碾压混凝土薄拱坝廊道层碾压混凝土施工方法

李荣果

(中国水利水电第七工程局有限公司一分局，四川彭山 620860)

1 工程概述

立洲水电站坝址位于四川省凉山彝族自治州木里藏族自治县境内的博科乡下游立洲岩子灰岩“V”型峡谷内。立洲水电站拦河大坝为碾压混凝土抛物线双曲拱坝，由坝体、泄洪系统、电梯井等组成。大坝坝顶高程2092m，坝底高程1960m，最大坝高132m;坝顶宽7m，坝底厚26m，厚高比为 0.197。

高程1970m廊道层坝体宽26m，上游坝面弧长100m，下游坝面弧长70m;廊道呈“丁”形布置，灌浆廊道左右岸贯通，将大坝坝体分为上下游独立施工区;交通廊道布置在坝中轴线，接灌浆廊道贯通大坝下游面，将大坝下游区分为左右独立施工仓面。灌浆廊道上游区域为二级配碾压混凝土，下游为三级配碾压混凝土，廊道及上下游坝面结构面和模板布置50cm厚变态混凝土。大坝高程1970m廊道层布置情况见图1。

2 廊道层施工特点

(1)施工作业面狭窄。廊道将坝体分为3个仓面。上游仓宽8.1m，最长边为100m;下游仓宽14.1m，短边长33.7m。按照常规方法施工，自卸汽车、平仓机、振动碾等设备无法在同一个仓内正常作业，也存在较大的安全隐患。

(2)廊道层结构复杂。廊道断面均为城门洞型，灌浆廊道断面为3m(宽)×4m(高)，交通廊道断面为2.5m(宽)×3m(高);同时沿灌浆廊道布置了三个观测站结构，在交通廊道旁布置了一集水井(图1)。

图1 廊道层平面图

(3)碾压混凝土入仓困难:本工程在高程2000m以下均采用自卸汽车通过大坝下游消力池道路直接入仓。因此，高程1970m廊道层的上游混凝土入仓需解决对下游仓施工干扰的问题和如何跨过灌浆廊道问题。跨廊道入仓可以采用垂直运输入仓、布料机入仓、二次翻运入仓、自卸汽车直接入仓等方式。根据本工程总体布置，未布置大型缆机等垂直运输设备。由于该廊道层混凝土工程量小，若采取布料机将会造成工程浪费。根据该廊道层仓面尺寸，上游仓总宽度为8.1m，除去上游模板锚筋、廊道插筋以及两侧的变态混凝土，自卸汽车实际行车宽度不足5.6m，无法满足自卸汽车转弯半径要求;若将灌浆廊道预留缺口，让自卸汽车直接在缺口处卸料后平仓机再转运、摊铺，缺口的廊道结构处理和浇筑过程中不断连续提升跨廊道桥板和下游仓内斜坡道填筑，均不利于施工组织。因此，根据本工程特点，选择了反铲二次翻运、平仓机转运、摊铺的方法。

(4)工期紧:高程1970m廊道层是本工程度汛的关键部位，工期非常紧，要求一个月之内完成高程1970～1975m廊道层碾压混凝土和1970 m以下基础固结灌浆施工。因此，廊道模板、钢筋安装将与固结灌浆施工平行穿插施工，故廊道层三个仓号的分层、分仓先后顺序等需要精细、科学地进行组织。

3 浇筑方案

3.1 分仓与分层

由于交通廊道和灌浆廊道将坝面分割形成三部分，廊道高程范围内又无法实现相邻仓同时浇筑，故将廊道高程范围内的坝体分为三个独立施工仓面，上游仓编号为1#(高程1970～1973.3 m)、下游左岸仓编号为2#(高程1970～1972.4 m)、下游右岸仓编号为3#(高程1970～1972.4 m)。

廊道层碾压混凝土施工范围为高程1970～1975m，分层需要考虑两条廊道顶拱高程不同、各仓号浇筑顺序和廊道顶部以上浇筑的情况。将廊道层分为两层施工，1#仓分层高程为高程1 973.3m，2#、3#仓分层高程为高程1972.4m。第一层各仓独立浇筑，第二层整个大面通仓浇筑。分仓、分层情况见图2。

图2 廊道层分层示意图

3.2 入仓方法

(1)跨廊道:采用CAT329反铲翻料至上游仓，具体步骤:自卸汽车直接进入下游仓内→卸入暂存料斗→反铲定点翻料至上游仓→平仓机推运、摊铺。由于廊道拱顶高达4m，反铲又非长臂反铲，故采用预制块堆码形成2m高的反铲平台。

(2)下游仓入仓:由于地势原因，2#仓入仓口位于该仓中间，自卸汽车无法直接入仓，同时考虑到仓面较小，故同样采用反铲翻料，平仓机推运、摊铺。3#仓入仓口位于坝轴线附近，便于自卸汽车入仓卸料，仓面大小满足自卸汽车转弯半径，故采取自卸汽车直接入仓方式，入仓道路一次性填筑2.5m高，再在入仓道路与仓面之间搭设钢栈桥。

(3)跨廊道顶拱:根据设计图纸，廊道顶部为变态混凝土，廊道上游碾压混凝土采取自卸汽车通过平板栈桥多定点卸料，再由平仓机推运。平板栈桥实铺在已浇变态混凝土上，平板栈桥底部为钢板，以防止栈桥陷入变态混凝土中，每升层提升平板栈桥一次，随大坝坝面抬高。

3.3 浇筑程序

由于工期紧、任务重，分层、分仓较多，同时又存在大量备仓和固结灌浆等情况，不可能等到所有模板、钢筋安装完成和固结灌浆全部完成才开始碾压混凝土浇筑，故只有采取先备好一仓、浇筑一仓，并能在分仓、分层方面做到持续浇筑，方能确保工期进度。

相对而言，2#仓备仓工程量较小，可先浇筑，同时也可为上游仓提供翻料点;考虑到1#仓、3#仓备仓情况，宜先浇筑1#仓，3#仓为其提供混凝土运输通道，同时也为下一层整体连续浇筑创造条件(图3)。具体施工程序:2#仓浇筑(1#、3#仓备仓)→1#仓浇筑(2#、3#仓备仓)→3#仓浇筑(1#、2#仓备仓)→连续进行浇筑并完成第二层浇筑至高程1975m(3#仓不间断浇筑→下游仓通仓浇筑至高程1973.6m→上下游通仓浇筑至高程1975m)。

图3 廊道层备仓现场图

4 施工注意事项

(1)重视安全管理。碾压混凝土仓面有众多设备，如自卸汽车、振动碾、平仓机、加浆机、切缝机等，施工人员有变态混凝土施工人员、仓面处理人员、管理人员等，存在工序平行、交叉作业，需要多设备、多工种的协调，安全问题异常突出。特别是碾压混凝土为小仓号，仓号虽小，但以上设备、人员一个也少不了。因此，作好仓内安全管控十分重要，应高度重视小仓号施工安全。

(2)作好已浇混凝土面的保护。将已浇混凝土面作为通道，必须对混凝土面采取保护措施，首先必须在碾压混凝土终凝后并满足抗压强度条件下，通过覆盖沙袋、木板等实施保护，特别是防止反铲履带破坏碾压混凝土面;同时对碾压混凝土面的保温覆盖、洒水养护等措施不得因占道而受到影响。

(3)作好混凝土翻运中的VC值动态控制。碾压混凝土VC值是一个非常重要的施工参数，碾压混凝土经过暂存后反铲翻运，最后由平仓机长距离摊铺，对VC值影响比较大，应根据天气气温、施工强度等情况及时调整出机口VC值，确保仓内VC值满足施工要求。通过实践，利用喷雾机营造仓面小气候，可大大降低VC值的损失。

在碾压混凝土翻运过程中，可能使其均匀性降低、骨料集中，故应派专人进行处理。

5 结语

碾压混凝土较常态混凝土更适应于大仓面施工，更具有快速、经济的优势。正因为如此，目前碾压混凝土已广泛应用于重力坝、拱坝，碾压混凝土薄拱坝也已出现多座，如本工程廊道层的分仓浇筑情况亦将经常出现。本工程根据实际施工条件，采取了灵活多样的入仓手段，精心组织，严把每个环节的质量关、进度关、安全关，按期圆满完成了廊道层碾压混凝土施工。通过笔者的介绍和总结，希望能给类似工程提供一定的借鉴和思路。