石包頭水庫防滲面板施工技術(shù)

□侯 斌 □趙 軍（河南省水利第二工程局）

石包頭水庫防滲面板施工技術(shù)

□侯 斌 □趙 軍（河南省水利第二工程局）

大壩防滲面板施工方法有多種，滑模施工是較為常用的一種?；Ｊ┕ぞ哂兴俣瓤?，混凝土連續(xù)性好，表面質(zhì)量光滑，無施工縫，混凝土后期缺陷處理少，材料消耗少，能節(jié)省大量周轉(zhuǎn)材料等諸多優(yōu)點。

防滲面板；滑模；混凝土；施工技術(shù)

一、前言

石包頭水庫位于衛(wèi)輝市西北30km的太行山區(qū)，海河流域衛(wèi)河水系滄河的中上游。壩址位于衛(wèi)輝市獅豹頭鄉(xiāng)黃葉村北500m處，是一座以防洪為主，結(jié)合灌溉、發(fā)電、城鎮(zhèn)供水綜合利用的Ⅲ等中型水庫。主要建筑物包括擋水壩、溢洪道、輸水洞、壩后電站等。主壩主要施工內(nèi)容為大壩上游面增設鋼筋混凝土防滲面板,經(jīng)對大壩和施工圖紙研究，壩面最佳方案選擇采用有軌滑模。

二、防滲面板的滑模設計

（一）滑模設計

防滲面板的滑模采用1500mm×1200mm矩形桁架梁作為模板的圍囹,桁架梁主梁采用∠80×8角鋼，腹桿采用∠63×6角鋼，模板采用P3015模板，提升架采用“F”型提升架，“F”型提升架豎腿采用18a槽鋼，高度為2m，提升動力采用4臺10T穿心式千斤頂。支承桿（俗稱爬桿）采用Ф48×3500mm鋼管，由于爬桿占用一根豎向鋼筋的位置，在施工中每一根爬桿代替一根豎筋。

為了便于混凝土脫模后進行混凝土養(yǎng)護，在桁架梁下端吊掛一輔助平臺，平臺采用∠63×6角鋼，輔助平臺80cm寬，鋪δ=5cm馬道板，外側(cè)焊接圍欄，以確保施工人員的安全。

（二）滑升能力的驗算

1.滑升摩擦力 G1=kfs=1.5×2kN/m2×18m2=54kN

K—附加影響系數(shù)，取k=1.5；f—摩擦阻力，取f=2kN/m2；S—模板的外表面積S=18m2。

2.模體結(jié)構(gòu)自重G2=30kN

3.施工載荷：G3=（T1十 T2十 T3）×1.5×1.3=21.45kN

人員T1=8人×750N/人=6kN；設備T2=2kN；材料、工器具T3=3kN；動力荷載系數(shù)取1.5；不均勻系數(shù)取1.3。

4.支撐桿載荷 P=3.142×EI/k（UL）2

支撐桿的彈性模量E=2.1×106kg/cm2；支撐桿的慣性矩I=11.35cm4；計算長度UL按0.7×180cm.

5.千斤頂?shù)臄?shù)量：n=W/C/P=195.45/0.8/80=1.64（臺）

總載荷W=G1十G2十G3=105.45kN；荷載不均勻系數(shù)C取0.8；千斤頂計算承載能力100kN，取80kN;

考慮到模體的受力選用HM-100型4臺千斤頂能滿足滑升能力的需要。

6.采用插入式振搗器，混凝土對模板的測壓力為P：

混凝土容重r=2500kg/m3；混凝土厚度h取0.3m,

同時,考慮混凝土澆筑時動荷載對模板的側(cè)壓力:

側(cè)壓力:P總=1075kg/m2×12m×1.5m=19.35T

運行時8根錨筋同時受力，每根錨筋要求抗拔力≥2.5t。

三、防滲面板施工

（一）模板安裝

當軌道、側(cè)面瀝青板、止水施工結(jié)束后，即可進行面板滑模體的安裝，準確對中，找平，依次安裝桁架梁、模板、“F”型提升架、千斤頂。

（二）鋼筋安裝

滑模施工中，鋼筋安裝采用邊滑升邊安裝鋼筋，平行作業(yè)方式。鋼筋的綁扎，始終超前混凝土30cm左右。為了保證滑模速度，鋼筋連接采用搭接連接。

（三）混凝土澆筑

1.接合面處理

混凝土澆筑之前，對漿砌石面用高壓水槍進行充分沖洗，露出新鮮漿砌石面，以便與新澆混凝土防滲面板結(jié)合良好。施工縫部位澆筑前，在漿砌石面上先鋪一層2～3cm厚的接縫砂漿。

2.拌合、運輸

混凝土采用HZ25型拌合站拌制，混凝土水平運輸采用3m3混凝土攪拌車，垂直運輸主要采用D245導管流入，為避免混凝土離析，距混凝土面10m處設聚料槽，混凝土流入聚料槽后再自流入倉。為了保證混凝土順利入倉，要求混凝土和易性好，入倉混凝土坍落度控制在16cm左右。

3.入倉、振搗

混凝土入倉下落高度超過規(guī)范要求的，將采取緩降措施（采用溜管，以便左右自由擺動入倉）?；炷寥雮}后，由人工平倉，2.2kW插入式振搗器振搗。采用分層澆筑，層厚控制在35cm以內(nèi)，振搗器插入點間距以40～50cm為宜。

4.分倉、間歇、模板滑升

混凝土澆筑分倉嚴格按照施工圖紙進行。為確保新澆筑的面板與漿砌石面板的結(jié)合部位及分層之間免受漿砌石強約束區(qū)的影響，模板第1次滑升前，初始澆筑混凝土的總厚度，應滿足混凝土自重超過模板與混凝土之間摩阻力的要求，一般應為60～70cm。澆筑后約隔3～5h（時間長短取決于澆筑溫度），混凝土強度達到0.1～0.3MPa后，即可啟動爬軌器行程。試運行的速度應盡量緩慢，對模板結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)進行全面檢查，一切正常后，繼續(xù)澆筑，每澆筑25～30cm高度，運行3～5個行程，直至混凝土表面距模板上口5～10cm，即轉(zhuǎn)入正?；?；模板滑動速度主要取決于混凝土達到脫模強度（0.2～0.4MPa）所需要的時間，人員、設備的配置應使混凝土拌和、運輸和入倉澆筑的生產(chǎn)能力滿足模板滑升速度的要求。

5.溫度監(jiān)測及控制

本工程大體積混凝土澆筑工期安排在2～5月，施工區(qū)域內(nèi)氣溫條件較好，有利于新澆筑混凝土的溫升控制。開工之前，根據(jù)施工圖分縫、分塊尺寸、混凝土允許最高溫度及有關(guān)溫控措施要求，編制詳細的溫度控制措施，作為專項列入混凝土施工措施計劃，報監(jiān)理人審批后實施。

大體積新澆筑混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測采用在混凝土中埋設電阻式溫度計進行觀測，并有專人負責作詳細記錄，將觀測成果與溫控計算成果進行對比，不斷改進澆筑工藝，采取必要措施降低混凝土內(nèi)部溫升。

6.控制面板裂縫的施工措施

本工程為了保證內(nèi)在質(zhì)量和表觀質(zhì)量，防止混凝土發(fā)生內(nèi)、外部裂縫，主要采取以下施工措施：降低混凝土水化熱溫升；降低混凝土澆筑溫度；降低出機口溫度；加強混凝土表面保護，減少內(nèi)外溫差；根據(jù)設計要求和施工能力，合理分層、分塊，按規(guī)范要求處理好施工縫。

7.滑?；?/p>

混凝土初次澆筑和模板初次滑升應嚴格按以下6個步驟進行：第1次澆筑10cm厚半骨料的混凝土或砂漿，接著按分層30cm澆筑第2層，厚度達到70cm時，開始滑升3～6cm，檢查脫?；炷聊淌欠窈线m。第4層澆筑后滑升6cm，繼續(xù)澆筑第5層又滑升12～15cm，第6層澆筑后滑升20cm，若無異?，F(xiàn)象，便可進行正常澆筑和滑升。

滑模的初次滑升要緩慢進行，并在此過程中對液壓裝置，模體結(jié)構(gòu)以及有關(guān)設施在負載情況下作全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，待一切正常后方可進行正?；?。

施工轉(zhuǎn)入正?；龝r，應盡量保持連續(xù)施工，并設專人觀察和分析混凝土表面情況，確定合適的滑升時間，并根據(jù)以下幾點進行鑒別，滑升過程能聽到“沙沙”的聲音；脫模的混凝土無流淌和拉裂現(xiàn)象，手按有硬的感覺，并能留出1mm左右的指印，能用抹子抹平。

滑模正?；鶕?jù)現(xiàn)場施工情況，確定合理的滑升速度，按正?；看伍g隔1h，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在4.5m左右。

修面是滑?；炷恋囊坏乐匾ば?，當混凝土脫模后必須立即進行此項工作，一般用抹子在混凝土表面用原漿壓平或修補，如表面平整亦可不做修整，為使已澆筑的混凝土具有適宜的硬化條件，防止發(fā)生裂縫，在輔助盤上對混凝土表面刷養(yǎng)護劑進行養(yǎng)護。

對滑模混凝土要求固身初凝時間6～8h。所謂固身初凝是達不到初凝但又不流淌，即手按有1mm指痕，約0.1MPa左右。

8.測量控制

滑模在滑升過程中，受各種不均勻動力影響，模體會發(fā)生上浮情況，為了方便及時地觀察模體上浮或下沉，在軌道上方設一斜線，每滑升30cm時檢查斜線相對于軌道的位移，發(fā)現(xiàn)上浮或下沉及時處理，保證混凝土體形變形在2cm之內(nèi)。

2010-03-16