積石峽混凝土面板堆石壩面板混凝土施工技術

潘 挺，柴建中，邊文章

（青海禹天監理咨詢有限公司，青海 西寧 810008）

1 工程概況

積石峽水電站混凝土面板堆石壩最大壩高103 m，壩頂長 324.0 m，壩頂寬 10.0 m，上游壩坡 1∶1.5，下游壩坡 1∶1.4、1∶1.3，壩頂設有高度為 5.2 m的“L”墻與面板相接，壩頂高程1 861.0 m。

面板共分為36塊，其中6 m寬16塊，12 m寬17塊，壩右三角塊寬5.86 m，壩左三角塊寬5.58 m，壩左高趾墻塊寬4.47 m。最大分縫長度172.4 m，面板分塊總長度3 910 m，其中12 m寬面板長2 160 m，6 m寬面板長1 750 m。面板厚度采用漸變形式，按0.3+0.003 H（H為對應壩高）變化，即由底部的58.8 cm變至壩頂的30 cm。面板鋼筋采用單層雙向配筋，混凝土設計標號為C25W12F200。

面板混凝土一次澆筑到頂，采用Ⅰ、Ⅱ序跳倉補空的方法施工，施工時段為2010年3月15日～5月13日。混凝土總工程量14 676.87 m3，鋼筋總量1 308.34 t。

2 施工布置

（1）面板施工總平面布置。大壩填筑至1 857 m高程時，壩面寬度為15.48 m，碾壓整平后作為面板混凝土施工平臺，進行混凝土運輸道路、風水電路、滑模卷揚機、鋼筋堆放場、安全文明標示等施工布置。

（2）施工用風。在左壩頭安設1臺23 m3/min電動空壓機（用于陽離子乳化瀝青噴涂及清基）。

（3）施工用水。施工和養護用水主要來自左岸壩頂業主供水系統，沿壩頂上游側布設DN100主水管，每24 m設置一個DN25供水閘閥，連接一根φ25 mm塑料支管，支管上沿面板每50 m設置一個φ15 mm鋼三通，可進行面板澆筑過程中的灑水養護，澆筑完成后，在φ15 mm鋼三通上橫向接φ15 mm塑料花管長期養護。

（4）施工用電。從右岸變壓器的低壓側采用電纜（150 mm 25芯銅電纜）沿壩頂擠壓墻下游面雙道埋設，埋設深度0.3 m，作為主供電線路，在主供電線路上每24 m安裝1個總配電箱，再從總配電箱下采用50 mm 24芯銅電纜和25 mm 24芯銅電纜接分配電盤。用電設備總功率為710 kW（其中拌和站150 kW），共接總配電箱14個（左岸預留一個總配電箱用于拌和站），分配電盤15個，配電盤至各施工用電點全部采用防水電纜，主要控制卷揚機、電焊機、變頻振搗器、照明燈具及其他小型用電設備，確保面板混凝土施工用電。同時在壩頂左岸備用1臺120 kW柴油發電機。

（5）施工道路。材料運輸利用右岸進廠路及壩后 “之”字形上壩路至壩頂平臺，運距2.5 km。

（6）施工照明。左、右岸邊坡處設置強光照明鏑燈，滿足面板混凝土施工區域的照明要求。

（7）施工通訊。面板混凝土施工的調度中心、倉號、拌和站、卷揚機運作、風水電路維護、鋼筋運輸制安等，全部采用對講機及移動電話聯絡方式，每班各施工小組各配備1臺對講機。

3 施工準備

（1）混凝土拌和站。面板混凝土采用自拌混凝土，拌和站布置在右壩頭1 857 m高程平臺處（壩右 0+280～0+324），配備 2臺 JS750攪拌機，1臺PDL1200配料機，理論生產量35 m3/h。拌和站距混凝土入倉口最大水平距離約300 m，取水從壩頂供水管接引至水箱，電源自右岸壩頂供電點接引。

（2）混凝土運輸機具。采用7臺3 t工程車從拌和站運輸混凝土至壩頂倉面，運距0.3 km。

（3）滑模機具。無軌滑模為鋼結構，滑模寬1.6 m，滑模上、下各設兩個吊環，以確保安放位置準確，保證滑模提升到位，并在滑模后部設2個活動式工作平臺（一個作為一次收面平臺，另一個作為二次收面平臺）。依據面板混凝土澆筑強度，配置了3套14 m無軌滑模和兩套7 m無軌滑模。

（4）配合比確定。在面板混凝土配合比試驗研究階段，通過對混凝土各種摻配材料的優選及摻配比例的擬定，以及對混凝土抗裂能力和3、7 d齡期抗裂指標進行分析，從而確定施工配合比。

4 施工工藝

4.1 面板混凝土澆筑倉面準備

（1）基礎面修整。澆筑面板混凝土前，先清除擠壓墻及周邊縫止水等廢料，然后按照澆筑順序布置3 m×3 m網格進行平整度測量，對超過或低于面板設計線5 cm的坡面進行整修，對低于設計線5 cm的部位用水泥砂漿補填；消除擠壓墻搭接處大于1 cm的錯臺，并對擠壓墻進行脫空檢查，對脫空部位做鑿除處理，并用M3.0水泥砂漿修補。

（2）陽離子乳化瀝青固坡。對擠壓墻進行坡面修整及脫落檢查后，將陽離子乳化瀝青涂刷噴灑在干燥的基面上，分兩次涂刷，每層厚度控制在0.6～0.8 mm。涂刷噴灑時，先噴一層底油，再撒一層粉土砂，然后再噴一層面油，設計要求的總厚度為3 mm。陽離子乳化瀝青施工時，氣溫不能低于-5℃。

（3）垂直縫及周邊縫水泥砂漿墊層。周邊縫基礎采用M10水泥砂漿墊層自下而上處理。水泥砂漿嚴格按照設計比例配料人工拌勻，鋪筑時對安裝銅止水部位的水泥砂漿的平整度要進行嚴格控制（允許偏差±5 mm），并用木錘、木模敲打和按實，避免脫空。等水泥砂漿凝固后，在銅止水與水泥砂漿墊層之間安裝聚氯乙烯橡膠墊片，在止水銅片上粘貼止水條。

（4）鋼筋制作與安裝。面板鋼筋采用現場制作、現場焊接，鋼筋安裝順序為：縱向架立筋→橫向架立筋→縱向分布筋→橫向分布筋→周邊加強筋。縱向鋼筋采用加工成型的直螺紋套筒連接，縱橫鋼筋交叉點采用梅花形點焊、綁扎，局部采用搭接焊時為單面焊，長度按不小于10倍鋼筋直徑控制。

（5）銅止水與側模安裝。先將橡膠棒和泡沫塑料充填到銅止水鼻梁中，用透明膠帶紙固定。對面板垂直縫位置和面板頂面線進行測量放樣，然后安裝側模，側模應緊貼止水銅片鼻梁，內側面應平直且對準銅止水鼻梁。

4.2 面板混凝土澆筑

（1）壩頂工作面整理、滑模安裝。在無軌滑模安裝前，滑動模板必須清洗干凈，不得粘有已凝固的混凝土，以保證出模混凝土表面平整度。待卷揚系統就位后，用吊機將滑模吊到側模上，滑模用鋼絲繩固定在卷揚機支架上，吊機卸鉤穿系卷揚機系統，滑模便可下滑就位。

（2）混凝土檢驗和試驗。①為保證混凝土外加劑在拌制過程中充分攪拌均勻，保證混凝土施工質量，根據配合比試驗，混凝土拌制時的投料順序為：砂石骨料→外加劑→水泥→粉煤灰→水，攪拌時間為150 s。在拌和機操作間安裝了時間繼電器和指示燈，以便操作人員對拌和時間進行控制。②由于細集料含水量不穩定，會影響對坍落度的控制，因此采取了兩項措施：一是在壩后另設存量較大的細集料堆料倉，經二次倒運至壩頂拌和站；二是拌和站操作人員對每一批細集料根據質檢站提供的配料單及時調整加水量。③同時安排專人在壩頂拌和站和倉面取樣，進行混凝土坍落度、含氣量、入倉溫度等檢驗。每班在機口至少取樣4次檢測坍落度，每4 h檢測1次拌和物的溫度和氣溫，每班對倉面各檢測1次坍落度和溫度。混凝土澆筑過程中，根據監測數據及時與拌和站進行溝通，調整配合比，使出機口坍落度控制在3～5 cm之內，入倉坍落度控制在2～4 cm之內。對坍落度超限的混凝土禁止入倉，作為廢料處理。

（3）入倉、振搗。混凝土采用溜槽入倉方法，溜槽分段系在鋼筋網上，上接集料斗，下至離滑模前緣0.8～1.0 m處。混凝土振搗嚴格按規范要求進行。混凝土入倉后采用人工平倉，要求布料均勻，每層布料厚度為25～30 cm，并及時振搗。振搗間距應小于40 cm，深入下層混凝土不小于5 cm。振搗器插入方向為在滑模前沿鉛垂向下。止水片周圍的混凝土采用人工入倉，避免分離料進入接縫處。振搗以混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡并開始泛漿為準。每一處振搗時間控制在15～20 s左右。

（4）模板滑升。滑模滑升前必須清除其前沿超填的混凝土，以減少滑升阻力。每澆筑一層滑模提升25～30 cm，施工中滑模提升均未超過混凝土澆筑高度。

（5）收面。混凝土出模后立即進行一次壓面，待2～3 h后混凝土初凝前完成二次收面。

（6）特殊氣候條件下的面板混凝土施工。例如：①低溫季節施工，面板第17塊澆筑過程中遇到中雪，立即停止澆筑，并用保溫材料進行覆蓋保溫，1 h 45 min后雪停，恢復澆筑。②雨季施工，面板第8塊澆筑時下雨，降雨量小于5 mm/h，故繼續澆筑，但及時搭設了棚架，鋪設了雨布并設置臨時排水通道。

4.3 面板混凝土養護

面板混凝土養護是防止面板因干縮而引起裂縫的重要措施。在混凝土澆筑一次抹面完成后，立即用0.5 mm厚的塑料薄膜覆蓋，二次抹面混凝土初凝后及時用土工布覆蓋（氣溫低于5℃時采用雙布一膜復合土工膜進行保溫保濕覆蓋，氣溫高于5℃后采用土工布保溫覆蓋）。終凝12 h后進行流水連續養護（氣溫高于5℃時）。養護期間，養護人員全天候進行檢查。

4.4 面板表面止水安裝

面板混凝土澆筑完成，混凝土在指定時間內達到規定強度后，進行面板表面止水安裝。用角磨機對張性縫、壓性縫及周邊縫 “V”形槽處理完成后，涂刷HK961-Ⅰ底膠并涂薄層SR材料，放置橡膠棒，填充SR塑性填料。填料完成后，12 h內禁止過水，待SR塑性填料達到設計嵌填要求后，在已處理過的混凝土表面均勻涂刷HK961底膠，并及時安裝三元乙丙復合蓋片，三元乙丙復合蓋片的連接為搭接，搭接長度 20～30 cm，然后用 50 mm×50 mm×6 mm的不銹鋼角鋼及寬60 mm、厚7 mm的PVC壓條和M10 mm×125 mm的不銹鋼膨脹螺栓錨固。1 840 m高程以上的膨脹螺栓孔采用粘結劑回填（如環氧樹脂），然后再安裝膨脹螺栓。最后將要涂刷HK-961封邊劑處的復合板表面和混凝土面用鋼絲刷、棉紗（或毛巾）等清理干凈，再用HK-961封邊劑封邊。

5 加強施工過程控制

積石峽工程面板混凝土施工過程中，除加強“三嚴”控制，即嚴格控制混凝土拌制時間、嚴格控制混凝土坍落度、嚴把混凝土振搗質量關外，更注意做到以下兩點：

（1）加強技術交底，使施工人員明確各施工工序。面板混凝土施工前和施工中，邀請專家分別對面板施工前的準備（包括基礎面清理，周邊趾板與面板相接的側面混凝土缺陷處理、止水修復，擠壓墻脫空檢查及坡面處理，擠壓墻層面陽離子乳化瀝青噴涂，止水安裝等）、鋼筋安裝、模板制安、混凝土澆筑、養護等作了4次詳細的技術交底。

（2）對面板試驗塊施工中存在的問題及時總結整改。2010年3月15日10：20，積石峽水電站面板試驗塊3號面板開倉，3月16日5：00收倉，根據試驗塊出現的飄模、振搗不規范、混凝土拌和控制不到位等問題，項目部采取了相應的整改措施，并對現場施工人員再次進行了技術交底，以達到面板施工規范化，保證后續面板混凝土澆筑質量。

6 結語

在積石峽水電站面板混凝土施工中，重視前期準備、過程控制和嚴格施工工序，采取 “少進料、勤振搗、多檢查、保養護”的方法進行施工作業，不僅確保了混凝土面板外觀質量（優良率為94.4%），而且對降低面板裂縫效果也比較明顯（僅產生裂縫71條，裂縫率為2.0條/1 000 m2，其中僅4條裂縫的寬度大于0.2 mm）。這些經驗對以后修建面板堆石壩具有一定的參考和借鑒價值。