李家河双曲拱坝泄流底孔施工技术

2014-04-17谢从英

技术与市场 2014年12期

谢从英

(葛洲坝集团第二工程有限公司，四川成都610091)

1 概述

李家河水库拦河坝为碾压混凝土抛物线双曲拱坝，坝顶高程884.00 m，最低建基面高程785.5 m，最大坝高98.5 m，最大坝底宽32.054 m，坝顶弧长351.71 m;整个坝体分8 个坝段;泄洪表孔布设在坝顶中部的河床段，泄洪底孔紧临泄洪表孔的左侧布置，进口高程828.0 m，，孔底水平，进口段顶部及两侧均采用椭圆曲线，进口底部为圆弧曲线;出口孔顶按1:6 压坡至高度4.5 m，压坡长度为3 m，出口在孔身末端变为4.0 m×4.5 m，反弧底部高程828.00 m，出口底部至底下0 +15.35 桩号开始由▽827 高程斜坡至▽824.452 高程，出口底下0 +019.12-底下0 +22.35 段出口尺寸由4 m 渐变为1.92 m，出口底部至孔身为有压流。底孔出口，泄流底孔的结构形式复杂，给钢筋安装、模板施工、混凝土浇筑均带来了较大困难，斜坡面施工，操作困难，安全问题突出。底孔抗冲耐磨高强混凝土施工质量要求高，且由于高速水流要求，曲线或直线内必须平整、光洁，不同的线型连接要平顺，满足平整度要求。

2 总体施工程序

鉴于上述的施工重点、难点，并考虑到碾压混凝土大坝总进度计划目标要求，因此在总的浇筑进度方向上，以碾压混凝土浇筑进程为控制主导，即优先浇筑泄流底孔左、右岸区的碾压混凝土，在浇筑碾压混凝土施工期内，利用左右岸两条进仓道路相互调剂的进行泄流底孔的施工备仓任务，在碾压混凝土浇筑间歇期浇筑泄流底孔。由于泄流底孔常态混凝土无法与碾周边碾压混凝土同时同步上升，按照设计要求增加键槽、插筋和灌浆等系统，以满足碾压混凝土和常态混凝土的结合效果。

3 施工方法

泄流底孔主要由上游进口流道、中间通道、下游出口流道组成。施工程序为:缝面处理→钢筋安装→止水和预埋件安装→模板及支撑施工→混凝土浇筑→养护。

3.1 仓面准备

1)常态混凝土浇筑前，将碾压混凝土预留台阶上的杂物清理干净;混凝土面人工凿毛、冲洗干净并保持湿润，预留台阶上的预埋插筋需除锈、校直。按设计图纸施工测量放样后，标出底孔底板的设计轴线、边线、底板外轮廓线。

2)经缝面处理并验收满足混凝土浇筑条件的仓面，在浇筑上一仓混凝土前，铺设一层厚2 ～3 cm 的砂浆，砂浆的标号比同部位的混凝土高一级，每次铺设的砂浆面积与浇筑强度相适应，以铺设后30 min 内被覆盖为限。

3.2 钢筋安装

大坝泄流底孔钢筋总工程量有579 余吨，钢筋加工量巨大，而施工工区短。

大坝下游牛腿在前期施工中已逐步开始进行浇筑至▽823.3 高程;钢筋主要在钢筋加工厂内按设计图纸加工成型，10 t 平板车运输至施工现场，现场人工按施工图纸进行架立、绑扎、焊接。

3.3 止水和预埋件、灌浆管路安装、插筋

1)混凝土浇筑前将止水片上所有的油迹、灰浆和其他影响混凝土粘结的有害物质清除干净。止水周围的混凝土加强振捣，使混凝土和埋入的止水结合完好，避免留下孔隙等渗水通道。

2)灌浆管路和插筋在浇筑碾压混凝土时进行预埋。

3)金属结构预埋件经检验合格后进场，根据图纸及现场施工进度要求进行埋件埋设。

3.4 模板施工

3.4.1 施工要求

①内侧过流面模板面板必须平、直、填缝饱满。②门槽及尾部模板必须按要求制作。③内侧模板及异形区模板必须进行可靠支撑。④两侧进行砼浇筑时必须严格控制浇筑速度，浇筑高差控制在50 cm 以内。

3.4.2 模板规划

泄流底孔模板由木模与钢模拼装构成，闸门采用分块木模进行拼装，进口弧面采用整体木模;出口异形段采用木模现场拼装施工;侧面外部采用分块木模(键槽模板)拼装，过流面内部采用钢模拼装;顶拱曲面模板采用承重排架支撑。

3.4.3 承重排架

1)由于本排架为承重排架，故平均钢管密度设置小于0.5 m，但考虑泄流底孔内部施工人员操作的需要，需要预留过人通道，故对整体排架做了局部调整，即顺水流方向立杆连续设置三根，保证其强度、刚度满足要求。

2)为防止排架失稳，对5 m 高的排架立杆整体做4 道锁扣，保证承重时的稳定性。

3)由于排架设置在泄流底孔内部，在施工泄流底孔侧墙时可利用此排架保证侧墙模板稳定，综合利用此排架。

4)由于排架基础为泄流底孔过流面，为尽可能减少对过流面的影响，要求每根钢管下面垫两层以上的土工布。

5)为保证泄流底孔模板、排架拆除时易于拆除，要求在排架顶部合理位置设置楔子。

6)完善安全防护设施，做好施工安全交底和安全监督，确保施工安全。

3.4.4 模板的运输和安装

分块及整体木模板均在综合加工加工制作，各种模板出厂前严格检查，按招标文件和规范要求对模板尺寸、表面平整度、表面光洁度进行检查。合格后采用平板车或自卸车运至作业面;吊车进行上、下车及现场就位。

模板安装时，测放足够精度的控制点，以控制模板安装质量。模板表面涂脱模剂，但应避免脱模剂污染或侵蚀钢筋和混凝土。

3.5 混凝土运输、入仓

砼水平运输采用混凝土搅拌车运输。夏季高温季节，做好施工组织管理，适当加快砼入仓速度。

泄流底孔最大仓面(最大仓面在堰体为▽812. 47 ～▽815.47 m，仓位面积 312 m2，方量为 936 m3)，采用 2 台 25 t 汽车吊配3 m3吊罐垂直运输入仓。

3.6 混凝土浇筑

为保证C25 和C50 的结合，决定使用技术手段实现C25 和C50 的同步浇筑。浇筑过程中采用钢网片分隔模板分隔常态混凝土与过流面C50 防冲耐磨混凝土。

3.6.1 分层分块

泄流底孔下游大牛腿，拟分为四仓浇筑(实际操作以监理工程师批准的分层分块进行)，每仓高度3 m 左右，泄流面高强混凝土单独作为一仓浇筑。

3.6.2 浇筑方法及要求

1)堰体、闸墩边墙在仓面较大时采用台阶法施工，一般仓面采用平层通仓法施工，每坯层的厚度均为50 cm。

2)泄流底孔进口及出口坡面采用木模加工成型，板面采用烤涂石蜡，以保证混凝土表面外观质量。

3)仓内在浇筑两种标号的混凝土时，优先浇筑C50 混凝土，待有50 cm 高差时再浇筑C25 混凝土。

4)高强混凝土其拌和时间比常态混凝土延长0.5 倍。出机后尽量缩短运输中转时间，尽快达到仓面，尽快摊铺和振捣。

高强混凝土浇筑方法和工艺与常态混凝土相同。浇筑过程中采取挡风设施、喷雾等，以保持表面湿度，降低混凝土温度。施工时注意高强混凝土与常态混凝土的分区，避免错浇或少浇高强混凝土。泄流底孔表面钢筋密集，要加强振捣，避免漏振。高强混凝土的浇筑满足规范、技术条款和施工图纸的要求。

5)各种埋件按设计图纸和规范要求安装。确保安装精度，并予加固。混凝土浇筑过程中，做好保护工作。

6)严格控制施工过程中的模板变形，保证立模的准确度和稳定性，确保砼外形轮廓线和表面平整度满足要求。

3.6.3 平仓振捣

1)底孔常态混凝土平仓方式:将振捣棒斜插入料堆，缓慢推或拉动振捣棒，逐渐借助振动作用铺平混凝土。平仓不能代替振捣，并防止骨料分离。

2)泄流底孔表面采用软管振捣器振捣时，加强振捣;防止漏振及过振，以免产生内部架空及离析。振捣器在仓面按一定的顺序和间距逐点振捣，间距为振捣作用半径的一倍半，并插入下层混凝土面5 cm;每点振捣时间控制在15 ～25s，以混凝土表面停止明显下沉，周围无明显气泡冒出，混凝土面出现一层薄而均匀的水泥浆为准。振捣器距模板的垂直距离不小于振捣有效半径1/2，不触动钢筋及预埋件。浇筑的第一坯混凝土以及在两罐混凝土卸料后的接触处加强振捣。

3)砼浇筑时，要确保砼振捣密实。模板附近进行复振，以减少水气泡，提高砼表面质量。

3.6.4 抹面收仓

抹面时间在面层混凝土初凝后终凝前进行。

3.6.5 施工技术措施

1)选派经验丰富、责任心强的管理人员和作业人员组成专业作业组，负责泄流底孔混凝土施工。

2)做好施工前期准备工作。

3)完善安全防护设施，做好施工安全交底和安全监督，确保施工安全。

4)混凝土骨料级配合理，坍落度适中容易振捣密实。

5)强化仓面管理，合理安排作业顺序，减少施工干扰。

6)泄流底孔表面施工中，人工控制下料速度、下料量和下料方向，避免骨料分离，保证抗冲耐磨混凝土厚度并不至混仓。

7)C25 常态混凝土与C50 高强防冲耐磨混凝土采用两座拌和楼分别拌制;提前进行C50 混凝土骨料制备，开仓前储备在拌和楼骨料仓内。