水利水电工程大坝混凝土护坡现浇施工工艺探究

(湖南茂天建设工程有限公司 湖南 长沙 410000)

水利水电工程大坝混凝土护坡现浇施工工艺探究

段伟李积启

(湖南茂天建设工程有限公司湖南长沙410000)

针对水利水电工程大坝护坡施工，结合湖南某水利水电工程实际情况，从结构设计与混凝土配比设计入手，对开挖、模板施工、混凝土施工及养护等关键工序进行深入分析，并提出了质量控制的方法，最后通过检验得出本工程现浇混凝土质量合格，防护效果显著，所用施工工艺具有良好推广应用价值的结论。

水利水电工程；大坝护坡；现浇混凝土护坡；施工工艺

水利水电工程大坝常采用浆砌石护坡，该护坡方案不仅工艺复杂、造价高昂，而且防护效果一般。为适应水利水电工程未来发展，提高大坝整体稳定性和防护能力，有必要积极采用现浇混凝土护坡等新兴工艺，以提高工程施工技术水平。

一、工程概况

湖南某水利水电工程始建于五十年代中期，由于使用年限较长，加之早期设计标准低，且受到风浪冲刷，大坝坡面损坏十分严重，因此决定在整修的基础上修建护坡。大坝设计顶宽为5.0m，坝顶高程为5.2m，内外侧边坡的坡度相等，均为1:3；坡面采用现浇混凝土护坡，总浇筑面积为1万m2，预计工期30d。

二、施工设计

(一)结构设计

护坡主要布置在迎潮面，厚度为14cm，在坡面上按照4m的间距设置沉降缝，沿坡面长度方向按3m间距设置切缝，切缝的深度要求在板厚1/3以上，相邻两个板缝应以交错形式排列。坡面的顶部和底部均布设齿槽，并在混凝板的下方按照每平方米200g的标准铺设土工布，采用C20混凝土。

(二)配比设计

对于护坡现浇混凝土的配比设计，工程采用425 普通硅酸盐水泥和有良好级配、洁净干燥且质地坚硬的中砂，粗骨料的级配为二级配，碎石粒径分为两种，分别为5-20cm和20-50cm，为改善混凝土性能，还添加了MF-1外加剂，配比方案如表1所示。

表1 混凝土配比方案

三、工艺流程

首先在拌和厂进行骨料筛选、配料、拌和，最后将拌和好的混凝土运输至现场；然后在施工现场进行基面开挖，底层铺设土工布，安装模板与沥青板，对进场的混凝土进行检查，并且确认合格之后将其入仓，开始浇筑施工，在浇筑的同时采用平板振捣器进行均匀振捣，由振捣棒对边角处进行搅振，振捣完成后抹平压光，最后对混凝土进行养护。

(一)基面开挖

基面开挖施工主要包含基槽与坡面，应确保施工场地干燥，并避免欠挖与超挖。在对坡面进行开挖时应先使用推土机等设备清坡，预留不小于5cm的厚度，然后由测量人员进行测放挂线，坡面要达到平整和光洁的状态[1]。此外，为了避免坡面长时间暴露产生龟裂等现象，应对清坡的长度进行严格控制。

(二)铺设土工布

在对土工布进行铺设时应确保平顺，并预留足够伸缩量，不得存在褶皱。相邻两块土工布的搭接宽度在20cm左右，可使用尼龙绳通过缝合连接。根据施工要求进行铺设，施工组织与安排应尽可能紧凑，完成铺设的土工布不能长时间暴晒。对于相邻的两个标段，施工时应在先进行施工的标段上预留不少于50cm的余量，从而方便后续施工搭接[2]。

(三)安装模板

模板采用规格为140mm×60mm的槽钢制成，按要求制作横隔模与外侧模。为了确保模板可以承受施工荷载以及混凝土的压力，需要在外侧模板上按照3m的间隔设置钢管进行固定，同时对模板位置与形状进行检查。

(四)混凝土施工

1.混凝土拌和。按照表1的配比方案使用自落式拌和机拌制混凝土。在拌制过程中应注意，所有计量设备必须随时进行检查校验，以免由于材料称量不准确影响或改变混凝土的性能。

2.混凝土运输。完成拌和后的混凝土采用车厢洁净并涂抹隔离剂且配有防水保温设施的自卸汽车进行运输，运输到场后再利用升降机和溜槽对混凝土进行入仓。在运输及装卸料的过程中应注意，必须防止混凝土离析，车辆尽量匀速、平稳行驶，并缩短运输的时间。

3.浇筑施工。完成入仓的混凝土立即实施平仓，然后按由下至上的顺序一次性浇筑，不设施工缝。在浇筑的同时进行振捣，先使用平板振捣器，然后对边角处由人工采用振捣棒进行振捣，振捣时避免接触模板或其它预埋件，最后进行抹平与压光。

混凝土分块应按照方案的要求进行分缝，保证分缝顺直，不同混凝土块之间要错缝，上齿槽和下齿槽的现浇混凝土应使用插入式振捣器进行均匀振捣，确保混凝土密实性[3]。

4.拆模与养护。选择拆模时间时应综合考虑混凝土配比与自然条件，一般在混凝土强度升高至2.5MPa以后，且拆模不会造成缺角、掉块时进行。拆模前先松开模板的连接部件，起吊模板的过程应缓慢，以免对混凝土造成破坏。

混凝土浇筑后及时进行养护，覆盖塑料膜同时进行洒水，白天根据气温按一定频率洒水，夜间至少洒一次水，有效养护时间一般在14d以上。

(五)质量控制

所有原材料都应在检验合格后使用，并对混凝土配比和主要工序进行严格施工控制，同时做好相关记录；为确定混凝土质量能否满足设计施工要求，应选取一组试件进行检测，并根据检测结果对施工参数进行适当调整；在混凝土成型之后，进行取样抽检，以此确定护坡的厚度、强度和密实度。

四、质量检验

通过现场观察和检测可知，混凝土浇筑饱满，坍落度与和易性良好，基本满足设计施工要求。施工中选取试件进行检测，检测结果表明，试件平均强度在25.21MPa左右，离散系数为0.078，抗压强度保证率可以达到99%；试件抗冻试验结果表明所有试件抗冻性能均满足要求，混凝土质量为优良级。护坡施工完成后进行抽检，抽检项目包括厚度、强度和抗冻性能等，抽检结果合格，说明本次护坡施工质量合格。

五、结束语

现浇混凝土护坡在本工程中的应用达到了良好的效果，施工过程中通过对工艺和质量的有效控制，使混凝土质量达到优良级别。护坡完成施工投入使用后，经过两年的使用，其混凝土表面依然保持完好，未发生裂缝等病害，起到了显著的防护作用。从工程经济效益角度讲，相比传统的浆砌石护坡，采用现浇混凝土可节省32%的造价，经济效益突出，值得大范围推广应用。

[1]李铁.水利水电工程大坝混凝土护坡现浇施工工艺探究[J].黑龙江科技信息，2016(17):247.

[2]高亚威，李秀.水利水电工程大坝混凝土护坡现浇施工工艺探究[J].黑龙江科技信息，2016(32):248.

[3]熊静.水利水电工程大坝混凝土护坡现浇施工工艺浅述[J].中国新技术新产品，2017(05):112-113.

段伟(1991.10-)，男，大专，助理工程师，主要从事工程管理工作；李积启(1971.5-)，男，本科，工程师，主要从事水利工程规划、设计、建设与管理工作。