黃登水電站表孔溢流面二期常態(tài)混凝土6m升層施工工藝探析

盧耀鋒

【摘要】黃登水電站設(shè)計有3個泄洪表孔，分布在8-11壩段跨8#、9#、10#橫縫布置。泄洪表孔上下游凈距離為132.5m，由上游反弧段、堰頂曲面段、過渡段、上游斜直段、下游反弧段和下游斜直段六部分組成，中墩寬度為5.0m，邊墩寬4.5m，3個泄洪表孔流道寬均為15m。沿流線方向設(shè)有兩個門槽底坎、側(cè)墻折流器、摻氣坎、半徑為80m和40m圓弧相接形成的反弧段和下游燕尾挑流段。下游斜直段高程EL1520.696以下為擴(kuò)散式泄流結(jié)構(gòu)，最大寬度為13.0m。泄洪表孔體型多變，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工工藝局限性大，施工難度大，加之溢流面屬于高速水流面，因此如何在晝夜溫差大、高溫季節(jié)降雨量大等不利氣候條件下防止出現(xiàn)溫控裂縫，確保行表孔二期常態(tài)混凝土快速施工是本工程施工難點。

【關(guān)鍵詞】泄洪表孔；溢流面二期；6m深層；平整度

1、概述

黃登水電站位于云南省怒江州蘭坪縣境內(nèi)的瀾滄江上游河段，是瀾滄江上游曲孜卡至苗尾河段規(guī)劃八個梯級中的第六級，上游與托巴水電站相銜接，下游為大華橋水電站。壩址距營盤鎮(zhèn)公路里程約12km，距蘭坪縣城約67km，距昆明市約631km。

大壩泄洪表孔壩段二期施工主要為8#-11#壩段3m厚溢流面及5m寬中墩常態(tài)混凝土澆筑，其中過流面面層、中墩、邊墩外側(cè)1m范圍均澆筑C9050W8F150抗沖耐磨混凝土，其余為C2825W8F100常態(tài)混凝土澆筑。依據(jù)黃登水電站2017年下閘蓄水節(jié)點：10月底完成8#-11#壩段高程1610.0m以下混凝土澆筑之要求，單一依靠一臺30t纜機和一臺M1500塔機按傳統(tǒng)施工方式不利于節(jié)點工期的順利實現(xiàn)，加之2017年下半年也是泄洪底孔事故門、工作門等金屬結(jié)構(gòu)安裝的高峰年，經(jīng)綜合考慮分析研究，擬在樁號壩橫0+43.64m設(shè)置臨時施工縫作為分界線，分上、下兩段同時采用6m升層澆筑的方式進(jìn)行施工。另外，黃登（B）版技術(shù)要求溢流面“嚴(yán)格按照1m范圍內(nèi)的凹凸值在5mm以下；順?biāo)飨蚱露炔欢赣?：30，垂直水流向坡度不陡于1：10”。故須通過整合現(xiàn)有施工資源、合理規(guī)劃布置入倉手段、改進(jìn)施工工藝、加強組織管理和加強施工人員培訓(xùn)等措施，保證混凝土外觀體型達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，混凝土溫控達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，確保二期混凝土施工能正常有序的進(jìn)行。

2、總體規(guī)劃

2.1 澆筑手段

⑴ 表孔壩段二期倉面模板起吊、施工材料垂直吊運手段主要為1#纜機、2#纜機和壩后M1500塔機。

⑵ 壩后M1500塔機覆蓋范圍為壩橫0+69.0m～0+209m，是表孔壩段下游段二期混凝土中墩澆筑的主要入倉手段；1#纜機主要負(fù)責(zé)8#-11#壩段壩橫0+18.81m～壩橫0+86.5m范圍溢流面3m厚常態(tài)混凝土及表孔中墩澆筑；2#纜機作為補充澆筑手段以保證臨時施工縫上、下兩段澆筑強度。

2.2施工分層

表孔壩段二期常態(tài)混凝土分壩段，按上下兩段同時進(jìn)行施工，澆筑分層一般為6m。

如遇體型變化或澆筑薄層位置時視情況須局部做1：4緩坡做超欠澆處理。

2.3 施工縫設(shè)置

樁號壩橫0+43.64施工縫上游段中、邊墩隨大壩主體同時施工，但須在泄洪表孔中、邊墩與溢流面混凝土間施工縫，為保證臨時施工縫水平銅止水與下游段施工縫銅止水有效連接，在中、邊墩樁號壩橫0+43.64高程1563.17m位置提前預(yù)埋銅止水“丁字”接頭；另在樁號壩橫0+18.18預(yù)留臺階，距施工縫面50cm位置須預(yù)埋一道水平止水銅止水（δ=1.8mm）；確保對接焊縫質(zhì)量。

2.4人員配置

⑴ 要求表孔壩段二期施工人員必須獨立，不得參與除二期施工以外的其他施工任務(wù)，尤其嚴(yán)格落實倉號重點部位人員定崗定責(zé)；安排有經(jīng)驗帶班人員組織施工，鋼筋、模板、振搗、抹面人員必須經(jīng)過培訓(xùn)后方可上崗作業(yè)；在倉號備倉、澆筑過程中，協(xié)作隊伍第一負(fù)責(zé)人必須隨叫隨到，督促落實有關(guān)問題整改；

⑵ 大壩溢流面二期混凝土澆筑時，澆筑隊必須安排一名有豐富施工經(jīng)驗的管理人員進(jìn)行倉面組織及指揮協(xié)調(diào)。

⑶ 在備倉過程中二檢、三檢人員應(yīng)加強巡視力度，對不符合質(zhì)量要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的事項及時督促落實整改，避免返工。

⑷ 每倉開倉之前由質(zhì)量辦對倉面資源配置情況進(jìn)行檢查，并進(jìn)行詳細(xì)現(xiàn)場交底。

3、模板安裝方法

翻升模板

表孔中、邊墩均采用3m*3m翻升模板。翻升鋼模板的安裝與拆除嚴(yán)格按照翻升模板操作規(guī)程執(zhí)行。必須確保模板支撐架都能有效對接，連接銷必須全部配置齊全，支撐架絲桿必須完好且能正常調(diào)節(jié)高度；

首次采用翻轉(zhuǎn)模板安裝澆筑常態(tài)混凝土?xí)r，采用內(nèi)拉內(nèi)撐方式加固，澆筑升層不應(yīng)大于3m；當(dāng)澆筑升層3m

⑵ 溢流面翻模

溢流面主要利用組合鋼模板，采用翻模工藝施工，一般為：底口為P3015模板打底“P1015+P6015+P1015+P6015……”形式進(jìn)行模板配置，但需保證模板上口高出設(shè)計收面高程至少30cm，以確保1：4倒角成型；模板圍柃擬采用四方管（50*50*4mm）或【8槽鋼。

4、模板加固質(zhì)量保證措施

4.1 翻升模板加固質(zhì)量保證措施

⑴ 模板和支架材料在設(shè)計制作優(yōu)先選用鋼模板及鋼支撐，使其剛度、表面平整度及密封性滿足要求。

⑵ 模板安裝時，每層模板均采用測點放線控制統(tǒng)一的高程及安裝角度，以保證模板安裝滿足表孔中墩體型要求。保證模板下口及模板拼縫嚴(yán)密，澆筑不漏漿。立模時要逐層校正上下層偏差，以免產(chǎn)生錯臺。預(yù)埋在下層混凝土中的套筒螺栓、預(yù)埋環(huán)等錨固件位置準(zhǔn)確，錨固可靠。模板立模完成后質(zhì)檢人員應(yīng)對模板接縫、拉桿布置等進(jìn)行檢查，以保證模板安裝符合質(zhì)量要求。

⑶ 對同一部位上下層模板采用同一廠家生產(chǎn)模板，以避免模板出現(xiàn)偏差。

⑷ 為保證模板調(diào)節(jié)絲桿在澆筑前均處于受壓狀態(tài)，模板校正時先將模板調(diào)節(jié)向外3-5cm左右，再通過調(diào)節(jié)絲桿將模板校正。

⑸ 在澆筑過程中安排專人（二檢和模板工）看護(hù)檢查模板，單倉看模人員不少于2人。

⑹ 模板采用內(nèi)拉加固時，模板末端采用8mm厚的鋼墊板并且使用雙螺帽。

⑺ 相鄰模板之間拼縫連接U型卡數(shù)量不少于5個，模板四角必須安裝。

⑻ 翻升模板設(shè)計為下層模板支撐受力，3m升層模板在調(diào)節(jié)絲桿調(diào)整到位的情況下不需要設(shè)置拉桿，6m升層時在3m以上澆筑時底部3m范圍混凝土未完全終凝，為加強預(yù)埋爬錐強度，在爬錐上增加2排拉桿，針對拉桿未拉緊的情況，現(xiàn)場將爬錐后退，后部增加墊板已達(dá)到拉桿受力狀態(tài)。

⑼ 針對6m升層澆筑時，每澆筑3層（按50cm分層），由測量隊復(fù)測模板一次，并對測量結(jié)果進(jìn)行復(fù)核矯正，以確?；炷镣庥^體型。在模板周邊卸料或推料時安排專人看護(hù)，嚴(yán)防因拉桿擠壓變形造成模板變形。

⑽ 混凝土澆筑過程中，設(shè)置專人負(fù)責(zé)檢查盯倉，緊固拉桿螺栓，防止模板跑模。模板周邊采用人工振搗的方式。

⑾ 模板拆除根據(jù)不同部位，在混凝土達(dá)到規(guī)定的拆模強度后才能拆除，拆除時要采用措施不損傷混凝土及模板。

⑿ 拆模時要愛護(hù)面板，嚴(yán)禁野蠻拆卸，防止硬物打擊或劃傷面板。拉桿外漏端頭不得使用電焊割除須用手持式切割機割除。

⒀ 模板拆除后要用電動鋼刷或小鏟對面板的水泥漿進(jìn)行認(rèn)真清理，并涂刷好脫模劑。

⒁ 在倉號開盤前，對調(diào)節(jié)絲桿要進(jìn)行逐個排查，使均處于受壓狀態(tài)；對模板連接附件必須配套，插銷及調(diào)節(jié)螺栓要有效連接牢固，以避免模板出現(xiàn)偏差。

4.2翻模模板加固質(zhì)量保證措施

經(jīng)過前期對溢流面施工工藝的研究和總結(jié)，影響抹面效果的主要因素為：第一、卸料沖擊拉桿對模板的擾動；第二、模板樣架割除再回填，人為對溢流面的破壞。

為減少因卸料沖擊拉桿對模板平整度的影響，擬采用減少或取消拉桿的方式施工，即首先在保證鋼筋網(wǎng)保護(hù)層的情況下確保第一層鋼筋網(wǎng)剛度，利用螺桿與鋼筋網(wǎng)焊接加固模板，具體為首先在保證鋼筋保護(hù)層的情況下橫（豎）向加長L型鋼筋（1m*1m，與一期預(yù)埋插筋焊接牢靠）與上層鋼筋網(wǎng)有效焊接，并與下層鋼筋網(wǎng)點焊加固。為保證上層鋼筋網(wǎng)整體剛度，上層鋼筋網(wǎng)應(yīng)該全綁扎或電焊。

傳統(tǒng)工藝在拆除模板樣架時會嚴(yán)重破壞溢流面，這也是影響抹面效果的主要因素，因此擬采用以下方式進(jìn)行施工：立模方式沿用前期施工方法，即經(jīng)測量隊打點后布置角鋼模板樣架（帶調(diào)節(jié)螺桿）再立模，角鋼樣架利用鋼筋網(wǎng)加固牢靠；根據(jù)模板配置布置40mm方鋼或[8槽鋼模板圍柃，加固螺桿及拉桿套筒，加固螺桿應(yīng)為帶彎鉤型式與鋼筋網(wǎng)焊接；如需要，在模板復(fù)測過程中上下調(diào)節(jié)角鋼樣架，再次緊固拉桿套筒以使模板達(dá)到設(shè)計體型要求；在角鋼樣架左右利用帶椎體帶彎鉤螺桿做模板支撐點與鋼筋網(wǎng)電焊牢靠以固定角鋼樣架，其中一排椎體必須要頂在角鋼樣架內(nèi)側(cè)，以防樣架脫落，并用紅漆標(biāo)識點位方便抹面時取出；最后，除椎體拆除角鋼樣架其它所有加固支撐桿件；至此模板加固完成。

在澆筑過程中安排專業(yè)木工加強監(jiān)護(hù)，在每坯層抗沖耐磨混凝土覆蓋后振搗前，利用手動葫蘆及時提升角鋼樣架并隨時緊固螺栓；加強抗沖耐磨區(qū)二次振搗；

澆筑溢流面時控制拆模時間在3～4小時為宜（可視來料情況適當(dāng)調(diào)整）；必須安排有經(jīng)驗人員抹面，對不合格抹面人員一經(jīng)發(fā)現(xiàn)立即更換；椎體螺桿須保證低于設(shè)計體型以下至少2cm。椎體在翻模時取出。

5、混凝土澆筑6m升層溫控措施

依據(jù)黃登水電站抗沖耐磨混凝土原材料及溫度控制施工技術(shù)要求，結(jié)合6m升層澆筑階段高溫季節(jié)大壩混凝土溫度控制實際情況，制定了專項溫控措施：

⑴ 盡量避免高溫時段澆筑混凝土，應(yīng)充分利用早晚及夜間氣溫低的時段澆筑， 6m升層常態(tài)混凝土澆筑時應(yīng)控制澆筑強度。

⑵ 加強施工管理，盡可能減少 轉(zhuǎn)運次數(shù)；縮短運輸時間，避免混凝土運輸車輛在卸料點長時間等候；混凝土 運輸機具必須設(shè)置防雨、防曬設(shè)施，避免混凝土暴曬，并防止降雨改變混凝土配合比；高溫季節(jié)自卸車應(yīng)做保溫措施，以避免天氣、氣溫等因素影響混凝土溫度上升。

⑶ 低溫季節(jié)（10月份～翌年3月份）混凝土澆筑溫度控制按不大于15℃控制，高溫季節(jié)（4月份～9月份）混凝土澆筑溫度控制按不大于15℃控制。

⑷ 高溫季節(jié)（4月份～9月份）澆筑過程中在混凝土振搗密實后立即覆蓋等效放熱系數(shù)β≤15kJ/（m2.h.℃）的保溫材料進(jìn)行保溫，在上一坯層澆筑前逐步揭開?；炷僚鲗娱g隔時間： 4月份～9月份不應(yīng)大于5小時，宜控制在4小時以內(nèi)；10月份～翌年3月份不應(yīng)大于6小時。

⑸ 每個倉面均配置2臺小型噴霧機進(jìn)行倉面噴霧降溫形成倉面小氣候，噴霧時水分不應(yīng)過量，要求霧滴直徑達(dá)到40μm～80μm，以防止混凝土表面出現(xiàn)積水。亦或采用噴毛槍進(jìn)行人工噴霧。

⑹ 控制混凝土層間間歇期不少于5d，同時應(yīng)避免產(chǎn)生老混凝土

⑺ 在混凝土內(nèi)埋設(shè)冷卻水管進(jìn)行通水冷卻，冷卻水管間距按照1.0m（間距）×1.5m（層距）布置，澆筑6m升層的倉號共埋設(shè)3層冷卻水管。對上引管進(jìn)行重點保護(hù)，防止阻塞影響通水。

⑻ 二期混凝土下料澆筑即開始第一期通水冷卻，一期通水水溫為12℃～16℃，且一期冷卻進(jìn)口水溫與混凝土最高溫度之差不超過25℃，水流方向每24h變換一次。一期通水連續(xù)通水冷卻時間不少于20天，并連續(xù)進(jìn)行，最大降溫速率每天不超過0.5℃，通水流量為 1.5m3/h～2.0m3/h；最高溫出現(xiàn)一天后控制通水流量宜不超過1.5m3/h；一期通水冷卻結(jié)束時應(yīng)進(jìn)行進(jìn)行全面的悶水測溫，以確定冷卻效果是否達(dá)到要求，若未達(dá)到要求應(yīng)繼續(xù)通水，直至達(dá)到要求。

⑼ 預(yù)埋電子自動溫度計對二期混凝土進(jìn)行監(jiān)控。

⑽ 倉號混凝土養(yǎng)護(hù)一般應(yīng)在混凝土澆筑完畢后12～18h及時采取灑水或噴霧等措施養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面經(jīng)常保持濕潤狀態(tài)。對于新澆混凝土表面，在混凝土能抵抗水的破壞之后，立即覆蓋保水材料或其它有效方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?；炷了袀?cè)面也應(yīng)采取掛花管的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)工作安排專人負(fù)責(zé)，保證表孔混凝土永久表面持續(xù)保持潮潤狀態(tài)。

⑾ 養(yǎng)護(hù)對抗沖耐磨混凝土尤為重要，混凝土澆筑抹面結(jié)束后應(yīng)立即養(yǎng)護(hù)，采用噴霧等手段，以防止由于早期失水過快產(chǎn)生塑性裂縫，過1～2天后改用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，既防干縮又防寒潮沖擊，并采取常流水養(yǎng)護(hù)，標(biāo)準(zhǔn)是使其表面始終處于飽和水潮濕狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)期不少于28天。

⑿ 對溢流面平整度進(jìn)行測量后用竹夾板覆蓋前防止墜物或打擊破壞溢流面。在拆模過程中合理安排拆模時間，防止拆模時破壞混凝土面。

6、總結(jié)

㈠ 溢流面施工工藝改進(jìn)在實際施工中取得了實效，實現(xiàn)了溢流面“1m范圍內(nèi)的凹凸值在5mm以下；順?biāo)飨蚱露炔欢赣?：30，垂直水流向坡度不陡于1：10”之要求。

㈡ 6m升層澆筑可有效緩解生產(chǎn)壓力，減少備倉循環(huán)次數(shù)，節(jié)約施工時間，減少輔材投入，有效降低施工資源投入，進(jìn)而從源頭上為順利實現(xiàn)節(jié)點目標(biāo)，亦可達(dá)到減虧增效的目的。