亭子口水利枢纽碾压混凝土入仓方式浅析

关志新

(中国水利水电第七工程局有限公司，四川成都 611730)

1 工程概述

亭子口水利枢纽位于四川省广元市苍溪县境内，是嘉陵江干流唯一的控制性工程。枢纽总体布置自左至右依次为左岸1#～16#非溢流坝段、17#～20#厂房坝段、21#底孔门库坝段、22#～26#底孔坝段、27#～35#表孔坝段、36#表孔门库坝段、37#升船机坝段、38#～50#右非溢流坝段。坝轴线全长995.4 m，最大坝高115 m，电站总装机容量110万kW。大坝Ⅰ标工作范围包括左非溢流坝段、厂房坝段、底孔坝段和底孔消力池，混凝土总量约230万m3，其中常态混凝土140万m3，碾压混凝土90万m3。碾压混凝土主要分布在左非溢流坝段、厂房坝段350～416 m高程、底孔门库坝段353～442.5 m 高程、底孔坝段 348.5～371 m高程。上述部位在上游面6～8 m宽防渗区采用R90200F100W8二级配富浆碾压混凝土，下游面2 m宽采用R90200F100W8二级配碾压混凝土，坝体内部采用R90150F50三级配混凝土，周边采用50 cm宽同标号的变态混凝土。

2 碾压混凝土施工所具有的特点:工期紧、强度高、高峰持续时间长

大坝Ⅰ标自2010年8月中旬开始混凝土浇筑，至2012年2月中旬达到三期截流验收形象，共完成混凝土浇筑170万m3，其中常态混凝土90万m3，碾压混凝土80万m3，平均月浇筑混凝土9.4 万 m3，高峰月浇筑 15.5 万 m3。2011 年全年浇筑混凝土125万m3，其中碾压混凝土完成74万m3，施工高峰时段发生于2012年1～5月，平均月浇筑超过7万m3。5月份后碾压混凝土施工部位剩余左非和厂房坝段，碾压混凝土总强度有所降低，但单仓浇筑强度仍较大，平均月浇筑碾压混凝土超过5.5万m3，至2011年9月至397 m高程后，碾压混凝土施工强度大幅度减小。

3 上游入仓的水平运输

16#～26#河床坝段坝轴线长237.8 m，下游坝基高程347 m，底孔消力池基础面高程349 m，两者相差仅2 m，大坝基础混凝土与消力池混凝土基本同步施工，除355 m高程以下大坝碾压混凝土部分可利用下游消力池通道入仓外，355 m高程以上若自下游消力池入仓则对消力池干扰太大，且临时道路填筑成本高，入仓洗车废水对消力池施工影响很大，因此必须自大坝上游运输。

自上游进仓可以结合围堰背坡和围堰与坝体之间的岸坡填筑道路，填筑量小，但上游入仓必须解决跨模板和上游面防渗区质量问题。

4 上游入仓方案比选

4.1 施工通道布置原则

(1)尽量减少其对上游坝面防渗区施工质量的影响;(2)尽量减小坝体应力变化;(3)场内施工道路尽量结合发包人提供的场内主干道路进行布置，以减小施工道路的土建工程量;(4)道路的布置应满足各部位施工的需要;(5)道路的宽度应满足交通流量和机械设备运输的需要;(6)新布置的施工道路不能危害临近建筑物。

4.2 方案比选

由于大坝上游坝面应力复杂且为重要的防渗区，碾压混凝土经上游坝面入仓必须考虑其可能对防渗区施工质量产生的影响，应尽量减小坝体应力变化。

结合国内同类工程经验，笔者比较了采用混凝土预制块做模板入仓、人字形钢栈桥入仓和人字形钢栈桥结合斜坡道入仓三种方案。

(1)预制块做模板入仓实施简单，入仓顺畅，预制块与仓面平起上升。但是预制块固定困难，汽车经过的扰动影响外露面质量和密实度，每层加高预制块并填筑道路端头非常影响效率，汽车经过上游防渗区时对下部混凝土的扰动影响大坝的防渗质量。预制块入仓口难以保证外观和混凝土质量，故不能应用于大坝上游面和重要部位。

(2)人字形钢栈桥由钢构立柱、立柱间横担钢梁及搭设在钢梁上的桥板组成，立柱布置在仓外，钢梁高于入仓口模板，行车钢桥板分别搭设在仓外道路端头和仓内的混凝土面上，可以有效解决跨模板的问题;钢梁下部采用变态混凝土，减小了防渗区混凝土的扰动，但搭在仓面上的桥板要不断随仓面升高提升，从而影响效率，且因桥板易埋在混凝土内难以提升，桥板下面需要人工平仓，人工加浆振捣，劳动强度较大。

(3)人字形钢栈桥结合斜坡道入仓即利用钢栈桥跨模板后，将模板端头搭设在已经浇筑好的斜坡道上，不用安排吊车提升桥板，桥板下部也采用变态混凝土，空间较大，可以使用机械作业，能够确保防渗区的质量。斜坡道采用同标号的常态混凝土在备仓过程中提前浇筑形成，斜坡道宽3.6 m，坡道坡度为20%，立面设置键槽、插筋并凿毛，周边采用变态混凝土与碾压混凝土结合。该方案有效解决了跨模板入仓和保证上游防渗区混凝土质量的问题，进料顺畅，效率较高。斜坡道形成不占直线工期，与碾压混凝土施工间隔时间为5～7 d，对混凝土整体没有影响。同时，斜坡道基本布置在坝段中间、防渗区下游，不占压防渗区，上层斜坡道与下层斜坡道在水平投影上错开，不重合。

4.3 方案的确定

通过上述分析得知，以上三种方案虽然都考虑了对上游坝面混凝土施工质量的影响，但不能避免其对上游坝面混凝土施工质量的影响，且成本都比结合围堰背坡和围堰与坝体之间的岸坡填筑道路的方案大，故最终选择的实施方案为:自上游进仓，结合上游围堰背坡和上游围堰与坝体之间的岸坡填筑上游入仓的道路。

5 实施效果

实际施工工程量统计:大坝Ⅰ标碾压混凝土约70万m3经上游入仓，占大坝碾压混凝土总量的78%。厂房坝段原入仓道路占压部位在拆除道路后出现裂缝，2011年12月拆除道路后5 d左右出现裂缝，裂缝随道路拆除、上游坝面逐步外露而向下延伸。分析认为，夏季填筑的道路在大坝上游形成了较厚的保温层，混凝土内外温差小且散热较慢，温度梯度小，冬季拆除道路后，上游坝面表面温度降低过快，内外温差过大导致裂缝发生。最终采用双组份环氧浆材CW进行化学灌浆处理，同时对裂缝表面施做SR盖片防渗。

6 结语

采用上游侧入仓会对上游坝面混凝土施工质量造成影响，施工时应采取措施，尽量减少其影响。以上是笔者的粗浅认识，欢迎同仁批评指正。

［1］贾金生，等，译.碾压混凝土坝发展水平和工程实例［M］.北京:中国水利水电出版社，2006.