堆石壩面板施工工藝分析

黃曉光

(福建省尤溪縣水利局，福建 尤溪365100)

1 面板工程概況

某綜合型水庫集灌溉、養(yǎng)殖等多項(xiàng)功能，面板為堆石壩，總計(jì)23 塊，分別為12 m寬1 塊、9 m寬1 塊、14 m寬10 塊、7 m寬11 塊，面積約0.026 km2，混凝土總量約11 400 m3。

根據(jù)工程實(shí)際情況及面板施工時(shí)間要求，施工分兩次拉面板，第一次施工期為3個(gè)月，由底拉至172 m高程，第二次施工為2個(gè)月，由172 m 拉至204 m高程。

由于填筑的壩體沉降期要求≥3個(gè)月，且混凝土澆筑完成后，還需作板面層止水、壩前黏土區(qū)及蓋重區(qū)施工，因此，施工任務(wù)較為艱巨，需同時(shí)進(jìn)行面板開澆與填筑施工，具有一定的特殊性，對此面板施工工藝的研究具有一定的實(shí)際意義，可為其它工程遇到類似情況的處理提供借鑒［1］。

2 面板施工工藝

材料的合理選擇是堆石壩面板施工質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)的關(guān)鍵，堆石壩面板對強(qiáng)度、防滲、防裂等性能提出了較高的要求，因此本堆石壩面板混凝土選擇C25，水泥為P. O42.5，且摻入了聚丙烯纖維、II 級粉煤灰、高效減水劑及引氣劑。

根據(jù)本工程實(shí)際，確定如下單塊面板施工工藝流程:

測量放樣→伸縮縫鑿槽→漿墊層回填→底部止水銅片安裝→鋼筋安裝→側(cè)模安裝→溜槽制安及滑模就位→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→伸縮縫頂部止水。

筆者主要根據(jù)以上施工工藝流程作如下具體分析［2－4］。

2.1 伸縮縫鑿槽及砂漿墊層回填

該面板設(shè)長約2 300 m的垂直縫，垂直縫下為M20 的水泥砂漿墊層;設(shè)長約400 m的周邊縫，周邊縫止水下為1∶10的瀝青砂漿墊層。填筑大壩時(shí)，需先按設(shè)計(jì)尺寸沿伸縮縫位置鑿除邊墻混凝土，再回填砂漿墊層。

為了突破面板混凝土施工工期的制約，分塊實(shí)施邊墻混凝土的鑿除施工。垂直縫施工過程中，按鑿槽設(shè)計(jì)尺寸:寬60cm(AB 型)或70 cm(D 型)、深20 cm自上而下鑿除，且每鑿30 ～50 m清洗驗(yàn)收一次，并回填水泥砂漿墊層，由人工搗實(shí)找平，墊層面高程需拉線控制，誤差≤5 m/mm。

對于回填不合格的墊層要及時(shí)修正找平，若墊層回填至設(shè)計(jì)高程后，墊層面與相鄰邊墻混凝土面存在高差，需保證中心線左右兩側(cè)20 cm范圍內(nèi)的平整，以便于PVC 墊片的平整安裝，其外側(cè)與邊墻混凝土斜坡用砂漿連接，杜絕出現(xiàn)突變。

周邊縫則按鑿槽設(shè)計(jì)尺寸:寬50 cm、深10 cm實(shí)施人工鑿槽，同樣分塊實(shí)施，分段驗(yàn)收，銅片修復(fù)后回填瀝青砂漿墊層，鋪貼止水底部PVC 止水條［5］。

2.2 坡面測量控制及修整

2.2.1 測量控制

邊墻坡面控制線即面板垂直縫中心線，墊層砂漿回填時(shí)嚴(yán)格控制線上每一個(gè)點(diǎn)的高程:回填墊層砂漿時(shí)沿中心線施測，控制高程為若干點(diǎn)的高程，并拉線控制，用2 m尺檢查，及時(shí)修正不合格墊層。上述這種量測控制方法，回填墊層時(shí)不僅可以將垂直縫中心線作為邊墻坡面平整度的控制線，又可以將其作為面板側(cè)模高度的控制線。

確定控制線后，由于大范圍對邊墻坡面進(jìn)行一次檢測的人工操作難度較大，因此檢測采用分單塊的形式，即每塊面板鋼筋綁扎前，利用操作臺車按3 m×3 m的方格網(wǎng)進(jìn)行檢測。

2.2.2 坡面修整

由于大壩壩體的沉降和擠壓邊墻施工會(huì)影響邊坡的平整度，因此，坡面邊墻混凝土若突出，占據(jù)面板混凝士厚度位置時(shí)，及時(shí)人工鑿平、運(yùn)出渣土。

2.3 止水銅片安裝

安裝止水銅片前，伸縮縫位置及高程測量放樣并找平，將尺寸為400 mm×6 mm的PVC 墊片平鋪在墊層上，測量校準(zhǔn)墊片安裝位置后，就位、安裝銅片。接頭用銅焊接，焊縫搭接2 cm，銅片與墊片充分接觸，止水中心線＜設(shè)計(jì)偏差5 mm［6］。

2.4 鋼筋安裝

面板鋼筋為雙層Φ14、Φ16、Φ18 鋼筋，各部位鋼筋規(guī)格、間距、安裝位置、保護(hù)層等要與規(guī)范要求及施工設(shè)計(jì)圖紙相符。直徑＜16 mm和直徑＞16 mm的鋼筋搭接方式分別為綁扎及焊接。水平筋和斜面筋采用架立安裝，架立筋選用Φ 25 mm鋼筋打入擠壓邊墻混凝土40 cm。

2.5 橫板

本堆石壩面板側(cè)模為鋼木結(jié)構(gòu)，模采用滑模施工。

2.5.1 滑模

滑模為鋼結(jié)構(gòu)，加工成型兩套，一套長9 m，寬1.5 m，滿足7 m寬及9 m寬面板混凝土施工;一套長16 m，寬1.6 m，滿足12 m 寬及14 m 寬面板混凝土施工。

將兩臺平板振搗器固定在滑模上以作操作平臺，并將配重塊安設(shè)在滑模平臺上，以防止混凝土對滑模產(chǎn)生浮托力。

在澆筑塊的壩頂上布置2 臺10 t慢速卷揚(yáng)機(jī)以牽引滑模，并用預(yù)制混凝土塊加壓牽引的方式來固定卷揚(yáng)機(jī)，以方便壩頂卷揚(yáng)機(jī)的移位，預(yù)制塊預(yù)埋吊環(huán)，可通過挖機(jī)吊移。

2.5.2 側(cè)模

面板最薄為30 cm，在204 m 高程，最厚為62.2 cm，在河床趾板周邊縫位置。采用無軌滑模，澆筑時(shí)滑模沿側(cè)模頂向上滑動(dòng)，側(cè)模高度與面板厚度一致。

為了便于安拆模板，側(cè)模由螺桿將200 mm槽鋼和10 mm×10 mm方木拼裝而成，側(cè)模高度漸變可通過方木的厚度加以控制。

側(cè)模板安裝于銅片止水鼻子上，為了確保銅鼻子處于伸縮縫中心位置，最底部采用內(nèi)側(cè)鑿缺口的方木;將尺寸相同的三角形木條設(shè)于側(cè)模頂內(nèi)側(cè)以形成面板縫面半V 形槽;外側(cè)采用間距1.0 m的三角支撐架，用錨桿固定在邊墻混凝土上，內(nèi)側(cè)用鋼筋加支撐來固定。

2.6 溜槽制安及滑模就位

2.6.1 溜槽制安

溜槽在加工廠內(nèi)采用厚2 mm、長1 m的鐵板制作成型，為倒梯形，為了防止溜槽變形，采用Ф12 鋼將外圍焊接牢固，并將掛鉤和掛環(huán)焊接在兩側(cè)，以方便施工。

通過人工自下而上將溜槽安裝在面板鋼筋上，按每30 m一道將鐵絲斜拉在鋼筋上，設(shè)受料斗于頂部，14 m寬面板設(shè)左右兩道溜槽，7 m寬面板設(shè)一道溜槽。

2.6.2 滑模就位

鋼筋和側(cè)模安裝完畢后，通過挖機(jī)將壩頂卷揚(yáng)機(jī)和滑模吊移就位，滑模在坡面頂利用自身滑輪、卷揚(yáng)機(jī)雙向牽引滑至待澆面板的最低端，若在滑移軌跡中存在陡坎部位，可采用臨時(shí)搭橋與千斤頂相結(jié)合的滑移方式。

2.7 混凝土拌制和澆筑

2.7.1 混凝土拌制

采用C25 混凝土，在集中拌和站拌制，為了充分均勻攪拌聚丙烯纖維，需先干拌1 min，然后加水?dāng)嚢琛?/p>

2.7.2 混凝土澆筑

混凝土運(yùn)輸采用6 m3的攪拌車，入倉采用溜槽、布料短管，溜槽上加蓋板，將移動(dòng)式布料槽設(shè)于底部，要保證混凝土布料的充分均勻。在澆筑第一車時(shí)，水泥砂漿要與混凝土的標(biāo)號相同，以保證匠板最低處縫止水周圍的密實(shí)度。

混凝土入倉后人工平倉，按每層25 ～30 cm厚度分層布料，要杜絕骨料分離集中，Φ30 或Φ50 插入式振搗器必須在滑模前沿垂直向下插入。

為了防止跑?；蚱＃皶r(shí)清理滑模前的混凝土，隨著滑模上升需割斷插入邊墻內(nèi)的架立筋，并除渣。滑?；g隔15 ～30 min，滑升速度為1.5 ～2 m/h。側(cè)模板需在混凝土澆筑完成24h 后開始拆除，并立即修整V 形止水槽和面板側(cè)面，涂刷厚乳化瀝青［7］。

2.8 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土出模人工收面后，將麻袋或草袋覆蓋在混凝土表面作保濕處理，沿壩軸線向?qū)⒁粚Ｓ盟?Φ30 鋼管)設(shè)于172 m高程和204 m高程，管壁鉆間距為30 cm的Φ 3 mm孔，水流可通過所鉆小孔噴灑在混凝土上，實(shí)現(xiàn)24 h 面板養(yǎng)護(hù)，混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥28 d。

2.9 表面止水施工

表面止水施工需在混凝土面板澆筑28 d 后實(shí)施，主要包括地基面處理、SK 底膠涂刷、塑性填料手工嵌填工藝。

2.9.1 地基面處理

槽內(nèi)外需要用水沖洗干凈，除去混凝土表面的污漬及浮渣。使用磨光機(jī)將混凝土局部不平整的表面打磨平整。測量放線后，按順序在設(shè)計(jì)位置上放置鍍鋅扁鋼，按扁鋼上的孔位鉆孔。清洗干凈混凝土表面后晾干或烘干接縫處。

2.9.2 SK 底膠涂刷

涂刷SK －I 底膠前要清理預(yù)黏貼GB 類材料部位表面，涂刷完畢后，橡膠棒的安裝要等到膠面不黏手時(shí)才可進(jìn)行，一般為10 ～30 min。

2.9.3 塑性填料手工嵌填

填料嵌填需確定嵌填形狀，并根據(jù)形狀切割填料。填料填入縫內(nèi)后，邊緣部位錘壓密實(shí)，為了便于黏貼第2 層，接頭部分需做成坡形過渡并均勻錯(cuò)開。填料與混凝土黏結(jié)面的空氣需及時(shí)排出，保證嵌填完成后12 h內(nèi)不過水，不隨意撕扯。

2.9.4 GB 復(fù)合板安裝

用SK 底膠黏貼復(fù)合板時(shí)，復(fù)合板要鋪展平整，與混凝土面的黏貼處要手壓密實(shí)，及時(shí)排出空氣。復(fù)合板在膨脹螺栓位置鉆孔固定扁鋼，為了保證復(fù)合板與柔性填料的緊密結(jié)合，扁鋼安裝緊貼復(fù)合板下部的填料包邊緣。

同時(shí)，為了保證扁鋼、復(fù)合板與混凝土的緊密結(jié)合，分3 次緊固膨脹螺栓，第一次與第二次間隔2d，第三次在下閘蓄水或鋪蓋前。

2.9.5 SK 封邊劑封邊

SK 封邊劑涂刷前要作表面清理，然后按照比例均勻拌和封邊劑A、B 組份，再摻配普通水泥均勻攪拌。

為了防止爆聚發(fā)生，一次配料要＜2 kg。最后按5 cm寬度進(jìn)行SK 密實(shí)均勻封邊，涂刷封邊劑時(shí)無漏涂、無棱角、倒腳平滑。

鍍鋅扁鋼安裝在涂刷3h 后進(jìn)行，采用間距為300 mm的M10 ×120 mm鍍鋅膨脹螺栓固定扁鋼，采用50 mm×5 mm鍍鋅扁鋼固定GB 復(fù)合板。為了保證膨脹螺栓足夠安裝，鍍鋅扁鋼鉆孔直徑為12 mm，膨脹螺栓也分3 次緊固。

3 結(jié) 語

通過實(shí)施文章所述施工工藝，該堆石壩面板在規(guī)定了工期內(nèi)完成了工程施工，且各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到目標(biāo)要求，在后期的運(yùn)營過程中并未出現(xiàn)相關(guān)質(zhì)量問題，充分說明文章所述施工工藝的合理性，可為類似工程處理提供一些價(jià)值參考。

［1］張夢宇，梁建林，李紅. 水布埡混凝土面板堆石壩施工方案分析［J］. 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，16(04):4 －6.

［2］韓丹芳. 水布埡面板堆石壩混凝土面板施工［J］. 四川水利，2011(03):34 －36，42.

［3］周厚貴. 水布埡堆石壩混凝土面板施工技術(shù)創(chuàng)新［J］. 水電能源科學(xué)，2011(01):140 －143，219.

［4］閻立義，彭銘，李生芳. 混凝土面板堆石壩面板施工關(guān)鍵技術(shù)［J］. 水利水電技術(shù)，2000(09):21 －23.

［5］史永紅. 淺談大壩面板混凝土施工［J］. 湖南水利水電，2009(02):3 －4，7.

［6］石四存，武選正. 公伯峽面板堆石壩止水設(shè)計(jì)與機(jī)械化施工［J］. 水力發(fā)電，2004(08):25 －27.

［7］中華人民共和國水利部.SL49—94 混凝土面板堆石壩施工規(guī)范［S］. 北京:水利水電出版社，1994.