浅谈鸭嘴河布西水电站堆石坝混凝土面板施工

刘占昭,刘斌洲

(中国水利水电第三工程局有限公司四川分局,成都,610045)

1 工程概况

四川木里县鸭嘴河布西水电站大坝为混凝土面板堆石坝,坝高135.8m,坝顶宽12m,坝顶长度271m,上游坝坡坡度为1∶1.4,下游坝坡平均坡度1∶1.5,坝顶高程3305.8m。鸭嘴河流域属高原性气候,冬季干旱少雨,夏季雨量丰沛,年平均气温随海拔高程变化显著。根据木里县气象站1970～2002年33年实测资料统计,多年平均气温为12.5℃,历年极端最高气温32.6℃,历年极端最低温度-10.6℃(根据现场实测最低气温-28℃),多年平均风速1.9m/s,最大风速21m/s。

2 面板设计情况

面板的总面积为3.7万m2,混凝土总方量为1.88万m3。面板分缝宽度为12m和6m两种,中部为12m宽受压面,共计12块;两侧为6m宽的受拉区面板,共计21块;面板间为垂直伸缩缝。面板最大斜长为155.8m,面板顶部厚度0.3m,底部最大厚度0.78m(法向),面板表面坡比1∶1.4。其厚度按公式B=0.3+0.0035H(H为距坝项的高差)变化。面板混凝土配单层双向钢筋,垂直缝两侧面板钢筋封闭,周边缝侧的面板设置挤压钢筋。面板分二期施工,设水平施工缝,钢筋过缝;一期面板顶高程为3259.00m,二期面板顶高程为3303.00m。面板分期浇筑产生的水平施工缝凿毛成垂直坡面,并设过缝钢筋,两侧各5m。面板混凝土原设计为C30W12F300,为尽量降低水泥用量,减少混凝土裂缝,经优化确定改为C25W12F300聚丙烯腈纤维混凝土。混凝土采用P.042.5号普通硅酸盐水泥,二级配混凝土,要求其强度保证率大于95%,水灰比不大于0.45,入仓混凝土坍落度为3cm～9cm。

3 面板混凝土原材料及配合比

鸭嘴河布西大坝工程处于高原高寒地区,对混凝土抗渗、抗冻和耐久性要求高,为此进行了大量的混凝土配合比试验。骨料采用料场开采的结晶灰岩人工骨料。经优选,确定小石与中石掺配比例为45∶55,砂率为0.36,水胶比0.42,塌落度5cm～7cm,外加剂包括0.8%KDNOF-2减水剂和0.035%凯迪引气剂。同时为了提高抗裂能力、抗渗性和抗冻性,掺加了20%的Ⅱ级粉煤灰和0.9kg/m3武汉汉森钢纤维有限责任公司生产的PANF-6(A)聚丙烯晴纤维。

混凝土砂石骨料检测满足DL/T5144-2001《水工混凝土施工规范》要求,水泥、外加剂检测均满足相关规范要求。混凝土施工配合比见表1。

表1 面板混凝土施工配合比

4 面板混凝土施工

4.1 滑模施工

滑模根据面板宽度采用型钢制作,其重量及刚度应满足规范要求。滑模制作过程中特别要注意面板变形和拉耳高度位置。拉耳高滑模滑升过程中容易向上飘起,拉耳低了滑模下潜,不易滑升,并不能保证面板厚度。

本工程面板混凝土浇筑块宽度为6m和12m,共制作3套长度为7.5m的无轨滑模,组合拼装后可用于施工12m宽的面板。

滑模主要采用钢板、型钢等材料加工而成,总重10.3t。滑模采用空腹梁板,底部滑板采用宽1.2m、厚20mm钢板制作,顶部设操作平台,尾部设抹面平台。滑模两端设锚钩,与牵引钢丝绳及手动葫芦连接,其行走采用布置在坝顶上的两台10t卷扬机牵引。固定卷扬机牵引钢丝绳为φ27mm,卷扬机加工底座采用1.8m×1.8m×1.5mC20混凝土预制块压重。

4.2 止水加工

止水加工在坝面进行,采用自制加工机,沿坝坡面边加工边下放,一次成型,减少施工焊缝和工作量。

4.3 钢筋加工安装

钢筋加工在坝面进行,减少钢筋倒运。钢筋安装采用钢筋台车运输至安装部位,人工转入仓内。钢筋运输台车长5m,宽1.5m,高1.5m,牵引端为敞开式,下端为封闭式。

4.4 混凝土浇筑

混凝土运输采用10t～15t自卸汽车,每次3m3～4.5m3。坝坡顶设受料斗,受料斗设控制料门随用随放。受料斗宽度3.0m,由受料平台加设配重块结合挤压边墙坡面加设固定,并采用1.8m×1.8m×1.5m混凝土预制块拉固。

溜槽选用1.2mm厚铁皮制作,梯形断面,上部尺寸40cm,下部尺寸60cm,每节长2m,用φ8mm钢筋作为溜槽拉筋。溜槽上部采用柔性材料作盖板,端部设连接挂钩。

混凝土下料高度1.5m～2.0m,铺料厚度25cm～30cm。混凝土振捣时,操作人员站在滑模前沿的操作平台上进行操作。仓面中部采用φ70mm～100mm的插入式振捣器充分振捣,靠近侧模和止水片的部位,采用50mm软轴振捣器振捣。专人振捣,插点均匀,间距不大于振捣器有效半径的1.5倍,深度达到新浇混凝土层底部以下5cm,以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准。

模板滑升时,两端提升平衡、匀速、同步。每浇完一层混凝土滑升高度约25cm～30cm。滑升速度取决于脱模时混凝土坍落度、凝固状态和气温等因素,一般平均滑行速度为1.0m/h～2.0m/h,拉升间隔时间一般为10mim～15min。

4.5 人工抹面及养护

人工第一次收面。脱模后的混凝土,人工采用木模和钢模及时进行第一次收面,面板平整度用2m靠尺检查,平整度不大于5mm。

第二次压面。面板混凝土一次抹面后,在混凝土终凝前,人工及时对混凝土表面进行第二次压面抹光,确保混凝土表面密实、平整,避免面板表面形成微通道或早期裂缝。

二次抹面后的混凝土表面采用农用塑料薄膜覆盖养护,养护时间至蓄水。在养护期间,要注意保护混凝土表面不受损伤。在后浇块施工时,滑模直接在先浇块表面行走,应防止其表面磨损。

5 施工工艺要点

5.1 滑模制作时可考虑采用压重或向滑模空腔内注水,防止滑模上浮。滑模拉耳高度要适中,施工时根据情况及时调整。

5.2 混凝土塌落度。根据气温情况进行调整,上午9∶00～晚上7∶00气温较高,塌落度稍大,晚上及凌晨限度稍小,以保证滑模滑升速度。

5.3 控制滑升速度。滑升过快容易产生起伏,滑升太慢,容易造成冷缝,且不易抹面施工。

5.4 混凝土浇筑施工时,应特别注意止水部位,混凝土应填塞振捣密实。

6 结语

鸭嘴河布西电站一期混凝土面板2010年4月14日开始施工,于8月30日结束。大坝于2010年9月28日下闸蓄水,2010年10月28日水库放水至高程3236m。经蓄水前和放水后两次检查,面板施工质量良好。 ■