面板堆石壩面板混凝土施工技術(shù)案例分析

柳崇君 屈星火

（1、臨海市水利局，浙江 臨海 317000 2、浙江水利水電工程審價中心，浙江 杭州 310020）

1 工程概況

某面板壩最大壩高71.8m，壩頂長878m，砼面板最大斜長115.6m，面板總面積7.543×104m3。壩頂處面板厚度為30cm，自壩頂向底部的面板厚度計算式為T=0.3+0.003H(m)。全部面板劃分為71塊，其中河床部位57塊的每塊寬度為14m，兩岸部位置14塊的每塊寬度為7m。面板砼設(shè)計強度為R2830MPa，D300，S8。面板立筋布置于板厚中間，為雙向配置鋼筋，周邊縫和板間縫部位布設(shè)上、下層加強筋，全部面板共設(shè)鋼筋450t。面板垂直縫間設(shè)有兩道止水，即W型銅止水片和丁型橡膠止水帶。

面板砼采用無軌滑模施工工藝進行施工。按照板塊劃分，施工自有良好運輸?shù)缆返淖蟀断蛴野兑腊鍓K跳倉澆筑。

2 施工技術(shù)

2.1 無軌滑模模具

該工程自行設(shè)計，制作的無軌滑模模具，根據(jù)砼面板板寬，分為14m、7m板寬兩種?；ＴO(shè)施主要包括滑動模板、側(cè)模板、各種專用運輸臺車、砼運輸機具和提升運輸機具等。其中滑動模板和側(cè)模為主要設(shè)計、制做項目?；瑒幽０逶诮Y(jié)構(gòu)上，為節(jié)約材料輕巧，采用析架式骨架結(jié)構(gòu)，由中63.5×5鋼管焊制，每棍析架高0.61m，長15m(14m板寬面板)，析架間中心距0.4m，共4榻精架，各榻析架間采用連系桿連接，滑模面板采用10mm厚鋼板，與骨架焊接連接。呈水平狀態(tài)的工作平臺利用50×5等規(guī)格角鋼與骨架連接形成?；瑒幽０迕姘宄叽鐬閷挕灵L=1.6m×15m。14m板寬滑動摸板本身自重為4.032t，在同類模具中，屬結(jié)構(gòu)重量較輕者。施工過程中，為克服流態(tài)砼產(chǎn)生的浮力，利用鋼材或鋼筋進行配重?；瑒幽０褰Y(jié)構(gòu)見圖1。

為減少側(cè)模變形，保證砼面板板塊的外形尺寸，側(cè)模采用50×5角鋼焊成框架內(nèi)貼5cm厚木板的鋼木混合結(jié)構(gòu)。同時，為確保其側(cè)向穩(wěn)定，背面設(shè)有角鋼焊制的三角架支撐，并與打入墊層內(nèi)的插筋連接固定?？紤]施工方便，側(cè)模以2m長為一節(jié)，在現(xiàn)場拼接接長，并隨著接長變換高度。每套倒模均可拆卸運至其它待施工板塊周轉(zhuǎn)使用。

滑模模板由布設(shè)在壩面上的2臺5t卷揚機牽引。卷揚機由埋入壩體堆石內(nèi)的簡易地錨固定。

2.2 關(guān)鍵施工工藝

2.2.1 周邊縫處理

為保證趾板與面板能較好地結(jié)合，周邊縫部位采用了瀝青砂墊層。為施工瀝青砂墊層，首先，挖除該部位的碎石墊層，然后采用兩種方法進行瀝青砂墊層的施工。一種方法是現(xiàn)場拌制后直接灌注，一種方法是以預(yù)先制成瀝青砂預(yù)制塊，現(xiàn)場安裝預(yù)制塊后，再在各塊間隙處灌熱瀝青。

2.2.2 板間縫施工

板間縫處均用水泥砂漿找平墊層表面，然后在砂漿墊層上用低標(biāo)號瀝青貼PVC墊片，再在其上安裝板間縫“W”型止水銅片。止水銅片采用卷材，利用自制的止水銅片成型機現(xiàn)場壓制。

2.2.3 側(cè)模支立

先施工固定測模三角架插筋，然后采用壩坡運輸臺車運輸側(cè)模至安裝現(xiàn)場，自下而上逐節(jié)拼接。并且每塊面板的側(cè)模均一次支立到頂。

2.2.4 鋼筋綁扎

利用設(shè)置在壩頂面的卷揚機牽引臺車運輸制作成型的鋼筋至工作面，操作人員現(xiàn)場安裝。

2.2.5 吊裝滑動模板

采用設(shè)置在壩面上的45t汽車起重機將滑動模板從已澆筑結(jié)束的板塊吊至待澆筑施工板塊頂部，用卷揚機從頂部沿側(cè)模放至底部就位。

2.2.6 安裝溜槽

溜槽為3mm厚鋼板壓制的“U”型槽，槽寬60cm，每節(jié)長lm，一各節(jié)之IbJ采用掛勾連接并與鋼筋網(wǎng)連接固定。根據(jù)滑模對砼強度需要，14m板寬設(shè)三道溜槽，7m板寬設(shè)二道溜槽。

2.2.7 面板砼澆筑

混凝土運輸由6m3混凝土攪拌車從大壩下游混凝土拌和站取料運輸至壩頂面，經(jīng)溜槽入倉。

為適應(yīng)滑模施工需要，砼采用薄層澆筑，每層澆筑厚度為25~30cm，人工擺動溜槽，將砼均勻撤布在倉內(nèi)。振搗器選用軟軸振搗器，振搗時間根據(jù)砼泛漿程度決定。

面板模體提升前，首先清除模板前沿超填混凝土，以減少提升阻力。模體的提升應(yīng)本著勤動少提的原則進行，每澆完一層提升一次，每次提升高度為30cm左右。

提升時保持模體兩端勻速平穩(wěn)上升，控制最大提升速度不超過3m/h。提升速度隨砼的坍落度，砼凝固狀態(tài)和氣溫等情況進行調(diào)整。

2.2.8 砼面層保護

對脫模后的面板砼表面，應(yīng)及時進行人工修整，壓平和抹面。滑模提升后，新澆的砼面露出，為防止砼初凝前表面水量散失過大，在滑模抹灰平臺后拖一塊寬度同面板寬的塑料布遮蓋砼表面。砼達到初凝后，及時覆蓋草簾，并連續(xù)灑水養(yǎng)護。

3 面板砼的防裂措施

砼面板堆石壩施工實踐中，面板砼施工期裂縫是經(jīng)常發(fā)生的質(zhì)量問題，如果處理不好裂縫問題，不僅會影響面板壩的正常運行，而且會危及壩體安全。分析面板砼產(chǎn)生裂縫的原因主要是溫度變化引起的拉應(yīng)力，拉應(yīng)變超過砼自身的抗拉強度或極限拉應(yīng)變所致。由于壩體填筑質(zhì)量不高導(dǎo)致壩體不均勻沉陷變形，也是產(chǎn)生面板砼裂縫的常見原因。解決和防止壩體不均勻沉陷變形產(chǎn)生面板裂縫的措施就是加強壩體填筑的質(zhì)量控制，提高壩體填筑密實度。對于防止溫度變化產(chǎn)生裂縫的途徑，綜合有關(guān)文獻資料，是提高砼自身的抗裂能力及減小導(dǎo)致裂縫的破壞力兩個方面。這些措施反映到面板砼的施工技術(shù)上，主要為以下措施。

3.1 選擇合適的砼配合比

選擇合適的砼配合比，提高砼自身的抗裂性能是保證砼質(zhì)量的重要措施，也是砼防裂、抗裂的重要前題。

3.2 選擇有利的砼澆筑時間

選擇有利的砼澆筑時間對防止或減小溫度及干縮裂縫是十分有效的。砼的澆筑應(yīng)避開高溫季節(jié)，對于北方寒冷地區(qū)還應(yīng)避開負(fù)溫季節(jié)。一般在月平均氣溫5~22℃的低溫或常溫時段澆筑為宜，還宜選擇空氣濕度較高，甚至是陰雨連綿的季節(jié)，以便有利于防止干縮裂縫。例如福建萬安溪面板壩，依據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件，安排在2月、3月和11月下旬、12月澆筑面板，月平均氣溫12.7~16.7℃，氣溫適宜，濕度較高，且時常陰雨，自然養(yǎng)護條件較好。而該面板壩則選擇溫度適宜的5月、6月、7月上旬和10月，澆筑面板，溫度較為適宜，但由于北方少雨干燥，只好加強灑水養(yǎng)護多以保持濕度。

3.3 采取適當(dāng)?shù)臏乜卮胧?/h3>

盡管砼面板厚度較薄，有利于矽水化熱的消散，但對環(huán)境溫度的變化卻非常敏感，所以有必要采取簡便的溫控措施，如高溫時的遮陽或加冰拌和，低溫時的加熱水拌和及對骨料預(yù)熱等。

3.4 及時的養(yǎng)護和防護

面板的養(yǎng)護和防護主要有保溫，保濕、防風(fēng)等方面，對于寒冷地方還要特別注意防寒潮和防凍。

3.4.1 保溫

面板表面保護是防止溫度裂縫有效而重要的措施之一。外界氣溫驟降，寒潮襲擊，表面保護拆除及連續(xù)高溫日曬后的降溫等情況，都會使面板表面溫度急速降低，產(chǎn)生很大拉應(yīng)力而導(dǎo)致面板裂縫。表面保護的作用就在于降低面板表面的熱交換系數(shù)，降低表面溫度的沖擊應(yīng)力。寒冷地區(qū)的面板砼尤應(yīng)注意表面保溫工作。

3.4.2 保濕

面板長期潮濕養(yǎng)護對減輕收縮影響是非常重要的，尤其是潮濕養(yǎng)護，一直持續(xù)到水庫蓄水，對防止面板裂縫十分有利。在砼滑升澆筑出模后立即用塑料薄膜覆蓋保濕，砼初凝后，揭除薄膜并覆蓋草袋，利用長流水養(yǎng)護至蓄水，對防止裂縫的產(chǎn)生十分有效。

3 結(jié)束語

砼面板施工工藝中，已普遍采用了無軌滑模施工技術(shù)。工程實踐證明，對于北方嚴(yán)寒地區(qū)，采取一定輔助措施可以解決面板滑模中由于氣候干燥、晝夜溫差較大等原因產(chǎn)生的砼表面裂縫問題。

[1]華坤健.面板砼施工中的技術(shù)改進措施[J].水利水電技術(shù)，2004(11).

[2]陳玉暖等.萬安溪砼面板堆石壩設(shè)計及其特點[J].水力發(fā)電，2004(9).

[3]陳學(xué)云等.白云砼面板堆石壩的施工[J].水力發(fā)電,2006.