雙溝水電站面板堆石壩墊層料上游坡面固坡砂漿翻模技術的施工應用

曲福祥　李勇　趙磊　張垚

摘 要:本文介紹了雙溝水電站面板堆石壩墊層料上游坡面固坡砂漿翻模技術的應用,闡述了墊層料上游坡面固坡砂漿翻模技術的方法和施工工藝。

關鍵詞:墊層料上游坡面固坡砂漿翻模技術方法工藝

中圖分類號:TM62 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0137-01

1 工程情況

雙溝水電站位于吉林省撫松縣境內的第二松花江上游松江河上。水庫總庫容3.95×108m3,電站總裝機容量280MW。是一座以發電為主并兼有防洪任務的水利樞紐工程。樞紐由混凝土面板堆石壩、岸坡式溢洪道、引水系統及發電系統組成。其中,面板堆石壩最大壩高110m,壩頂長294m,上游坡面坡度為1:1.4,坡面總面積約38000m2。

2 施工技術方案

2.1 施工工藝

面板堆石壩墊層料上游坡面固坡砂漿翻模施工程序為:

測量放點→模板支立→墊層料填筑→墊層料初碾→提楔板→砂漿灌注→墊層料終碾→拆除下層模板,翻至上層,進行上層填筑。

砂漿灌注見如圖1示意圖。

2.2 施工方法

固坡砂漿模板結構簡單。單塊模板尺寸除滿足剛度要求并能與墊層料填筑層厚匹配外,還要重點考慮便于人員轉運拼裝。斜坡模板和楔板均是由鋼板及角鋼制作。斜坡模板的厚度為7cm,楔板的厚度為5cm。模板間以不變形的鋼夾固定,并在斜坡模板的背面焊接角鋼,避免順斜坡連接模板時產生變形。楔板與斜坡模板以面相連接,楔板的下部水平面與斜坡面形成35.54°夾角。連接時采用φ12、長0.7m的鋼筋,一端用螺栓固定在斜坡模板上,另一端穿過斜坡模板和楔板,與錨固在下部墊層料內φ20、長35cm的螺紋鋼相焊接。

首層翻模模板可利用混凝土趾板牢靠固定、準確定位。模板固定前要進行測量放點,按控制點位掛線支模。利用三層模板周轉進行翻模施工。每層墊層料和固坡砂漿施工結束后,將底層模板翻至上層,用“U”形卡將相鄰的模板塊連接固定,再用拉筋穿過模板與錨固在下層墊層料內的錨筋焊接來固定模板。然后用拉筋螺栓和模板上部的微調螺栓調整模板位置,要確保安裝精度。每層安裝模板前后,都要進行測量校合,每層模板安裝前按設計邊線尺寸進行測量定線。支模后,在模板背面掛楔板,采用鋼楔板,楔板的斜度可為2%～3%,其平均厚度應等于砂漿固坡的設計厚度。

進行墊層料填筑時,采用15t自卸車運料至填筑面,會有專人指揮自卸汽車卸料倒車,按設計線撒上白灰作為填筑料控制線,在鋪料過程中,靠近模板處要人工填料、整平,尤其反坡坡腳部位要用摻拌均勻的墊層料仔細回填,防止出現架空現象。既要保證料物的合理位置,也要保證填筑質量。推土機平料時,刀片應從料堆一側的最低處開始,逐漸推到另一側推料。保證壓實層厚度40cm。采用YZ18振動碾(工作質量為18t)行車速度控制為1～2km/h,先靜壓1遍,然后振動碾壓5遍后提出楔板,要有可靠的邊距控制措施,并設專人指揮振動碾碾壓。使振動碾滾筒邊緣充分靠近墊層料上游邊沿,其距離要小于或等于10cm。這時斜坡面上的墊層料基本為細砂收面,坡面平整度能滿足固坡砂漿澆注要求。固坡砂漿的設計強度控制在3～5MPa(在保證固坡效果的前提下,取小值),滲透系數K=i×10-4cm/s,砂漿稠度控制在1～2cm。在澆注水泥砂漿后,再振動碾壓墊層料2遍,就可以使水泥砂漿得到振動密實,在碾壓過程中配備用了便攜式小振動板,在靠近模板處或有反坡處采用水平便攜式小振動板進行振壓。1天后拆除模板就可以防止暴雨或波浪沖刷,并為面板混凝土施工提供堅固的作業面。灑水量以填筑層表面不積水為準。

由于雙溝大壩采用上游跨趾板橋上壩的施工方案,五座趾板橋的布置高差約為15～20m。所以墊層料施工受趾板橋影響要留缺口分段施工。分段施工時,墊層料收坡坡度不陡于1:2,每一填筑層收臺寬度不小于填筑層厚度。分段填筑時,填筑段接合部位施工時,用振動碾進行騎縫碾壓,保證結合良好。固坡砂漿接合部位,在后澆砂漿施工前,用人工將已澆砂漿面修鑿成順坡,并清除松動的砂漿。

與兩側岸坡趾板周邊縫接合部位,不具備翻模施工條件和大型振動機具碾壓,采用異形模板現場支立和小型振動機具壓實或人工夯實小區料,使成形后的固坡砂漿與周邊縫趾板緊密接觸。

避免雨季由于砂漿固坡內水壓力形成鼓脹或冬季凍脹。雙溝大壩分別在河床段15#、17#、20#趾板內埋設了3根Φ150mm鋼管,并在壩體內部縱向設置花管。固坡砂漿施工至完工,大壩反向排水順暢。

3 結語

雙溝水電站大壩于2006年5月20日使用面板堆石壩墊層料及固坡砂漿同步施工翻模新技術進行施工。施工中嚴格按經試驗確定的工法進行質量控制,2007年9月30日施工結束,已完成了翻模施工264層(垂直高度40cm/層)。施工質量檢查結果表明,大壩上游坡面墊層料密實度均勻且滿足設計要求。大壩墊層料上游坡面砂漿防護層厚度均勻,物理力學性能指標及表面平整度滿足設計要求。

在施工中模板設計的優點:具有明顯的先進性,有利于加快施工進度,為面板的施工提供了平整、密實、整潔美觀的工作基面,在汛期還可以起到擋水度汛的作用,同時減輕了工程度汛壓力,也降低了施工費用。但傳統模板結構也存在不足,如:采用散裝散拆的方式,很難控制和避免因扔、摔和磕碰等造成的變形、開焊和車輛碰撞損傷等不必要的問題出現。面板堆石壩墊層料上游坡面翻模施工新技術對于加快相應水工建筑物的施工進度,提高勞動生產率,節約材料,降低施工成本,減輕勞動強度,施工安全性提高等,具有現實的意義。