淺談鴨嘴河布西水電站堆石壩混凝土面板施工

劉占昭,劉斌洲

(中國(guó)水利水電第三工程局有限公司四川分局,成都,610045)

1 工程概況

四川木里縣鴨嘴河布西水電站大壩為混凝土面板堆石壩,壩高135.8m,壩頂寬12m,壩頂長(zhǎng)度271m,上游壩坡坡度為1∶1.4,下游壩坡平均坡度1∶1.5,壩頂高程3305.8m。鴨嘴河流域?qū)俑咴詺夂?冬季干旱少雨,夏季雨量豐沛,年平均氣溫隨海拔高程變化顯著。根據(jù)木里縣氣象站1970～2002年33年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),多年平均氣溫為12.5℃,歷年極端最高氣溫32.6℃,歷年極端最低溫度-10.6℃(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)最低氣溫-28℃),多年平均風(fēng)速1.9m/s,最大風(fēng)速21m/s。

2 面板設(shè)計(jì)情況

面板的總面積為3.7萬(wàn)m2,混凝土總方量為1.88萬(wàn)m3。面板分縫寬度為12m和6m兩種,中部為12m寬受壓面,共計(jì)12塊;兩側(cè)為6m寬的受拉區(qū)面板,共計(jì)21塊;面板間為垂直伸縮縫。面板最大斜長(zhǎng)為155.8m,面板頂部厚度0.3m,底部最大厚度0.78m(法向),面板表面坡比1∶1.4。其厚度按公式B=0.3+0.0035H(H為距壩項(xiàng)的高差)變化。面板混凝土配單層雙向鋼筋,垂直縫兩側(cè)面板鋼筋封閉,周邊縫側(cè)的面板設(shè)置擠壓鋼筋。面板分二期施工,設(shè)水平施工縫,鋼筋過(guò)縫;一期面板頂高程為3259.00m,二期面板頂高程為3303.00m。面板分期澆筑產(chǎn)生的水平施工縫鑿毛成垂直坡面,并設(shè)過(guò)縫鋼筋,兩側(cè)各5m。面板混凝土原設(shè)計(jì)為C30W12F300,為盡量降低水泥用量,減少混凝土裂縫,經(jīng)優(yōu)化確定改為C25W12F300聚丙烯腈纖維混凝土。混凝土采用P.042.5號(hào)普通硅酸鹽水泥,二級(jí)配混凝土,要求其強(qiáng)度保證率大于95%,水灰比不大于0.45,入倉(cāng)混凝土坍落度為3cm～9cm。

3 面板混凝土原材料及配合比

鴨嘴河布西大壩工程處于高原高寒地區(qū),對(duì)混凝土抗?jié)B、抗凍和耐久性要求高,為此進(jìn)行了大量的混凝土配合比試驗(yàn)。骨料采用料場(chǎng)開采的結(jié)晶灰?guī)r人工骨料。經(jīng)優(yōu)選,確定小石與中石摻配比例為45∶55,砂率為0.36,水膠比0.42,塌落度5cm～7cm,外加劑包括0.8%KDNOF-2減水劑和0.035%凱迪引氣劑。同時(shí)為了提高抗裂能力、抗?jié)B性和抗凍性,摻加了20%的Ⅱ級(jí)粉煤灰和0.9kg/m3武漢漢森鋼纖維有限責(zé)任公司生產(chǎn)的PANF-6(A)聚丙烯晴纖維。

混凝土砂石骨料檢測(cè)滿足DL/T5144-2001《水工混凝土施工規(guī)范》要求,水泥、外加劑檢測(cè)均滿足相關(guān)規(guī)范要求。混凝土施工配合比見表1。

表1 面板混凝土施工配合比

4 面板混凝土施工

4.1 滑模施工

滑模根據(jù)面板寬度采用型鋼制作,其重量及剛度應(yīng)滿足規(guī)范要求。滑模制作過(guò)程中特別要注意面板變形和拉耳高度位置。拉耳高滑模滑升過(guò)程中容易向上飄起,拉耳低了滑模下潛,不易滑升,并不能保證面板厚度。

本工程面板混凝土澆筑塊寬度為6m和12m,共制作3套長(zhǎng)度為7.5m的無(wú)軌滑模,組合拼裝后可用于施工12m寬的面板。

滑模主要采用鋼板、型鋼等材料加工而成,總重10.3t。滑模采用空腹梁板,底部滑板采用寬1.2m、厚20mm鋼板制作,頂部設(shè)操作平臺(tái),尾部設(shè)抹面平臺(tái)。滑模兩端設(shè)錨鉤,與牽引鋼絲繩及手動(dòng)葫蘆連接,其行走采用布置在壩頂上的兩臺(tái)10t卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引。固定卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩為φ27mm,卷?yè)P(yáng)機(jī)加工底座采用1.8m×1.8m×1.5mC20混凝土預(yù)制塊壓重。

4.2 止水加工

止水加工在壩面進(jìn)行,采用自制加工機(jī),沿壩坡面邊加工邊下放,一次成型,減少施工焊縫和工作量。

4.3 鋼筋加工安裝

鋼筋加工在壩面進(jìn)行,減少鋼筋倒運(yùn)。鋼筋安裝采用鋼筋臺(tái)車運(yùn)輸至安裝部位,人工轉(zhuǎn)入倉(cāng)內(nèi)。鋼筋運(yùn)輸臺(tái)車長(zhǎng)5m,寬1.5m,高1.5m,牽引端為敞開式,下端為封閉式。

4.4 混凝土澆筑

混凝土運(yùn)輸采用10t～15t自卸汽車,每次3m3～4.5m3。壩坡頂設(shè)受料斗,受料斗設(shè)控制料門隨用隨放。受料斗寬度3.0m,由受料平臺(tái)加設(shè)配重塊結(jié)合擠壓邊墻坡面加設(shè)固定,并采用1.8m×1.8m×1.5m混凝土預(yù)制塊拉固。

溜槽選用1.2mm厚鐵皮制作,梯形斷面,上部尺寸40cm,下部尺寸60cm,每節(jié)長(zhǎng)2m,用φ8mm鋼筋作為溜槽拉筋。溜槽上部采用柔性材料作蓋板,端部設(shè)連接掛鉤。

混凝土下料高度1.5m～2.0m,鋪料厚度25cm～30cm。混凝土振搗時(shí),操作人員站在滑模前沿的操作平臺(tái)上進(jìn)行操作。倉(cāng)面中部采用φ70mm～100mm的插入式振搗器充分振搗,靠近側(cè)模和止水片的部位,采用50mm軟軸振搗器振搗。專人振搗,插點(diǎn)均勻,間距不大于振搗器有效半徑的1.5倍,深度達(dá)到新澆混凝土層底部以下5cm,以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿時(shí)為準(zhǔn)。

模板滑升時(shí),兩端提升平衡、勻速、同步。每澆完一層混凝土滑升高度約25cm～30cm。滑升速度取決于脫模時(shí)混凝土坍落度、凝固狀態(tài)和氣溫等因素,一般平均滑行速度為1.0m/h～2.0m/h,拉升間隔時(shí)間一般為10mim～15min。

4.5 人工抹面及養(yǎng)護(hù)

人工第一次收面。脫模后的混凝土,人工采用木模和鋼模及時(shí)進(jìn)行第一次收面,面板平整度用2m靠尺檢查,平整度不大于5mm。

第二次壓面。面板混凝土一次抹面后,在混凝土終凝前,人工及時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行第二次壓面抹光,確保混凝土表面密實(shí)、平整,避免面板表面形成微通道或早期裂縫。

二次抹面后的混凝土表面采用農(nóng)用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間至蓄水。在養(yǎng)護(hù)期間,要注意保護(hù)混凝土表面不受損傷。在后澆塊施工時(shí),滑模直接在先澆塊表面行走,應(yīng)防止其表面磨損。

5 施工工藝要點(diǎn)

5.1 滑模制作時(shí)可考慮采用壓重或向滑模空腔內(nèi)注水,防止滑模上浮。滑模拉耳高度要適中,施工時(shí)根據(jù)情況及時(shí)調(diào)整。

5.2 混凝土塌落度。根據(jù)氣溫情況進(jìn)行調(diào)整,上午9∶00～晚上7∶00氣溫較高,塌落度稍大,晚上及凌晨限度稍小,以保證滑模滑升速度。

5.3 控制滑升速度。滑升過(guò)快容易產(chǎn)生起伏,滑升太慢,容易造成冷縫,且不易抹面施工。

5.4 混凝土澆筑施工時(shí),應(yīng)特別注意止水部位,混凝土應(yīng)填塞振搗密實(shí)。

6 結(jié)語(yǔ)

鴨嘴河布西電站一期混凝土面板2010年4月14日開始施工,于8月30日結(jié)束。大壩于2010年9月28日下閘蓄水,2010年10月28日水庫(kù)放水至高程3236m。經(jīng)蓄水前和放水后兩次檢查,面板施工質(zhì)量良好。 ■