堆石坝混凝土面板重力式滑模浇筑施工
2015-03-14张秀军
张秀军
(安徽水利开发股份有限公司,安徽 蚌埠 233000)
近年来,国家大力提倡可循环经济发展,水资源得到了充分开发和利用,作为水库大坝的面板堆石坝得到了广泛的应用。面板混凝土多采用重力式滑模浇筑方法,其核心技术原理是利用卷扬机牵引特制的重力式滑动钢模板沿大坝坡面边浇注混凝土边滑移,一直连续把混凝土浇筑到坝顶。该技术减少了人力、模板等资源性投入,加快了施工步伐,缓解了施工期间度汛与生产矛盾,并通过应用和实践,形成了成熟、先进的施工方法。
1 工程案例
以重庆市巫溪县刘家沟水电站枢纽工程为例进行介绍,该电站水库坝址座落在小溪河中游的刘家沟河段,其中大坝最大坝高70m,大坝混凝土面板位于大坝上游挡水面,为C25W10F100钢筋混凝土薄体结构,厚0.4m,面板共有22块,按结构分缝分为6m和12m两种类型,其中12m的共11块,位于河床中部;6m的共11块;最大面板长度116.16m。面板内配φ20mm@200双向单层钢筋,分缝及周边缝分别设置限裂钢筋。面板采用W型铜止水和表止水进行防渗,与周边缝铜止水、表止水连接成封闭的止水系统,铜止水置于6mm厚的PVC垫片上,PVC垫片置于20cm厚的M20砂浆垫座上,砂浆垫座顶宽550mm,底部250cm,法线方向厚度20cm,两边边坡1:1,嵌入挤压边墙内,为V型刻槽垫座。面板混凝土施工时间:2011-12-5~2012-1-12,2012-2-5~2012-5-4,堆石坝钢筋混凝土面板方量9100m3。采用本方法组织施工,面板项目施工缩短工期90天,仅人工费节省了55万元,完工至今未发生任何质量问题。
该工程技术特点是:①浇注、振捣、抹面一次完成,进程快,质量易于保证;②采用跳块浇注,能够流水连续作业,便于安排各道工序,合理利用劳动力,加快施工进度;③滑模两侧支撑和导向分为有侧模轨道和无侧模轨道2种,制作简单,机械为施工通用机械;④施工工艺简单,易于推广。
2 施工工艺流程
工艺流程图如图1所示,其工艺要点如下:
(1)施工准备。主要是:技术准备和现场准备。
(2)分仓工作。主要工作有:①测量放样。②分仓插筋及架立筋安装。③分仓钢筋安装。④侧模板(轨道)及支撑安装。
(3)滑模及配重设施就位。滑模采用型钢定制,采用汽车吊就位在侧模止,并用25mm的钢丝绳与2台10t卷扬机连接,确认连接牢固后,由卷扬机将滑模放至上游坡脚,并开始往滑模自带的水箱内开始注水至满荷载,进行试滑试验,确认无误后将水箱内水放空,将滑模滑至坡脚就位,与趾板面的搭接长度不得少于30cm。
(4)溜槽安装。每仓架设主溜槽1条,上部与集料斗相连,下部至浇筑面10m-15m处开始分叉为2条。溜槽采用3mm厚的薄钢板压制成半圆型,单段长度2m,各段间采用挂钩进行连接,便于拆卸方便。
(5)混凝土的浇筑及抹面。其做法是:① 混凝土拌制与运输。面板混凝土宜采强制性拌和站集中拌制,混凝土罐车运输至集料斗卸料,溜槽垂直运输至仓面,人工摆动布料入仓。② 面板混凝土浇筑与滑模滑升。面板混凝土严格按规定厚度分层布料,每层厚度为25cm~30cm。混凝土振捣时,操作人员站在滑模前沿的振捣平台上进行施工,仓面采用φ50mm的插入式振捣器充分振捣;靠近侧模和止水片的部位,采用φ30mm软管振捣器振捣。振捣时固定专人,插点均匀,间距不大于40cm,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。振动棒振捣时不得顺坡面方面进行振捣,只能以铅垂方向进行插点振捣,以防止将滑模抬动。模板滑升由坝面2台10t慢速卷扬机牵引,滑升时两端提升平衡、匀速、同步。每浇完1层混凝土滑升高度约25cm~30cm。滑模的滑升速度,取决于脱模时混凝土坍落度、凝固状态和气温等因素,一般滑模平均滑行速度控制在1.5~2.5m/h,最大不得超过3.0m/h,具体参数根据现场试验后进行调整确定。脱模后的混凝土表面,及时进行人工修整、压平和抹面。③原浆抹面。面板混凝土表面脱水后,立即安排人工对混凝土表面进行2次压面抹光,避免面板表面形成微细通道或早期裂缝。⑥ 混凝土覆盖及养护。2次压面后的混凝土,及时进行养护,防止表面水分过快蒸发而产生干缩裂缝。养护时间不低于90天或直至蓄水。⑦ 表止水安装。表止水V形槽采用浇筑面板混凝土时将三角形木条固定在侧模上,面板浇筑完毕后去掉木条,自然形成V形槽。待面板混凝土达到设计强度的75%以上时,即可将V形槽凿毛,清理干净后进行表止水的安装。
3 质量控制
3.1 质量检查标准
主要质量检查项目和要求如表1所列。
表1 面板混凝土浇筑质量检查项目和要求
3.2 质量检测
(1)滑模。适应面板条块宽度和平整度要求,有足够的强度和刚度,有足够的配重,满足振捣及压面需要,安拆方便灵活,安全达标。
(2)侧模。应坚固牢靠,内侧面平整,并将止水设施固定就位。其允许安装偏差为:偏离分缝设计线为±3mm,垂直度为±3mm,高度应满足设计要求。
(3)混凝土质量的检测。应符合现行规范及设计要求。
4 效益分析
本技术与常规传统的模板施工法相比质量更可靠、进度更快、效益明显,混凝土浇注、抹面成型并一次性到顶,无后续处理工作。相关项目的工程质量显著,可缩短施工工期40%,节约施工成本30%。以重庆巫溪刘家沟水电站大坝面板项目为例,使用本施工技术后,面板混凝土一次性到顶效益明显,仅劳动力减少投入60元/m3,共节省55万元;整体面板施工时间为125天,缩短了关键线路90天工期。
5 结束语
研发并成熟地运用此项技术后,提升了企业竞争力,促进了施工技术进步,培养了专业人才,产生了显著的社会效益,减少了资源投入,起到了节能环保效果。
[1]DL/T5128-2009,混凝土面板堆石坝施工规范[S].
[2]SL52-93,水利水电工程施工测量规范[S].
[3]SL223-2008,水利水电建设工程验收规程[S].
[4]周 涛,阮景楼.混凝土面板堆石坝滑模施工技术研究[J].企业技术开发,2009,(6):34.