新型簡易滑模與固結硬化墊層在陡邊坡砼面板上的成功探索

摘 要：文章結合廈門市竹壩水庫除險加固工程實例，介紹了陡邊坡砼面板施工中遇到的難點及解決措施，總結了新型電動葫蘆的簡易滑模與固結硬化墊層等在砼陡邊坡上應用的主要技術問題，值得同類工程借鑒和推廣。

關鍵詞：陡邊坡砼面板 新型簡易滑模 固結硬化墊層 竹壩水庫

中圖分類號：T-19 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2013）01-288-02

一、工程概況

竹壩水庫位于廈門市同安區東北面，竹壩華僑農場竹壩村，是一座灌溉、防洪、備用飲用水和工業用水的中型水庫。水庫1959年2月興建，1976年12月續建，1984年6月竣工。由于歷史原因，水庫自投入運行以來，因主壩迎水坡及外坡反濾層出現多次塌陷，左右副壩與山體銜接部滲漏，固2011年3月對該水庫采取除險加固措施。其中對長892.5m的主壩壩體土層部分采用高壓旋噴連續墻，巖層部分采用帷幕灌漿，背水坡土方加高培厚并設置漿砌網格。迎水坡41.0m以上設置16cm厚C30鋼筋砼防沖面板（總面積17188m2），底高程41.0m，頂高程48.4m.高差7.4m，斜長16.55m， 坡比1：2。

二、施工難點及主要解決措施

（一）施工難點

1.面積大，工期緊，防汛任務重。采用傳統方法翻板施工，需大量的模板材料和勞動力，施工速度慢無法保證裸露的壩體安全度汛、施工費用大，平整度、砼強度等技術指標難以滿足設計要求。

2.面板下原設計為20cm厚砂石反濾層，立模和錨筋難以滿足質量要求，容易松動導致模板變形，安裝在架立筋上的Φ8鋼筋網片容易塌陷至面板16cm以外，失去溫度筋的作用，影響鋼筋砼面板施工質量；

3.坡面陡，大量人工踐踏砂石墊層，在軟基上施工，難以保證砂石反濾層厚度的均勻，導致影響鋼筋砼面板的質量且無法保證施工安全。

（二）解決措施

1.采用墊層固結。裸露的大壩迎水坡時刻受到暴雨沖刷的威脅，存在安全隱患，且20cm厚砂石反濾層在1：2的坡上容易失穩，特別是三個阻滑槽上口部80cm范圍的砂石反濾層受重力作用幾乎全部溜進阻滑槽，導致厚度嚴重不足，削落反濾層的功效。經過優化，將20cm厚砂石反濾層改為15cm厚，再覆蓋5cm厚的C15砼固結硬化墊層，在砼面板澆筑之前將所有坡面進行墊層固結，結合放空庫容措施，使裸露的大壩安全度汛，杜絕隱患。（詳見圖1防沖面板剖面示意圖）

（1）施工順序：按設計坡比整平大壩迎水坡面→鋪設土工布→漿砌阻滑槽兩側磚墻→鋪設15cm厚砂碎石反濾層→鋪設5cmC15砼硬化層。

（2）注意事項：利用溜槽下料，人工平整C15砼時，應及時校正砂碎石反濾層的平整度，并每隔60cm預埋1個馬鐙，馬鐙高度應位于砼面板下5cm的位置上，以保證鋼筋網片在面板中的位置。

（3）效果：a.固結坡面，防止暴雨沖刷，結合放空庫容措施令裸露的壩體安全度汛：b減少鋼筋砼面板漿液下滲到砂石反濾層，保證了鋼筋砼面板的質量；c.硬化倉面基礎，有效解決鋼筋網片嚴重塌落的問題，使其發揮防止鋼筋砼溫度裂縫的作用；d.提高砂碎石反濾層的整體性和穩定性，為采用滑模工藝提供必要條件。

2.采用簡易滑模工藝。

（1）施工方案。面板分縫分塊。按設計要求面板沿水平方向分5m一塊，沿豎直方向分5.4m一塊。面板之間呈凹凸折線型搭接，并設置瀝青木板伸縮縫。為適合滑模施工要求，面板采用自底到頂一次施工完成，跳倉澆筑。施工至豎直方向伸縮縫位置應及時埋設瀝青木板伸縮縫。最后自坡面鉆孔設置導盲管至砂碎石反濾層。

（2）注意事項。一是模具制作。①頂模：為抵抗新澆砼的浮托力，必須確保頂模的重量。經過反復實驗，采用5根寬20cm，高7cm，厚5mm的槽鋼焊接成長5.4m寬1m的頂模，頂模上面加焊兩根寬20cm長5.4m的槽鋼，作為配重，頂模共重約1.6T；為保證砼表面的平整度，在焊接成型的頂模下面覆蓋一塊厚2mm長5.4m寬1m的不銹鋼片。成型的頂模每隔110cm焊接Φ20螺紋鋼，利于模板的吊裝。頂模兩側焊接直徑20cm的空心鋼管，用于電動葫蘆的鐵鏈牽引（詳見圖2頂模示意圖）。②側模：高16cm，由頂寬5cm厚4mm的槽鋼與正方形鋼管焊接而成。③牽引系統：由兩個3T電動葫蘆、兩條Φ7鐵鏈、兩個3.2T彎鉤及兩塊牽引槽鋼組成。牽引槽鋼采用寬20cm，高7cm，厚5mm的槽鋼，長2m，每間隔30cm焊接一根Φ20螺紋鋼，用挖機挖斗打入土層1m，外露1m。二是模具安裝在面板豎直伸縮縫處安裝側模，為防止漏漿，底部用砼找平。頂模置于側模之上，兩側用Φ7鐵鏈與上部的電動葫蘆相連。電動葫蘆安裝于壩頂的牽引槽鋼，兩葫蘆必須確保處于同一水平線上，且提升時必須確保簡易滑模兩邊平衡。（詳見圖3滑模安裝提升示意圖）三是混凝土澆筑。施工過程中對混凝土的要求比較高，特別是混凝土的塌落度。混凝土塌落度在施工場地的塌落度應控制在5cm左右，過大，澆筑上部時會引起下部的拱起；過小，則振搗難度加大，混凝土內部密實質量難以控制。由于本工程采用的是商品混凝土，本項目距離最近的商砼供應站為4km左右，考慮到施工時間在6～9月份的高溫季節，且料罐車在運輸過程中混凝土會發生分離、泌水、塌落度損失，經過反復實驗，最終采用混凝土出廠塌落度為8cm左右。根據每次澆搗的時間段，再做微調節。澆筑時，直接從料罐車下料自溜槽，送至工作面，人工平倉振搗，澆滿一倉后，將滑模提升20cm，再澆筑，依此遞推直到澆筑完成。滑模每提升一次，必須作一次表面抹光，以保證砼外觀質量。四是混凝土保養。由于表面積較大，為此采用滴管加麻袋鋪蓋的方法進行養護。在混凝土陡坡上部鋪設水管，水管處留有出水口，混凝土表面采用麻袋鋪蓋，確保混凝土的養護質量。

（3）效果。一是質量好。經抽樣檢查，混凝土厚度在16cm以上（設計厚度16cm）；溫度鋼筋網位于面板下4—6cm，均滿足設計要求。混凝土芯樣外觀光滑，無任何不密實情況；抽樣C30混凝土強度最低為40.8mpa，最高43.4mpa滿足設計要求；混凝土護坡的外觀質量得到了進一步的保證，混凝土陡坡的平整度一般控制在1cm以內。二是進度快。原先采用的普通鋼模翻板作業，一塊面板（5*5.4*3m）自立側模開始，10個工人需要12個小時，且工人勞動強度大；采用簡易滑模作業，自立側模開始，6個工人需要8個小時。三是耗材少。單套模板施工一天完成一塊陡坡砼，可循環使用，且無裝模工等勞動力消耗。考慮到本項目戰線長，作業面大，準備了兩套模具，兩個班組于不同倉面同時施工。

三、新型簡易滑模適應條件與應用前景

新型電動葫蘆的簡易滑模施工工藝適用于坡度在1∶1與1∶3之間，跨度在10m以內、單塊混凝土方量較小的混凝土陡坡施工。根據以往的施工經驗，若陡坡面坡比比1∶3更緩，可采用澆筑普通面層混凝土的方法，施工工藝比較簡單，用工量相對較少，質量也能得到保證。若陡坡面坡比比1∶1更陡，一般應采取立模澆筑的工藝實施，才能確保混凝土坡面的質量。新型簡易電動葫蘆滑模簡單實用，操作簡便，原材料和場地要求不高，一般本地均可采購得到原材料，占用場地極小，施工中能夠確保混凝土陡坡面板的質量，有廣泛的推廣價值。

參考文獻：

1.毛風林.我國滑動模板施工技術的新進展.建筑技術，1997（28）

2.王懷軍.水布婭面板混凝土的設計與施工.中國西部科技，2011（36）

3.普梅.安寧市五一水庫除險加固豎井滑模設計與施工.水利建設與管理，2011（4）

（作者單位：廈門市汀溪水庫管理處 福建廈門 361000）

（責編：賈偉）