实例探析水库除险加固工程防浪墙施工技术

田如军

(松桃苗族自治县水务局，贵州 松桃554100)

1 工程概况

青山湾水库位于松桃县木树乡治坞村，距县47 km，属乌江流域三级支流－沙滩河的上游。有松桃县－长兴镇－治坞村的公路从坝顶通过。水库距长兴镇15 km，交通较为方便。

青山湾水库坝址上游集雨面积4.7 km2，大坝为均质土坝，坝高21.5 m，总库容58.4万m3，正常蓄水位以下库容41.0万m3，兴利库容24.0 m3，死库容17.0万m3，属小(2)型水库。水库以灌溉为主，兼以防洪。灌区涉及治坞村、潮水湾组、水塘组，设计灌溉面积51 hm2，保证灌溉面积24 hm2，防洪保护人口563 人。

大坝为均质土坝，坝高20.22 m，坝顶宽3.2 m，底宽101.78 m，坝顶长56.0 m，坝顶高程458.37 m，上游坝坡为毛石块石护坡。

溢洪道位于大坝左岸，为岸坡开敞式溢洪道，其堰型为实用堰。堰顶高程455.17 m(坝顶以下3.2 m)，堰顶宽6.3 m。

原坝顶高程为458.37 m，但校核洪水位为459.56 m，所以应加高坝顶1.19 m，坝顶高程459.67 m，坝顶宽度由原3.2 m调整为4.0 m并采用泥结石路面(在加高后的坝顶上先何用10 cm碎石垫层，再填筑10 cm厚的泥结石路面)，坝顶增设防浪墙，大坝防浪墙高度为1.0 m，防浪墙厚0.3 m，断面采用“L”型布置，采用C15混凝土浇筑，每隔15 m设置一道伸缩缝。坝顶下游面设置0.2 ×0.2 的C15混凝土排水沟。由于坝顶有过车要求，同时设置了排水沟和防浪墙，防浪墙高程为460.67 m，符合设计要求。

2 防浪墙施工技术要点

2.1 测量放线

根据设计图纸提供的大坝坐标控制点，按照《水利水电工程测量规范》(SL52—93)规定，在首级网的基础上，采用轴线法沿坝顶建立防浪墙平面控制网。坝轴线上的控制点建立完成后，设固定标志进行保护，按先疏后密的原则，逐步完成，最终的轴线控制点间距以满足施工需要为主，不宜过大。

坝顶已基本填筑完成，通视条件较好，应选择良好的天气状况，避免大风、大气对测量误差的影响。

根据施工需要，防浪墙沿轴线方向共布设10个控制点，细部放线，每一段墙身均使用全站仪放出中线及分仓线，使用水准仪在底板上放出墙身高程控制点，并以此为控制线在混凝土底板上弹出立模板边线，便于控制模板位置及高程［1］。

2.2 模板制作安装

为保证现浇混凝土(防浪墙)的施工质量和工程进度，计划采用整体定型大钢模板，利用8t 汽车吊车吊装，人工配合就位。

2.2.1 模板设计

平面整体定型大钢模板设计首先进行荷载计算、分析，考虑新浇筑混凝土对模板的侧压力、施工人员及施工设备自重、振捣混凝土产生的荷载和倾倒混凝土产生的荷载。然后确定结构计算要求和力学模型，分别采用如下:

2.2.1.1 面板

面板用于成型，由刚度要求控制，要确保面板在小挠度内工作，参照《组合钢模板技术规范》(GBJ214—89)的规定，采用f =L/500 mm。面板由肋支撑，按连续梁计算内力。采用5 mm钢板。

2.2.1.2 横肋

肋以支腿作为支撑，与钢面板有效焊接，以传递剪力，但为安全起见，计算视其为单独工作。力学模型也采用连续梁。横肋采用80 ×8 角钢和8#槽钢。

2.2.1.3 对拉螺栓

对拉螺栓是模板用于侧墙时，它承担混凝土对模板的全部水平力，以保证模板不发生水平位移，其布局主要根据现浇混凝土侧压力分布。拟使用工具式套管拉杆，计算模型采用轴心抗拉。采用m20丝杠［2］。

2.2.1.4 支撑

支撑系统主要将混凝土对模板的水平分力传递给地基，并加强装配式模板的整体稳定性。主要采用8#槽钢，形成整体支撑系统。

2.2.2 模板装配

根据设计纸，首先进行模板的装配设计，然后再进行各组件的加工，进行详细编号，运到现场后拼装。

防浪墙墙身模板分为上下游墙面模板、两端堵头模板共四块，根据已弹好的模板边线，利用8t 汽车吊车配合人工，首先使上下游墙面模板就位并校核准确，再安装两端堵头模板并固定止水及填缝用低发泡塑料板，最后校核位置尺寸无误后用对拉螺丝紧固，并在两边用缆风绳拉好［3］。

2.2.3 模板拆除、清理

浇筑混凝土完成后，间隔时间≥36 h开始拆模，拆模使用2 台1 ～3 t的千斤顶在模板上口处，缓慢加力撑开模板，利用8 t吊车吊离混凝土面，拆模过程中应细心操作，避免碰伤防浪墙边角，应注意安全，避免机械伤人。如果在顶撑模板时出现单侧模板脱离，另一侧模板采用2个3 t手动葫芦拉开。

钢模板在每次使用前后进行清理，以方便拆模和防锈，减少钢模板与混凝土面的吸附力。清理完成后在表层涂擦一薄层新鲜机油，作为脱模隔离材料。

模板拆除时限，除符合施工图纸的规定外，还按照下列规定:不承重侧面模板的拆除，应在混凝土强度达到其表面及棱角不因拆模而受损坏时，方可拆除。

2.3 钢筋制作安装

本标段所有钢筋原材料运到工地后，均卸于钢筋加工场内。在加工场加工制作成为半成品，再由5 t载重汽车运至施工现场，在仓内先进行钢筋绑扎、焊接，再立模。

加工前将钢筋表面油渍、漆污、锈皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，调直偏差小于全长的1%，钢筋调直后其表面伤痕不得使钢筋截面积减少5%，钢筋调直冷拉率＜1%。

防浪墙钢筋成型以绑扎为主，在墙体竖筋、下部斜角钢筋固定处采用点焊，避免墙身钢筋出现偏移，影响上部结构模板安装。

局部采用单面搭接焊，焊缝长度为10 倍主筋直径。钢筋采用绑扎接头时，受拉钢筋的搭接长度≥1.2 La，且≥300 mm;受压钢筋的搭接长度≥0.85 La，且≥200 mm。

钢筋的安装位置、间距、保护层及钢筋尺寸均应符合设计图纸，其偏差不得超过有关规定。钢筋网片的加固和支撑以施工规范的要求为准。

为保证混凝土保护层的厚度，每隔1 m左右在钢筋上焊接短钢筋或用垫块支撑，在墙顶下1.2 m处设立一排，在顶口每隔1 m左右在钢筋网设U 型活动式口撑，保证上口钢筋位置，浇至上口30 cm时再去掉口撑。

2.4 混凝土拌制、运输

拌制混凝土时，严格按照现场试验室提供并经监理人批准的混凝土配料单进行配料，不得擅自更改配料单。

混凝土使用坝右端电站拌和站集中拌制，3 m3混凝土罐运输汽车运输至工作面，卸到活动平台上，由人工翻至仓面操作平台上入仓。

施工前，结合本工程的混凝土配合比情况，检验拌和设备的性能，如果与实际不适应，立即调整混凝土的配合比，并报告监理人批准。

根据拌和、浇筑能力等情况相协调，混凝土在运输过程中不能发生分离、漏浆、严重泌水等现象，严禁混运两种以上标号的混凝土。

运输时间有以下3 点要求:

1)夏季不超过30 min。

2)春秋季不超过45 min。

3)冬季不超过60 min。

2.5 浇筑、抹面、养护

防浪墙混凝土浇筑分两次完成，第一次浇筑至底板上面(厚30 cm)，第二次浇筑至墙体上顶面，灯柱单独浇筑。

混凝土开始浇筑前8 h(隐蔽工程为12 h)，通知监理人对浇筑部位的准备工作进行检查，检查内容包括:地基处理、已浇筑混凝土面的清理以及模板、钢筋、插筋、预埋件、止水和观测仪器等设施的埋设和安装等。

二次混凝土浇筑前，对施工缝的已浇筑混凝土表面进行凿毛，冲洗干净，并保持湿润，但无积水。经监理人检验合格后，方可进行混凝土浇筑。

混凝土浇筑层厚度根据搅拌、运输和浇筑能力、振捣器性能及气温因素确定，并要满足招标文件技术条款的要求，控制在30 ～50 cm。如图1 为防浪墙浇筑分仓示意图。

图1 防浪墙浇筑分仓示意图

3 防浪墙混凝土的防裂处理

本工程防浪墙属大体积混凝土，当地气温变化快，混凝土的防裂是一个突出问题，针对本工程特点，主要采取以下防裂措施:

3.1 降低水化热温升

降低水化热温升的方法有以下3 点:

1)选用低水化热水泥。

2)通过掺加粉煤灰来实现降低水泥用量，粉煤灰掺量控制在15% ～20%。

3)使用三级配粗骨料降低水泥用量。

3.2 减小混凝土内外温差

减小混凝土内外温差的方法有2 点:

1)降低混凝土入模温度。控制原材料的温度，尽量利用夜间和早晨施工;采取措施控制混凝土拌合和运输过程的升温;夏季浇筑混凝土时可采用拌合水中加冰冷却，以降低入模温度。

2)浇筑时混凝土中心少筋位置设置降温孔，进行二次补浇或埋入冷却水管。防浪墙浇筑时掺加块石。

3.3 提高混凝土抗裂能力

提高混凝土抗裂能力有以下3 点:

1)采用微膨胀混凝土:在混凝土中，掺入少量膨胀剂，达到补偿收缩的作用，降低水化热温升，提高混凝土抗裂能力。

2)加强洒水养护，以防止混凝土早期干缩，提高混凝土的抗裂能力。

3)提高混凝土施工质量，合理组织生产，精心施工，提高生产管理水平，使混凝土离差系数得到有效控制，从生产的各个环节都要把好质量关，提高混凝土质量。

3.4 及时切缝

根据类似工程经验，在面层中合理切缝，可以大大减少面层裂缝，提高混凝土的表观质量。

［1］左奎孟. 浅谈防浪墙施工技术在燕山水库枢纽工程中的应用［N］. 河南水利与南水北调.2013(20):23 －24.

［2］文日超，贺光辉. 水工混凝土施工温度与裂缝预防［N］.伊犁日报(汉).2006(08):90 －91.

［3］张清汉. 滑动模板在陆浑水库加高防浪墙施工中的应用［J］. 人民黄河，1980(05):34 －35.