北川開(kāi)茂水庫(kù)大壩面板混凝土施工及質(zhì)量控制

，，

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，成都，610072)

1　工程概況

開(kāi)茂水庫(kù)位于四川省綿陽(yáng)市北川羌族自治縣安昌鎮(zhèn)境內(nèi)，主壩采用鋼筋混凝土面板堆石壩，壩頂高程612.0m，河床堆石區(qū)最低建基面高程556.0m，最大壩高56.0m，壩頂寬度6.0m，壩軸線長(zhǎng)約357.35m，壩頂設(shè)1.2m防浪墻。上游壩坡1∶1.4，下游壩坡1∶1.4，下游壩坡在585.0m處設(shè)3.00m寬?cǎi)R道。下游原地面高程571.0m，壩體埋在地面下12.0m～15.0m，壩體浸潤(rùn)線較高，混凝土面板下游側(cè)設(shè)墊層區(qū)和過(guò)渡區(qū)，水平寬度分別為3.0m和4.0m。主壩分區(qū)自上游而下依次為壩體蓋重區(qū)、上游粘土鋪蓋區(qū)、混凝土面板、特殊墊層區(qū)、墊層區(qū)、過(guò)渡區(qū)、堆石區(qū)、下游護(hù)坡。

2　混凝土面板施工

主壩混凝土面板設(shè)計(jì)坡比1∶1.4，設(shè)計(jì)厚度為35cm，采用二級(jí)配混凝土，設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C25W10F100，塌落度為50mm～70mm，面板鋼筋為單層雙向配筋。主壩面板設(shè)計(jì)分塊共計(jì)30塊，其中12m寬面板28塊、10.84m寬面板1塊、18.19m寬面板1塊，面板分塊總長(zhǎng)1436m，混凝土總計(jì)7418m3，鋼筋總計(jì)425.45t。面板分縫總長(zhǎng)為2571m，其中張性縫長(zhǎng)度為1218m，壓性縫長(zhǎng)度為540m，周邊縫長(zhǎng)度為437m，防浪墻底水平縫長(zhǎng)度為376m。

面板堆石壩混凝土澆筑施工要點(diǎn)主要分為以下幾方面：鋼筋制安、模板安裝、混凝土拌制、混凝土澆筑等。施工技術(shù)人員只有嚴(yán)格把握混凝土澆筑施工要點(diǎn)，才能保證混凝土澆筑施工的規(guī)范性、專業(yè)性，抑制不良因素對(duì)混凝土澆筑施工造成的不良影響。

2.1　混凝土配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)面板混凝土有關(guān)技術(shù)要求，北川開(kāi)茂水庫(kù)樞紐工程面板混凝土設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1混凝土配合比設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)

混凝土配合比設(shè)計(jì)要求滿足混凝土的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)、混凝土施工強(qiáng)度保證率、均勻性指標(biāo)和施工和易性要求。為使混凝土強(qiáng)度保證率滿足設(shè)計(jì)要求，在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，應(yīng)考慮施工質(zhì)量的不均勻性，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度波動(dòng)，為使施工中混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)使混凝土配置強(qiáng)度有一定富余度；此外，考慮到面板混凝土抗裂性能，在配合比設(shè)計(jì)中考慮摻一定量的聚氨酯纖維。綜合以上因素，結(jié)合本工程工地混凝土原材料、施工工藝要求、施工質(zhì)量控制水平，施工配合比試驗(yàn)選擇見(jiàn)下表2。

表2混凝土施工配合比表

混凝土采用砂石料廠集中拌合站拌制，6m3混凝土運(yùn)輸罐車運(yùn)至施工作業(yè)面。

2.2　面板施工

混凝土面板施工流程如圖1所示。

圖1　混凝土面板施工工藝流程

2.2.1測(cè)量放線、砂漿條帶施工

在上游擠壓邊墻面上用紅油漆布設(shè)面板的尺寸控制點(diǎn)及邊緣線，全站儀測(cè)量放樣出壩面方格網(wǎng)，采用每6m通過(guò)鋼筋打點(diǎn)的方式標(biāo)記邊線、高程控制點(diǎn)。同時(shí)對(duì)比擠壓邊墻面測(cè)量數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)擠壓邊墻坡面局部位置進(jìn)行修整，對(duì)于超出基準(zhǔn)線的坡面采用人工或電鎬進(jìn)行鑿除后用砂漿抹平，對(duì)低于基準(zhǔn)線的坡面，采用M5砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，其平整度偏差按±25mm進(jìn)行控制，完成坡面修整后，進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)收，保證坡面滿足后續(xù)施工要求。

此外，對(duì)面板垂直縫位置按照設(shè)計(jì)尺寸對(duì)擠壓邊墻混凝土壩面進(jìn)行寬50cm、M20砂漿條帶施工。砂漿條帶施工要求，須完全將擠壓邊墻混凝土鑿斷，避免對(duì)成型后的混凝土面板產(chǎn)生約束，同時(shí)砂漿條帶作為垂直縫銅片止水墊層，對(duì)平整度有一定要求，表面平整度用2m直尺檢查，其允許偏差為±5mm。

2.2.2側(cè)模施工

側(cè)模選用方條木材制作而成，以2m長(zhǎng)為單元進(jìn)行拼裝，側(cè)模安裝前對(duì)上道工序施工的砂漿墊層保護(hù)面按照3m×3m的方格網(wǎng)進(jìn)行平整度控制測(cè)量，然后在墊層面上測(cè)放出面板縱縫位置。側(cè)模施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照測(cè)量結(jié)果進(jìn)行模板高度控制，對(duì)于高度變化的模板須用紅油漆進(jìn)行編號(hào)。側(cè)模外側(cè)利用插筋固定角鋼架增強(qiáng)固定性，內(nèi)側(cè)采用鋼筋頂住加固，每一個(gè)單元有四個(gè)支承架，支承架上設(shè)有微調(diào)螺栓，以小范圍內(nèi)調(diào)整模板位置和支撐緊度。

為了減少滑模的滑動(dòng)阻力，在側(cè)模方木頂部涂刷一層黃油，以此來(lái)增大滑模施工的周轉(zhuǎn)次數(shù)。

2.2.3滑模安裝及溜槽布置

待側(cè)模及鋼筋網(wǎng)片施工完畢，卷?yè)P(yáng)機(jī)吊裝就位，即可進(jìn)行滑模吊裝施工?，F(xiàn)場(chǎng)采用無(wú)軌滑模，滑模尺寸為13.6m×1.5m，經(jīng)由兩臺(tái)重達(dá)8t的卷?yè)P(yáng)機(jī)從壩頂處牽引滑升，牽引點(diǎn)設(shè)在滑模兩側(cè)，滑模上端設(shè)置施工振搗平臺(tái)，下端設(shè)置兩道抹面施工平臺(tái)。在滑模下滑時(shí)，將溜槽堆放在滑模的振搗平臺(tái)上，下滑過(guò)程中，溜槽采用串聯(lián)形式安裝，加固選用10#鐵絲斜拉倉(cāng)面的擠壓邊墻內(nèi)設(shè)的插筋(插筋在澆筑混凝土?xí)r拔出或割斷)，間距以不大于10m為宜。溜槽搭設(shè)必須順直，加固牢靠。

周邊三角塊混凝土澆筑主要采用旋轉(zhuǎn)滑模澆筑法，其施工程序?yàn)椋寒?dāng)周邊傾角較小，且滑模長(zhǎng)度大于三角塊斜邊長(zhǎng)度時(shí)，先將滑模降至周邊趾板頂部，然后由低向高逐層澆筑混凝土，即逐步提升滑模低端，高端不提升，使滑模以高端為圓心旋轉(zhuǎn)，直至低端滑升到與高端平齊后，再進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)塊正?；?；滑模長(zhǎng)度小于三角塊斜邊長(zhǎng)度時(shí)，采用固定楞管的方式，同時(shí)輔以人工翻模進(jìn)行澆筑，以確保三角區(qū)混凝土澆筑質(zhì)量。

2.2.4混凝土澆筑

面板混凝土澆筑質(zhì)量控制要點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)澆筑前準(zhǔn)備。澆筑前倉(cāng)面檢查工作，混凝土澆筑之前，組織對(duì)倉(cāng)面包括基礎(chǔ)面、模板、鋼筋安裝預(yù)埋件以及止水設(shè)施等環(huán)節(jié)進(jìn)行復(fù)核，確保上述工序均符合設(shè)計(jì)要求；

(2)混凝土供應(yīng)控制?；炷羵淞铣渥?，需滿足面板混凝土澆筑強(qiáng)度，為保證面板混凝土施工質(zhì)量，避免澆筑過(guò)程中倉(cāng)內(nèi)混凝土出現(xiàn)初凝現(xiàn)象產(chǎn)生冷縫?；炷敛捎庙?xiàng)目部集中拌合站統(tǒng)一拌制，同時(shí)做好混凝土應(yīng)急預(yù)案，聯(lián)系就近商品混凝土站，確保拌合站故障時(shí)能夠及時(shí)解決混凝土供應(yīng)問(wèn)題；

(3)面板混凝土澆筑過(guò)程控制。面板混凝土采用二級(jí)配常態(tài)混凝土，根據(jù)設(shè)計(jì)要求面板混凝土性能指標(biāo)要求為：強(qiáng)度等級(jí)C2825，抗?jié)B強(qiáng)度為W10，抗凍強(qiáng)度為F100，入倉(cāng)塌落度為5cm～7cm，水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，摻用粉煤灰質(zhì)量等級(jí)不低于Ⅱ級(jí)，摻量宜為15%～30%，水膠比不大于0.45。混凝土運(yùn)送速度需要與作業(yè)面澆筑強(qiáng)度相協(xié)調(diào)，同時(shí)每澆筑1層(30cm～40cm)混凝土提升滑模1次，每次滑升的幅度控制在25cm，滑模的滑升速度，與澆筑強(qiáng)度、脫模時(shí)間相適應(yīng)，平均滑升速度控制在1.5m/h～2.5m/h。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，滑模提升速度以出?；炷敛话l(fā)生鼓脹、突起，不流淌、不拉裂為原則控制，且最大滑升速度不超過(guò)3m/h。混凝土振搗采用軟軸振搗器，確保止水周圍混凝土澆筑密實(shí)，嚴(yán)防損傷銅止水及橡膠止水帶。振搗時(shí)振搗器不得觸及滑模、止水片，振搗器插入方向必須在滑模前沿鉛垂向下，嚴(yán)禁靠模板振搗和順坡面伸入滑模底下進(jìn)行振搗，以防漂模、跑模及影響鋼筋握裹效果；

(4)混凝土塌落度控制?；炷猎O(shè)計(jì)塌落度為5cm～7cm，施工過(guò)程中混凝土塌落度采取在拌合站出料口進(jìn)行經(jīng)常性取樣，根據(jù)施工時(shí)段以及現(xiàn)場(chǎng)天氣情況進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)入倉(cāng)混凝土進(jìn)行塌落度復(fù)查和混凝土溫度測(cè)量；

(5)混凝土表面控制。對(duì)于出?；炷?，立即進(jìn)行人工抹面，采用2m靠尺刮平，二道人工用泥掌子將混凝土表面抹平壓光。對(duì)于成型混凝土加蓋保護(hù)塑料布，防止混凝土干縮裂縫或者因下雨造成混凝土表面砂漿沖刷流失。

2.2.5混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)是確保混凝土施工質(zhì)量的重要工序，同時(shí)也是防止混凝土表面產(chǎn)生裂縫的有效措施之一。對(duì)于初凝后的混凝土立即采用土工布進(jìn)行覆蓋，在壩頂面板頂部布置多孔軟管，形成自流水進(jìn)行持續(xù)養(yǎng)護(hù)至大壩蓄水。

3　結(jié)語(yǔ)

堆石壩面板混凝土施工是一項(xiàng)非常復(fù)雜且難度較大的施工工藝，施工過(guò)程中要嚴(yán)格把控的環(huán)節(jié)很多，影響工程質(zhì)量的因素復(fù)雜多樣，為了保證工程的建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行質(zhì)量控制：

(1)原材料及施工配合比質(zhì)量控制。原材料作為影響質(zhì)量的基本因素，對(duì)原材料的檢測(cè)須嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，對(duì)于與試驗(yàn)配合比原材料相比較存在偏差，需及時(shí)調(diào)整混凝土的配合比，保證入倉(cāng)混凝土質(zhì)量合格；

(2)溫度控制。面板混凝土澆筑應(yīng)避開(kāi)高溫、低溫條件，如工程實(shí)際所需，高溫條件下施工，須嚴(yán)格控制好入倉(cāng)混凝土原材料溫度，有必要的采取降溫措施；低溫條件施工，需注意對(duì)出?；炷吝M(jìn)行保溫處理；

(3)混凝土施工過(guò)程控制。面板銅片止水作為防滲主體，在混凝土澆筑過(guò)程中，注意對(duì)止水片的保護(hù)，對(duì)于止水片周圍的混凝土要求振搗密實(shí)，同時(shí)振搗器應(yīng)當(dāng)注意不要損壞止水片。坡面長(zhǎng)度較長(zhǎng)的倉(cāng)面，卸料溜槽長(zhǎng)度長(zhǎng)，對(duì)混凝土要求更高，要求混凝土和易性要好，避免在卸料過(guò)程中產(chǎn)生骨料分離。澆筑準(zhǔn)備期間需關(guān)注天氣情況，盡量避開(kāi)雨天施工，混凝土施工要求連續(xù)，避免倉(cāng)內(nèi)混凝土出現(xiàn)初凝產(chǎn)生冷縫?；炷潦┕み^(guò)程中，對(duì)于擠壓邊墻上起支撐架立作用的架立筋，在混凝土布料前需及時(shí)割斷，避免對(duì)混凝土面板產(chǎn)生基礎(chǔ)約束；

(4)混凝土養(yǎng)護(hù)。面板作為薄壁結(jié)構(gòu)，受氣候影響大，需及時(shí)做好面板混凝土保溫保濕措施，直至大壩蓄水。