水利水電工程混凝土壩施工技術(shù)

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摘要：在水利水電工程中，混凝土壩施工具有工程量大、施工條件復(fù)雜、溫度控制嚴(yán)、質(zhì)量及技術(shù)要求高等特點(diǎn)，因此極有必要對(duì)這一技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行深入研究。本文以XX水電站為例，探討了碾壓混凝土壩的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：水電站；碾壓混凝土壩；施工工藝

1工程概況

XX水電站是一座主營(yíng)發(fā)電、兼顧航運(yùn)及生態(tài)旅游等綜合利用的工程，其正常蓄水位是126.5m。該水電站的樞紐建筑包括廠房、大壩。其中，大壩由左右兩岸混凝土重力壩段、左岸土石壩段、河床溢流壩段及廠房壩段組成；在河床中部，設(shè)有9孔10m×9m、單孔凈寬10m的低堰式弧形閘門(mén)；電站廠房設(shè)在河床左岸，且裝有3×11MW燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組；在左岸土石壩段的下游設(shè)有開(kāi)關(guān)站。結(jié)合這一案例，筆者主要探討碾壓混凝土壩的施工技術(shù)。

2碾壓混凝土壩施工工藝碾壓

混凝土壩施工是一項(xiàng)工藝復(fù)雜的工事，且為了保證施工質(zhì)量，要求在壩基開(kāi)挖驗(yàn)收合格后，先按要求處理巖石涌水點(diǎn)，在小型用水點(diǎn)直接用導(dǎo)管引水至別處，而在涌水點(diǎn)密集處或大型涌水點(diǎn)，設(shè)集水井集中抽排，以保證澆筑面沒(méi)有積水，注意將灌、回漿灌埋設(shè)在集水井內(nèi)，以便在基巖固結(jié)灌漿時(shí)對(duì)引水導(dǎo)管、集水井回填灌漿。待準(zhǔn)備工作就緒后，再有序進(jìn)行以下施工。2.1斷層與破碎帶混凝土施工在清理干凈建基面后，對(duì)其斷層與破碎帶回填混凝土，具體施工要點(diǎn)包括：一是先鋪設(shè)一層厚2～3cm的水泥砂漿，再澆筑混凝土；二是用自卸汽車運(yùn)輸混凝土到倉(cāng)外后，先卸入3m3的混凝土臥罐內(nèi)，再用長(zhǎng)臂反鏟傳料入倉(cāng)，且需設(shè)溜槽輔助作業(yè)；三是下料厚30～50cm，并用Φ100振搗器及軟軸振搗器進(jìn)行分層振搗。2.2溢流堰堰體施工對(duì)于左、右岸基礎(chǔ)和堰體的混凝土，先用自卸汽車運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)外，再用長(zhǎng)臂反鏟傳料及門(mén)機(jī)吊罐入倉(cāng)，然后再按壩段進(jìn)行分縫、分倉(cāng)及跳倉(cāng)澆筑。其中，對(duì)于堰面下的混凝土，每層澆筑厚1.5m或按設(shè)計(jì)要求分層、分臺(tái)階澆筑。入倉(cāng)混凝土按厚50cm分層振搗，且選用Φ100振搗器。2.3閘墩混凝土施工在溢流壩段，閘墩頂、底面高程分別是133.3m和112.5m，其施工包括中墩、邊墩施工，在墩尾、墩頭處，先用3m×3m組合鋼模板制成異型大鋼模，再以氣焊方式將橫圍囹焊接成墩尾、墩頭的形狀，然后用鐵絲將橫圍囹與面板固定在一起。在澆筑左、右岸閘墩混凝土?xí)r，先用門(mén)機(jī)吊罐入倉(cāng)，再按壩段分縫、分倉(cāng)及跳倉(cāng)澆筑，注意每一層澆筑厚2m，入倉(cāng)混凝土按30～50cm分層振搗，且選用Φ100振搗器。2.4閘門(mén)槽混凝土施工在澆筑好閘門(mén)槽一期混凝土后，先鑿毛處理，并沖洗干凈，再安裝邊導(dǎo)板，然后再開(kāi)始門(mén)槽二期混凝土澆筑，其施工工藝如下：一是先用門(mén)機(jī)吊罐從導(dǎo)管或緩降器入倉(cāng)，再用Φ30、50軟軸振搗器振搗密實(shí)；二是按3m一段支立二期混凝土模板，并間隔3m留設(shè)下料孔，同時(shí)按混凝土的澆筑進(jìn)度支立上段模板；三是用拉筋將模板與一期混凝土的預(yù)埋錨筋拉結(jié)在一起，以便及時(shí)緊固在澆筑期間松動(dòng)的模板；四是在澆筑好二期混凝土后，及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)28d，并對(duì)突出位置、棱角處進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。2.5消力池施工對(duì)于左、右岸消力池的混凝土，先用15t的自卸汽車運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)外，再卸入儲(chǔ)料槽內(nèi)，然后用EX350反鏟傳料入倉(cāng)。在這一過(guò)程中，需注意下列施工要點(diǎn)：一是對(duì)底板混凝土進(jìn)行分塊、分倉(cāng)及逐條澆筑，并分別在底板、導(dǎo)墻處支立普通鋼模板和3.0m×3.0m組合模板；二是對(duì)于左岸消力池的混凝土，澆筑高度在112.0m，且當(dāng)澆筑至最后一層混凝土?xí)r，支立簡(jiǎn)易的滑行振動(dòng)模板，并加強(qiáng)振搗及進(jìn)行人工抹面，以提高混凝土表面的平整度和質(zhì)量；三是用YT26手持式鑿巖機(jī)在Φ25架立筋上開(kāi)孔，并用鐵絲將其與軌道綁扎在一起，以方便拆卸軌道。2.6薄壁擋墻施工在薄壁擋墻混凝土施工前，先支立P3015小鋼模，并后備方鋼，再將橫肋設(shè)在小鋼模上，并與上、下端相距20～30cm處及間隔1.1～1.2m設(shè)豎肋，然后再將腳手架搭設(shè)在擋墻的兩側(cè)。在混凝土施工時(shí)，先用T815自卸汽車水平運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)外，再用反鏟傳料及用緩降器垂直入倉(cāng)，然后再按厚30cm分層澆筑入倉(cāng)混凝土，并用軟軸振搗器分層振搗。在這一過(guò)程中需要注意：一是混凝土的澆筑高度應(yīng)比模板面低10cm；二是在轉(zhuǎn)角處支立角模，以使轉(zhuǎn)角處成線；三是用鋼筋在每一層的頂部對(duì)拉，并用小鋼模和拉筋片連接鋼筋的兩端，而在拆模后，直接打斷拉筋片，注意拉筋片的安裝應(yīng)堅(jiān)持橫豎成線原則；四是在安裝大鋼模時(shí)，上、下、左、右都應(yīng)緊密連接，且套筒及縱、橫縫成線，注意在預(yù)埋套筒螺栓時(shí)，其應(yīng)焊接在對(duì)面鋼筋上。2.7混凝土養(yǎng)護(hù)在壩體混凝土施工中，混凝土的養(yǎng)護(hù)方法以灑水養(yǎng)護(hù)為主，其中常態(tài)混凝土在澆筑后12h內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。但在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中需要注意：一是在炎熱或干燥氣候條件下，提前進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，且對(duì)于關(guān)鍵部位或用到后期強(qiáng)度的混凝土，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)≥28d；二是在常溫條件下，僅需在垂直面自動(dòng)噴水或定時(shí)灑水、在水平面覆蓋潮濕的草袋或麻袋等即可；三是調(diào)節(jié)混凝土表面水分蒸發(fā)的速度，可將高分子化學(xué)溶劑養(yǎng)護(hù)劑噴涂在混凝土表面，但在澆筑相鄰層前，需用水將該層養(yǎng)護(hù)劑沖擊干凈或任其自行老化脫落；四是在嚴(yán)寒季節(jié)，應(yīng)保證養(yǎng)護(hù)溫度≥5℃且持續(xù)養(yǎng)護(hù)5～7d，具體采用保溫養(yǎng)護(hù)方案，如暖棚法、覆蓋聚乙烯氣墊膜或噴鍍水泥珍珠巖等，以防混凝土表層出現(xiàn)凍害現(xiàn)象。

3施工縫的處理

施工縫指的是澆筑塊間臨時(shí)的垂直、水平結(jié)合縫。其中，對(duì)于縱接縫面的處理，僅需沖洗干凈即可，而對(duì)于平縫的處理，則需清除老混凝土面軟弱的乳皮，使其石子半露及表面清潔。下面，筆者簡(jiǎn)單介紹幾種常用的施工縫處理方法：一是高壓水沖毛，這是一種經(jīng)濟(jì)、高效且處理效果好的施工縫處理技術(shù)，其沖毛壓力20～50MPa，而沖毛時(shí)間要求控制在收倉(cāng)后24～36h最佳，注意沖毛時(shí)間不得過(guò)早或過(guò)遲，具體可按外界氣溫、混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥類型等綜合確定；二是風(fēng)砂槍噴毛，先在密封的沙箱中裝入水和粗砂，再用0.4～0.6MPa的壓縮空氣混合水和粗砂，然后噴向混凝土面，使其形成麻面后，用水沖洗出污物，注意作業(yè)時(shí)間應(yīng)安排在混凝土澆筑后的24～48h以內(nèi)；三是人工或風(fēng)鎬鑿毛，其目的是鑿除堅(jiān)硬混凝土面的乳皮。在案例工程中，主要應(yīng)用高壓水沖毛、人工鑿毛，其中高壓水沖毛主要應(yīng)用在新澆筑混凝土表面及水平施工縫處，且應(yīng)用效果顯著。

4結(jié)束語(yǔ)

XX水電站碾壓混凝土壩的施工規(guī)模大，且施工強(qiáng)度高，因此深入研究其施工工藝具有現(xiàn)實(shí)意義。但若要提高整個(gè)工程的施工質(zhì)量，除了優(yōu)化其施工工藝以外，還應(yīng)重視原材料質(zhì)量、混凝土施工溫度及質(zhì)量檢測(cè)等的控制，如此方才能充分發(fā)揮水電站的預(yù)期功用。

作者:董小賓 單位:甘肅長(zhǎng)河工程建設(shè)有限公司