碾壓混凝土薄拱壩廊道層碾壓混凝土施工方法

李榮果

(中國水利水電第七工程局有限公司一分局，四川彭山 620860)

1 工程概述

立洲水電站壩址位于四川省涼山彝族自治州木里藏族自治縣境內的博科鄉下游立洲巖子灰巖“V”型峽谷內。立洲水電站攔河大壩為碾壓混凝土拋物線雙曲拱壩，由壩體、泄洪系統、電梯井等組成。大壩壩頂高程2092m，壩底高程1960m，最大壩高132m;壩頂寬7m，壩底厚26m，厚高比為 0.197。

高程1970m廊道層壩體寬26m，上游壩面弧長100m，下游壩面弧長70m;廊道呈“丁”形布置，灌漿廊道左右岸貫通，將大壩壩體分為上下游獨立施工區;交通廊道布置在壩中軸線，接灌漿廊道貫通大壩下游面，將大壩下游區分為左右獨立施工倉面。灌漿廊道上游區域為二級配碾壓混凝土，下游為三級配碾壓混凝土，廊道及上下游壩面結構面和模板布置50cm厚變態混凝土。大壩高程1970m廊道層布置情況見圖1。

2 廊道層施工特點

(1)施工作業面狹窄。廊道將壩體分為3個倉面。上游倉寬8.1m，最長邊為100m;下游倉寬14.1m，短邊長33.7m。按照常規方法施工，自卸汽車、平倉機、振動碾等設備無法在同一個倉內正常作業，也存在較大的安全隱患。

(2)廊道層結構復雜。廊道斷面均為城門洞型，灌漿廊道斷面為3m(寬)×4m(高)，交通廊道斷面為2.5m(寬)×3m(高);同時沿灌漿廊道布置了三個觀測站結構，在交通廊道旁布置了一集水井(圖1)。

圖1 廊道層平面圖

(3)碾壓混凝土入倉困難:本工程在高程2000m以下均采用自卸汽車通過大壩下游消力池道路直接入倉。因此，高程1970m廊道層的上游混凝土入倉需解決對下游倉施工干擾的問題和如何跨過灌漿廊道問題。跨廊道入倉可以采用垂直運輸入倉、布料機入倉、二次翻運入倉、自卸汽車直接入倉等方式。根據本工程總體布置，未布置大型纜機等垂直運輸設備。由于該廊道層混凝土工程量小，若采取布料機將會造成工程浪費。根據該廊道層倉面尺寸，上游倉總寬度為8.1m，除去上游模板錨筋、廊道插筋以及兩側的變態混凝土，自卸汽車實際行車寬度不足5.6m，無法滿足自卸汽車轉彎半徑要求;若將灌漿廊道預留缺口，讓自卸汽車直接在缺口處卸料后平倉機再轉運、攤鋪，缺口的廊道結構處理和澆筑過程中不斷連續提升跨廊道橋板和下游倉內斜坡道填筑，均不利于施工組織。因此，根據本工程特點，選擇了反鏟二次翻運、平倉機轉運、攤鋪的方法。

(4)工期緊:高程1970m廊道層是本工程度汛的關鍵部位，工期非常緊，要求一個月之內完成高程1970～1975m廊道層碾壓混凝土和1970 m以下基礎固結灌漿施工。因此，廊道模板、鋼筋安裝將與固結灌漿施工平行穿插施工，故廊道層三個倉號的分層、分倉先后順序等需要精細、科學地進行組織。

3 澆筑方案

3.1 分倉與分層

由于交通廊道和灌漿廊道將壩面分割形成三部分，廊道高程范圍內又無法實現相鄰倉同時澆筑，故將廊道高程范圍內的壩體分為三個獨立施工倉面，上游倉編號為1#(高程1970～1973.3 m)、下游左岸倉編號為2#(高程1970～1972.4 m)、下游右岸倉編號為3#(高程1970～1972.4 m)。

廊道層碾壓混凝土施工范圍為高程1970～1975m，分層需要考慮兩條廊道頂拱高程不同、各倉號澆筑順序和廊道頂部以上澆筑的情況。將廊道層分為兩層施工，1#倉分層高程為高程1 973.3m，2#、3#倉分層高程為高程1972.4m。第一層各倉獨立澆筑，第二層整個大面通倉澆筑。分倉、分層情況見圖2。

圖2 廊道層分層示意圖

3.2 入倉方法

(1)跨廊道:采用CAT329反鏟翻料至上游倉，具體步驟:自卸汽車直接進入下游倉內→卸入暫存料斗→反鏟定點翻料至上游倉→平倉機推運、攤鋪。由于廊道拱頂高達4m，反鏟又非長臂反鏟，故采用預制塊堆碼形成2m高的反鏟平臺。

(2)下游倉入倉:由于地勢原因，2#倉入倉口位于該倉中間，自卸汽車無法直接入倉，同時考慮到倉面較小，故同樣采用反鏟翻料，平倉機推運、攤鋪。3#倉入倉口位于壩軸線附近，便于自卸汽車入倉卸料，倉面大小滿足自卸汽車轉彎半徑，故采取自卸汽車直接入倉方式，入倉道路一次性填筑2.5m高，再在入倉道路與倉面之間搭設鋼棧橋。

(3)跨廊道頂拱:根據設計圖紙，廊道頂部為變態混凝土，廊道上游碾壓混凝土采取自卸汽車通過平板棧橋多定點卸料，再由平倉機推運。平板棧橋實鋪在已澆變態混凝土上，平板棧橋底部為鋼板，以防止棧橋陷入變態混凝土中，每升層提升平板棧橋一次，隨大壩壩面抬高。

3.3 澆筑程序

由于工期緊、任務重，分層、分倉較多，同時又存在大量備倉和固結灌漿等情況，不可能等到所有模板、鋼筋安裝完成和固結灌漿全部完成才開始碾壓混凝土澆筑，故只有采取先備好一倉、澆筑一倉，并能在分倉、分層方面做到持續澆筑，方能確保工期進度。

相對而言，2#倉備倉工程量較小，可先澆筑，同時也可為上游倉提供翻料點;考慮到1#倉、3#倉備倉情況，宜先澆筑1#倉，3#倉為其提供混凝土運輸通道，同時也為下一層整體連續澆筑創造條件(圖3)。具體施工程序:2#倉澆筑(1#、3#倉備倉)→1#倉澆筑(2#、3#倉備倉)→3#倉澆筑(1#、2#倉備倉)→連續進行澆筑并完成第二層澆筑至高程1975m(3#倉不間斷澆筑→下游倉通倉澆筑至高程1973.6m→上下游通倉澆筑至高程1975m)。

圖3 廊道層備倉現場圖

4 施工注意事項

(1)重視安全管理。碾壓混凝土倉面有眾多設備，如自卸汽車、振動碾、平倉機、加漿機、切縫機等，施工人員有變態混凝土施工人員、倉面處理人員、管理人員等，存在工序平行、交叉作業，需要多設備、多工種的協調，安全問題異常突出。特別是碾壓混凝土為小倉號，倉號雖小，但以上設備、人員一個也少不了。因此，作好倉內安全管控十分重要，應高度重視小倉號施工安全。

(2)作好已澆混凝土面的保護。將已澆混凝土面作為通道，必須對混凝土面采取保護措施，首先必須在碾壓混凝土終凝后并滿足抗壓強度條件下，通過覆蓋沙袋、木板等實施保護，特別是防止反鏟履帶破壞碾壓混凝土面;同時對碾壓混凝土面的保溫覆蓋、灑水養護等措施不得因占道而受到影響。

(3)作好混凝土翻運中的VC值動態控制。碾壓混凝土VC值是一個非常重要的施工參數，碾壓混凝土經過暫存后反鏟翻運，最后由平倉機長距離攤鋪，對VC值影響比較大，應根據天氣氣溫、施工強度等情況及時調整出機口VC值，確保倉內VC值滿足施工要求。通過實踐，利用噴霧機營造倉面小氣候，可大大降低VC值的損失。

在碾壓混凝土翻運過程中，可能使其均勻性降低、骨料集中，故應派專人進行處理。

5 結語

碾壓混凝土較常態混凝土更適應于大倉面施工，更具有快速、經濟的優勢。正因為如此，目前碾壓混凝土已廣泛應用于重力壩、拱壩，碾壓混凝土薄拱壩也已出現多座，如本工程廊道層的分倉澆筑情況亦將經常出現。本工程根據實際施工條件，采取了靈活多樣的入倉手段，精心組織，嚴把每個環節的質量關、進度關、安全關，按期圓滿完成了廊道層碾壓混凝土施工。通過筆者的介紹和總結，希望能給類似工程提供一定的借鑒和思路。