混凝土澆筑施工技術(shù)在某水庫大壩趾板工程中的應(yīng)用

朱清濤

(新疆水利電力建設(shè)總公司，烏魯木齊830000)

1 工程概況

某水庫是一座以防洪防汛功能為主，兼灌溉、發(fā)電、生態(tài)養(yǎng)殖與旅游綜合利用為一體的中小型水庫。該水庫樞紐主體工程主要包括有主壩、副壩、溢洪道、泄洪洞、引水隧洞、發(fā)電站和升壓站等建筑結(jié)構(gòu)物。該大壩主壩體為黏土斜墻堆石壩，壩頂高程設(shè)計為236.50 m，防浪墻頂面高程236.85 m，最大壩高約55.00 m，壩頂寬度約6.80 m，壩頂軸線長度約216.00 m。該主壩結(jié)構(gòu)形式設(shè)計為混凝土面板堆石壩，壩體表面防滲采用鋼筋混凝土面板防滲技術(shù)，副壩結(jié)構(gòu)防滲采用混凝土重力壩結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行防滲加固處理，大壩趾板位于面板周邊與壩底基礎(chǔ)交界處，本文重點對該水庫大壩趾板工程中的混凝土澆筑施工技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的探討。

2 趾板混凝土澆筑施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 趾板混凝土施工主要工序

待大壩基礎(chǔ)開挖施工完成并驗收通過后，方可進(jìn)行趾板混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工。實際施工中，先澆筑河床段趾板，再分別澆筑兩側(cè)岸坡段趾板，且岸坡段趾板應(yīng)按照自下而上的順序跳塊進(jìn)行澆筑施工。澆筑岸坡段趾板前，開挖斷層處理應(yīng)由負(fù)責(zé)項目工程設(shè)計、地質(zhì)勘察，施工管理、施工監(jiān)理等各專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)考慮，綜合確定施工方案并審查通過后，才能對趾板基礎(chǔ)進(jìn)行回填施工，回填處理應(yīng)采用C20混凝土填至設(shè)計基礎(chǔ)底面標(biāo)高位置。

一般情況下，大壩趾板混凝土主要施工流程具體如下:施工準(zhǔn)備、清理施工作業(yè)面，測量放線，鉆錨筋孔、埋設(shè)鋼筋，安裝側(cè)邊模板、安裝止水片，架設(shè)鋼筋，埋設(shè)預(yù)埋件，沖洗倉面，質(zhì)量檢查，混凝土澆筑，養(yǎng)護(hù)［1］。

2.2 趾板混凝土配合比確定

經(jīng)過項目施工組反復(fù)試驗調(diào)整分析后，大壩趾板結(jié)構(gòu)混凝土配合比最終確定為:水泥采用R32.5級普通硅酸鹽水泥，水泥具體用量設(shè)定為82 kg/m3，砂率設(shè)定為31%，水灰比設(shè)定為1.31(實際重量比)。

2.3 基礎(chǔ)巖面及施工縫處理

大壩壩基表面的松動巖塊，應(yīng)安排人工撬挖，確保大壩基巖表面無積水、無雜物;遇到斷層、破碎帶等不良地質(zhì)區(qū)域，應(yīng)按設(shè)計規(guī)范要求進(jìn)行相應(yīng)的挖槽處理，斷層挖掘施工完成后應(yīng)采用C20素混凝土回填至設(shè)計標(biāo)高位置;整個大壩壩基底面在混凝土澆筑施工前營用高壓水沖洗干凈，待干燥后方可進(jìn)行混凝土澆筑施工。

趾板混凝土施工縫，應(yīng)先通過人工進(jìn)行鑿毛處理，再采用高壓風(fēng)機(jī)、高壓水槍沖洗干凈，以徹底清除施工縫面所有的浮漿松散物，確保施工縫區(qū)域無積渣雜物、無積水的狀態(tài)。

2.4 錨筋施工

按設(shè)計圖紙具體要求進(jìn)行測量放線、布孔，并將齒槽巖面清理干凈。采用專業(yè)的手持式風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔成形施工，并采用高壓脈沖水槍將孔內(nèi)雜土徹底沖洗出來，再用水泥砂漿泵灌注砂漿，完成后插入錨固用鋼筋。

2.5 鋼筋再加工

趾板工程需采用的鋼筋在預(yù)制廠按設(shè)計圖紙要求加工成半成品運至施工現(xiàn)場后，還應(yīng)對其進(jìn)行再加工。先將鋼筋架立，除錨桿作為架立筋外，按同排間距1.2 m設(shè)立分布鋼筋，立筋采用φ22鋼筋，應(yīng)錨入巖面至少0.5 m深度;再在立筋上按縱向、橫向間排距1.2m×1.2m焊接水平架立鋼筋，最后按設(shè)計圖紙尺寸要求進(jìn)行現(xiàn)場綁扎再加工，報經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師檢查合格后再進(jìn)行定位焊接。現(xiàn)場鋼筋連接施工主要采用手工電弧焊進(jìn)行處理。

2.6 模板、止水銅片安裝施工

趾板混凝土結(jié)構(gòu)模板采用建筑標(biāo)準(zhǔn)膠木版，采用拉條和鋼管腳手架進(jìn)行加固定位。模板安裝完成后，應(yīng)全面對模板接縫進(jìn)行檢查，測量模板安裝位置的偏差，并校核、調(diào)整確保其偏差在設(shè)計及規(guī)范規(guī)定的許可范圍內(nèi)。

止水銅片在預(yù)制廠按設(shè)計圖紙要求預(yù)先加工成型，運至施工現(xiàn)場后檢查質(zhì)量合格后可進(jìn)行焊接安裝。接頭處采用雙面搭接氧焊，焊接縫按5cm進(jìn)行控制。待止水銅片焊接施工完成后，將橡膠氯丁棒插入止水銅片內(nèi)，以避免焊接過程中高溫?fù)p壞橡膠棒。橡膠氯丁棒放入止水銅片內(nèi)并調(diào)整好位置后塞入條形泡沫，最后黏上透明膠以充分固定氯丁棒，防止其嚴(yán)重移位或者掉落。止水銅片固定在鋼摸上，并設(shè)置相應(yīng)的鋼筋輔助支撐，確保止水銅片在混凝土澆筑施工過程中不會嚴(yán)重移位或掉落［2］。

2.7 混凝土澆筑施工

鋼筋、止水銅片等預(yù)埋件施工完成并驗收通過后方可進(jìn)行混凝土澆筑施工。河床段混凝土可由設(shè)在圍堰側(cè)面的卸料平臺下溜槽滑入進(jìn)倉，兩側(cè)岸坡段可由分設(shè)在側(cè)岸各梯段路上的卸料平臺下溜槽滑入進(jìn)倉。下溜槽采用由工廠預(yù)制成型的半圓形斷面溜槽，溜管并設(shè)置相應(yīng)的緩降措施［3］?；炷良先雮}后，應(yīng)立刻進(jìn)行平倉處理，同時采用插入式振搗器進(jìn)行振搗施工，在各個位置的振搗停止時間以混凝土不出現(xiàn)顯著下沉，無氣泡冒出并開始出現(xiàn)泛漿時為準(zhǔn)。在邊角及止水處等局部區(qū)域，尤其應(yīng)仔細(xì)振搗，以防出現(xiàn)蜂窩、孔洞等現(xiàn)在，為適應(yīng)不同部位對振搗器性能的要求不同，應(yīng)選用Φ50、Φ30兩種不同型號的軟軸振搗器進(jìn)行施工，確保整個趾板混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑質(zhì)量。實際施工時，趾板混凝土澆筑施工還有如下具體要求:

1)混凝土坍落度控制:經(jīng)過多次反復(fù)試驗，采用正交法原理對該工程采用的混凝土來說，65mm的坍落度是結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量與混凝土施工最佳平衡點。

2)混凝土分層施工:混凝土分層澆筑厚度必須按集料拌和強(qiáng)度、運輸條件和澆筑施工技術(shù)等因素綜合選擇［4］。經(jīng)相關(guān)試驗驗證，該工程兩側(cè)岸坡段趾板采用臺階法進(jìn)行施工，臺階層高設(shè)定為0.30 m、長3.0 m;河床段采用對稱的水平分層法進(jìn)行澆筑，層厚設(shè)定為0.5 m。此法既可有效減小混凝土施工強(qiáng)度的要求，也能確?；炷翝仓^程中的振搗質(zhì)量。

3)混凝土拌制:水利工程結(jié)構(gòu)采用的混凝土多具有較高的防滲要求，由于摻合料相對較多，拌制過程中容易產(chǎn)生拌和不均勻的現(xiàn)象而造成混凝土集料存在較大的色差。因此，需適當(dāng)延長混凝土集料的拌制時長。

4)混凝土振搗:混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題有大多是由于振搗不足造成的。除執(zhí)行相關(guān)規(guī)范要求的施工規(guī)定外，為確?；炷两Y(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，實際施工時采用了二次振搗工藝進(jìn)行振搗施工。振搗施工應(yīng)由中間向兩側(cè)模板推進(jìn)，插點間距以40～50 cm為宜，振搗器插入下層混凝土的深度應(yīng)保持在10 cm以上。采用二次振搗施工技術(shù)，即在混凝土澆筑時進(jìn)行第一次振搗，在攤鋪上層混凝土前再對混凝土振搗一遍，以便更加有效地排出混凝土集料中的氣泡，減少混凝土塑性裂縫產(chǎn)生的概率。

2.8 養(yǎng) 護(hù)

混凝土澆筑施工完成完約12～18 h后應(yīng)開始進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。該工程中，采用了直徑為Φ100的鋼管在其朝向混凝土結(jié)構(gòu)表面方向的出水孔均勻噴水。一般情況下，灑水養(yǎng)護(hù)均在白天進(jìn)行，晚間停止。如若冬季施工時則停止灑水，并在其上面加鋪相應(yīng)的塑料布或草袋保溫層。

此外，在混凝土澆筑施工完成后，還應(yīng)在止水銅片上部采用黃沙覆蓋，以確?；炷林喊逯顾Y(jié)構(gòu)在人工養(yǎng)護(hù)過程中不受破壞。

3 趾板混凝土施工質(zhì)量控制

趾板混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工前，其施工準(zhǔn)備應(yīng)報經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收合格后才能開倉澆筑，各隱蔽工程驗收工作應(yīng)在施工現(xiàn)場當(dāng)場驗收檢查，并嚴(yán)格按照經(jīng)試驗確定、并由監(jiān)理工程師認(rèn)定的混凝土配合比進(jìn)行混凝土集料的配料和施工［5］。其他工序的質(zhì)量控制措施如下:

1)大壩基礎(chǔ)表面清理:壩體基面應(yīng)清理潔凈，檢查無松動巖石，雜物，基面地表水應(yīng)及時采用水泵或其他有效措施合理排除。

2)模板安裝:兩側(cè)模板應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度及整體穩(wěn)定性，確保其滿足設(shè)計、規(guī)范和相應(yīng)的施工要求。

3)鋼筋:該工程中使用的鋼筋種類、型號、規(guī)格尺寸及其安裝位置相對復(fù)雜，應(yīng)確保其施工質(zhì)量符合施工設(shè)計圖紙的要求，鋼筋的切割、彎曲等加工操作應(yīng)嚴(yán)格按照《水工混凝土施工規(guī)范》執(zhí)行;止水銅片結(jié)構(gòu)的制作、安裝應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計、規(guī)范要求執(zhí)行。

4)鋼筋、止水銅片等預(yù)埋件驗收合格通過后才能開始混凝土澆筑施工，嚴(yán)格按經(jīng)試驗確定及現(xiàn)場監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的混凝土配合比方案進(jìn)行配料，嚴(yán)格控制各配料計量、稱量過程中可能產(chǎn)生的偏差，確保其誤差在設(shè)計與規(guī)范要求范圍內(nèi)?；炷寥雮}后，應(yīng)及時進(jìn)行平倉處理，分層均勻鋪設(shè)，全面、均勻振搗密實，垂直插入下層混凝土的深度≥10 cm，做到振搗有次序且全面，每個位置的振搗時間應(yīng)以混凝土表面不再出現(xiàn)顯著下沉，無氣泡冒出，并開始出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象為停振標(biāo)準(zhǔn);分層鋪料的時間間歇應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范要求，確保其上層混凝土澆筑施工在下層混凝土初凝之前?；炷翝仓┕ね瓿?2～18 h后，應(yīng)開始進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，直至整個趾板混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計要求的強(qiáng)度。

4 結(jié)語

隨著混凝土施工技術(shù)和材料性能的不斷發(fā)展，水利工程實施過程中會出現(xiàn)更多的技術(shù)問題有待工程技術(shù)人員進(jìn)行解決和總結(jié)。針對該水庫大壩趾板工程的具體施工特點，大壩趾板混凝土施工通過采用先進(jìn)的混凝土澆筑施工技術(shù)以及相應(yīng)的質(zhì)量控制措施，確保了整個水庫大壩工程的順利實施，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效果和社會效益。

［1］游度生.高塘水電站大壩面板施工及質(zhì)量控制［J］.廣東水利水電，2006(01):66－67.

［2］王學(xué)斌.巴貢水利樞紐趾板混凝土施工［J］.水利水電施工，2007 (3):45－47.

［3］應(yīng)小林.淺談水閘管道間一次性澆筑成型施工工法［J］.水利建設(shè)與管理，2011(7):11－13，47.

［4］段永生.水工隧洞灌漿基礎(chǔ)防滲處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用［J］.新疆水利，2010(4):48－51.

［5］趙望良，方正，福溪水庫大壩趾板混凝土澆筑施工技術(shù)分析［J］.黑龍江水利科技，2010，38(6):28－29.