2） 廊道

應(yīng)用混凝土預(yù)制模板對(duì)廊道進(jìn)行施工，應(yīng)用交叉廊道模板對(duì)廊道水平交叉段進(jìn)行處理，應(yīng)用兩塊半邊三通式廊道模板可完成合并。應(yīng)用異形廊道模板對(duì)廊道斜坡以及水平交叉段進(jìn)行施工，應(yīng)用現(xiàn)立模板可以對(duì)空出部位進(jìn)行補(bǔ)缺處理。

（3） 閘門槽

應(yīng)用鋼模板對(duì)閘門槽進(jìn)行施工，應(yīng)用連桿和鉸可以讓閘門槽上下游側(cè)面模板轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)順?biāo)鞣较蚰０暹M(jìn)行撬動(dòng)處理，可以讓混凝土面得到閘門槽模板的脫落，之后對(duì)其進(jìn)行提升，可以讓模板上升到立模處，對(duì)順?biāo)鞣较蚰０暹M(jìn)行固定，之后可將鋼絲繩松開(kāi)，讓活動(dòng)架自由下落，利用連桿與鉸支撐至設(shè)計(jì)處。

2.3 配置方案

通過(guò)對(duì)施工實(shí)際情況進(jìn)行有效考量，對(duì)大壩施工需要予以明確，可以科學(xué)設(shè)計(jì)模板配置方案。

2.3.1 上下游模板

上下游模板模板配置如表1所示。

表1 上下游模板配置

水平方向可調(diào)節(jié)翻轉(zhuǎn)模板配置如表2所示。

表2 水平方向可調(diào)節(jié)翻轉(zhuǎn)模板配置

2.3.2 橫縫鍵槽模板

在橫縫鍵槽模板配置過(guò)程中，懸臂模板配置如表3所示。

表3 懸臂模板配置

為平順連接小鋼模與大模板，需要采用一定過(guò)渡模板，其配置方案如表4所示。

表4 特殊部位模板配置

2.4 模板施工

本文案例中模板主要由專業(yè)模板加工廠家加工而成，之后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝施工，主要包含了三腳架單件以及面板等。前文已對(duì)施工主要流程作出闡述，在此不做贅述。在具體施工中，應(yīng)注意以下幾個(gè)主要方面：

在安裝首層模板過(guò)程中，因?yàn)槭讓幽０宀粫?huì)受到模板錨筋的作用，需要采用一些特殊加固方法來(lái)處理首層模板。應(yīng)用錨筋加固處理模板底部外側(cè)部分，應(yīng)用方木支撐模板和錨筋之間部分，應(yīng)用外撐與外拉組合方法、內(nèi)拉與內(nèi)撐組合方法對(duì)倒向倉(cāng)外模板以及倒向倉(cāng)內(nèi)模板上半部分進(jìn)行處理，分別應(yīng)用12鋼筋作為拉力筋與25鋼筋作為支撐桿。

在第二層的模板安裝工作中，可能會(huì)出現(xiàn)未埋設(shè)首層模板錨筋的現(xiàn)象，或是錨筋抗拔力不符合相關(guān)要求的現(xiàn)象，此時(shí)首層模板加固系統(tǒng)需要對(duì)第二層模板安裝荷載予以承受，對(duì)此，需要保證首層模板加固系統(tǒng)沒(méi)有出現(xiàn)提前破壞、拆除情況。

在一倉(cāng)和兩倉(cāng)的混凝土施工完成后，錨筋錨固力與設(shè)計(jì)要求相符后，在首層模板的錨筋埋設(shè)后上方，可以安裝第三層模板，

自第四層模板開(kāi)始，可以對(duì)其進(jìn)行翻升作業(yè)，該工程中，主要應(yīng)用8 t汽車吊對(duì)其進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、安裝。在每一層的安裝過(guò)程中，都需要保證其拼縫具有高度嚴(yán)密性，沒(méi)有漏漿情況出現(xiàn)，與此同時(shí)，應(yīng)確保雙曲拱面的光滑性、準(zhǔn)確性，沒(méi)有錯(cuò)臺(tái)情況出現(xiàn)。

值得注意的是，在雙曲壩拱上游壩面以及下游壩面中，所面對(duì)每一倉(cāng)都具有差異性的金屬圓環(huán)扭曲面，壩面當(dāng)中的各個(gè)點(diǎn)水平坐標(biāo)以及垂直角度也存在一定差異，對(duì)此，在該工程中，采用了模板上斜桿伸縮方法，在對(duì)模板收倉(cāng)高程坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，應(yīng)用了具有較高精度的儀器設(shè)備，利用內(nèi)撐桿來(lái)完成支撐定位工作，保證了在混凝土澆筑工作完成后，具有較低的收倉(cāng)口模板走樣誤差。

在對(duì)模板收藏口坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，保證了混凝土澆筑收倉(cāng)線的準(zhǔn)確性，并嚴(yán)格依照收倉(cāng)線來(lái)完成收倉(cāng)工作，保證了混凝土收艙面的平直狀態(tài)。在安裝翻升模板時(shí)，需要將爬升錐體和錨筋預(yù)埋在第一層倉(cāng)位，在澆筑混凝土強(qiáng)度為4 MPa時(shí)候，可以對(duì)其進(jìn)行吊裝，在爬升錐體上進(jìn)行放置，在對(duì)模板進(jìn)行調(diào)整后，可以對(duì)下層混凝土進(jìn)行澆筑，以此來(lái)依此安裝。

在拆裝模板過(guò)程中，應(yīng)用人力拆裝的方法來(lái)處理散裝組合鋼模板與木模板，由艙面吊車來(lái)對(duì)拼裝模板、整體提升模板以及懸臂模板進(jìn)行拆裝。針對(duì)該工程中倉(cāng)位較為復(fù)雜的部分，可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，應(yīng)用簡(jiǎn)易扒桿以及卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)其進(jìn)行拆裝處理。

2.5 效果分析

在常態(tài)混凝土雙曲拱壩施工工程中，發(fā)現(xiàn)此施工技術(shù)可以滿足多種曲率半徑雙曲壩面要求；可以讓模板在多種倒懸度影響條件下保持高度安全性和穩(wěn)定性；可以讓模板翻轉(zhuǎn)更具連續(xù)性、快速性，在某一壩段中，一套模板可以具有較多的周轉(zhuǎn)次數(shù)；模板配件具有高度標(biāo)準(zhǔn)型，普通鋼模板和模板之間具有一定通用性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，掌握運(yùn)輸工作、鋪料工作、平倉(cāng)振搗工作、施工縫處理工作、養(yǎng)護(hù)工作以及模板施工工作中的關(guān)鍵技術(shù)，可以讓常態(tài)混凝土雙曲拱壩施工質(zhì)量得到保證，為高效完成雙曲拱壩施工提供幫助，為雙曲拱壩的后期平穩(wěn)投運(yùn)奠定基礎(chǔ)。