黃登水電站表孔溢流面二期常態混凝土6m升層施工工藝探析

盧耀鋒

【摘要】黃登水電站設計有3個泄洪表孔，分布在8-11壩段跨8#、9#、10#橫縫布置。泄洪表孔上下游凈距離為132.5m，由上游反弧段、堰頂曲面段、過渡段、上游斜直段、下游反弧段和下游斜直段六部分組成，中墩寬度為5.0m，邊墩寬4.5m，3個泄洪表孔流道寬均為15m。沿流線方向設有兩個門槽底坎、側墻折流器、摻氣坎、半徑為80m和40m圓弧相接形成的反弧段和下游燕尾挑流段。下游斜直段高程EL1520.696以下為擴散式泄流結構，最大寬度為13.0m。泄洪表孔體型多變，結構復雜，施工工藝局限性大，施工難度大，加之溢流面屬于高速水流面，因此如何在晝夜溫差大、高溫季節降雨量大等不利氣候條件下防止出現溫控裂縫，確保行表孔二期常態混凝土快速施工是本工程施工難點。

【關鍵詞】泄洪表孔；溢流面二期；6m深層；平整度

1、概述

黃登水電站位于云南省怒江州蘭坪縣境內的瀾滄江上游河段，是瀾滄江上游曲孜卡至苗尾河段規劃八個梯級中的第六級，上游與托巴水電站相銜接，下游為大華橋水電站。壩址距營盤鎮公路里程約12km，距蘭坪縣城約67km，距昆明市約631km。

大壩泄洪表孔壩段二期施工主要為8#-11#壩段3m厚溢流面及5m寬中墩常態混凝土澆筑，其中過流面面層、中墩、邊墩外側1m范圍均澆筑C9050W8F150抗沖耐磨混凝土，其余為C2825W8F100常態混凝土澆筑。依據黃登水電站2017年下閘蓄水節點：10月底完成8#-11#壩段高程1610.0m以下混凝土澆筑之要求，單一依靠一臺30t纜機和一臺M1500塔機按傳統施工方式不利于節點工期的順利實現，加之2017年下半年也是泄洪底孔事故門、工作門等金屬結構安裝的高峰年，經綜合考慮分析研究，擬在樁號壩橫0+43.64m設置臨時施工縫作為分界線，分上、下兩段同時采用6m升層澆筑的方式進行施工。另外，黃登（B）版技術要求溢流面“嚴格按照1m范圍內的凹凸值在5mm以下；順水流向坡度不陡于1：30，垂直水流向坡度不陡于1：10”。故須通過整合現有施工資源、合理規劃布置入倉手段、改進施工工藝、加強組織管理和加強施工人員培訓等措施，保證混凝土外觀體型達到優良標準，混凝土溫控達到設計標準，確保二期混凝土施工能正常有序的進行。

2、總體規劃

2.1 澆筑手段

⑴ 表孔壩段二期倉面模板起吊、施工材料垂直吊運手段主要為1#纜機、2#纜機和壩后M1500塔機。

⑵ 壩后M1500塔機覆蓋范圍為壩橫0+69.0m～0+209m，是表孔壩段下游段二期混凝土中墩澆筑的主要入倉手段；1#纜機主要負責8#-11#壩段壩橫0+18.81m～壩橫0+86.5m范圍溢流面3m厚常態混凝土及表孔中墩澆筑；2#纜機作為補充澆筑手段以保證臨時施工縫上、下兩段澆筑強度。

2.2施工分層

表孔壩段二期常態混凝土分壩段，按上下兩段同時進行施工，澆筑分層一般為6m。

如遇體型變化或澆筑薄層位置時視情況須局部做1：4緩坡做超欠澆處理。

2.3 施工縫設置

樁號壩橫0+43.64施工縫上游段中、邊墩隨大壩主體同時施工，但須在泄洪表孔中、邊墩與溢流面混凝土間施工縫，為保證臨時施工縫水平銅止水與下游段施工縫銅止水有效連接，在中、邊墩樁號壩橫0+43.64高程1563.17m位置提前預埋銅止水“丁字”接頭；另在樁號壩橫0+18.18預留臺階，距施工縫面50cm位置須預埋一道水平止水銅止水（δ=1.8mm）；確保對接焊縫質量。

2.4人員配置

⑴ 要求表孔壩段二期施工人員必須獨立，不得參與除二期施工以外的其他施工任務，尤其嚴格落實倉號重點部位人員定崗定責；安排有經驗帶班人員組織施工，鋼筋、模板、振搗、抹面人員必須經過培訓后方可上崗作業；在倉號備倉、澆筑過程中，協作隊伍第一負責人必須隨叫隨到，督促落實有關問題整改；

⑵ 大壩溢流面二期混凝土澆筑時，澆筑隊必須安排一名有豐富施工經驗的管理人員進行倉面組織及指揮協調。

⑶ 在備倉過程中二檢、三檢人員應加強巡視力度，對不符合質量要求和技術標準要求的事項及時督促落實整改，避免返工。

⑷ 每倉開倉之前由質量辦對倉面資源配置情況進行檢查，并進行詳細現場交底。

3、模板安裝方法

翻升模板

表孔中、邊墩均采用3m*3m翻升模板。翻升鋼模板的安裝與拆除嚴格按照翻升模板操作規程執行。必須確保模板支撐架都能有效對接，連接銷必須全部配置齊全，支撐架絲桿必須完好且能正常調節高度；

首次采用翻轉模板安裝澆筑常態混凝土時，采用內拉內撐方式加固，澆筑升層不應大于3m；當澆筑升層3m

⑵ 溢流面翻模

溢流面主要利用組合鋼模板，采用翻模工藝施工，一般為：底口為P3015模板打底“P1015+P6015+P1015+P6015……”形式進行模板配置，但需保證模板上口高出設計收面高程至少30cm，以確保1：4倒角成型；模板圍柃擬采用四方管（50*50*4mm）或【8槽鋼。

4、模板加固質量保證措施

4.1 翻升模板加固質量保證措施

⑴ 模板和支架材料在設計制作優先選用鋼模板及鋼支撐，使其剛度、表面平整度及密封性滿足要求。

⑵ 模板安裝時，每層模板均采用測點放線控制統一的高程及安裝角度，以保證模板安裝滿足表孔中墩體型要求。保證模板下口及模板拼縫嚴密，澆筑不漏漿。立模時要逐層校正上下層偏差，以免產生錯臺。預埋在下層混凝土中的套筒螺栓、預埋環等錨固件位置準確，錨固可靠。模板立模完成后質檢人員應對模板接縫、拉桿布置等進行檢查，以保證模板安裝符合質量要求。

⑶ 對同一部位上下層模板采用同一廠家生產模板，以避免模板出現偏差。

⑷ 為保證模板調節絲桿在澆筑前均處于受壓狀態，模板校正時先將模板調節向外3-5cm左右，再通過調節絲桿將模板校正。

⑸ 在澆筑過程中安排專人（二檢和模板工）看護檢查模板，單倉看模人員不少于2人。

⑹ 模板采用內拉加固時，模板末端采用8mm厚的鋼墊板并且使用雙螺帽。

⑺ 相鄰模板之間拼縫連接U型卡數量不少于5個，模板四角必須安裝。

⑻ 翻升模板設計為下層模板支撐受力，3m升層模板在調節絲桿調整到位的情況下不需要設置拉桿，6m升層時在3m以上澆筑時底部3m范圍混凝土未完全終凝，為加強預埋爬錐強度，在爬錐上增加2排拉桿，針對拉桿未拉緊的情況，現場將爬錐后退，后部增加墊板已達到拉桿受力狀態。

⑼ 針對6m升層澆筑時，每澆筑3層（按50cm分層），由測量隊復測模板一次，并對測量結果進行復核矯正，以確保混凝土外觀體型。在模板周邊卸料或推料時安排專人看護，嚴防因拉桿擠壓變形造成模板變形。

⑽ 混凝土澆筑過程中，設置專人負責檢查盯倉，緊固拉桿螺栓，防止模板跑模。模板周邊采用人工振搗的方式。

⑾ 模板拆除根據不同部位，在混凝土達到規定的拆模強度后才能拆除，拆除時要采用措施不損傷混凝土及模板。

⑿ 拆模時要愛護面板，嚴禁野蠻拆卸，防止硬物打擊或劃傷面板。拉桿外漏端頭不得使用電焊割除須用手持式切割機割除。

⒀ 模板拆除后要用電動鋼刷或小鏟對面板的水泥漿進行認真清理，并涂刷好脫模劑。

⒁ 在倉號開盤前，對調節絲桿要進行逐個排查，使均處于受壓狀態；對模板連接附件必須配套，插銷及調節螺栓要有效連接牢固，以避免模板出現偏差。

4.2翻模模板加固質量保證措施

經過前期對溢流面施工工藝的研究和總結，影響抹面效果的主要因素為：第一、卸料沖擊拉桿對模板的擾動；第二、模板樣架割除再回填，人為對溢流面的破壞。

為減少因卸料沖擊拉桿對模板平整度的影響，擬采用減少或取消拉桿的方式施工，即首先在保證鋼筋網保護層的情況下確保第一層鋼筋網剛度，利用螺桿與鋼筋網焊接加固模板，具體為首先在保證鋼筋保護層的情況下橫（豎）向加長L型鋼筋（1m*1m，與一期預埋插筋焊接牢靠）與上層鋼筋網有效焊接，并與下層鋼筋網點焊加固。為保證上層鋼筋網整體剛度，上層鋼筋網應該全綁扎或電焊。

傳統工藝在拆除模板樣架時會嚴重破壞溢流面，這也是影響抹面效果的主要因素，因此擬采用以下方式進行施工：立模方式沿用前期施工方法，即經測量隊打點后布置角鋼模板樣架（帶調節螺桿）再立模，角鋼樣架利用鋼筋網加固牢靠；根據模板配置布置40mm方鋼或[8槽鋼模板圍柃，加固螺桿及拉桿套筒，加固螺桿應為帶彎鉤型式與鋼筋網焊接；如需要，在模板復測過程中上下調節角鋼樣架，再次緊固拉桿套筒以使模板達到設計體型要求；在角鋼樣架左右利用帶椎體帶彎鉤螺桿做模板支撐點與鋼筋網電焊牢靠以固定角鋼樣架，其中一排椎體必須要頂在角鋼樣架內側，以防樣架脫落，并用紅漆標識點位方便抹面時取出；最后，除椎體拆除角鋼樣架其它所有加固支撐桿件；至此模板加固完成。

在澆筑過程中安排專業木工加強監護，在每坯層抗沖耐磨混凝土覆蓋后振搗前，利用手動葫蘆及時提升角鋼樣架并隨時緊固螺栓；加強抗沖耐磨區二次振搗；

澆筑溢流面時控制拆模時間在3～4小時為宜（可視來料情況適當調整）；必須安排有經驗人員抹面，對不合格抹面人員一經發現立即更換；椎體螺桿須保證低于設計體型以下至少2cm。椎體在翻模時取出。

5、混凝土澆筑6m升層溫控措施

依據黃登水電站抗沖耐磨混凝土原材料及溫度控制施工技術要求，結合6m升層澆筑階段高溫季節大壩混凝土溫度控制實際情況，制定了專項溫控措施：

⑴ 盡量避免高溫時段澆筑混凝土，應充分利用早晚及夜間氣溫低的時段澆筑， 6m升層常態混凝土澆筑時應控制澆筑強度。

⑵ 加強施工管理，盡可能減少 轉運次數；縮短運輸時間，避免混凝土運輸車輛在卸料點長時間等候；混凝土 運輸機具必須設置防雨、防曬設施，避免混凝土暴曬，并防止降雨改變混凝土配合比；高溫季節自卸車應做保溫措施，以避免天氣、氣溫等因素影響混凝土溫度上升。

⑶ 低溫季節（10月份～翌年3月份）混凝土澆筑溫度控制按不大于15℃控制，高溫季節（4月份～9月份）混凝土澆筑溫度控制按不大于15℃控制。

⑷ 高溫季節（4月份～9月份）澆筑過程中在混凝土振搗密實后立即覆蓋等效放熱系數β≤15kJ/（m2.h.℃）的保溫材料進行保溫，在上一坯層澆筑前逐步揭開。混凝土坯層間隔時間： 4月份～9月份不應大于5小時，宜控制在4小時以內；10月份～翌年3月份不應大于6小時。

⑸ 每個倉面均配置2臺小型噴霧機進行倉面噴霧降溫形成倉面小氣候，噴霧時水分不應過量，要求霧滴直徑達到40μm～80μm，以防止混凝土表面出現積水。亦或采用噴毛槍進行人工噴霧。

⑹ 控制混凝土層間間歇期不少于5d，同時應避免產生老混凝土

⑺ 在混凝土內埋設冷卻水管進行通水冷卻，冷卻水管間距按照1.0m（間距）×1.5m（層距）布置，澆筑6m升層的倉號共埋設3層冷卻水管。對上引管進行重點保護，防止阻塞影響通水。

⑻ 二期混凝土下料澆筑即開始第一期通水冷卻，一期通水水溫為12℃～16℃，且一期冷卻進口水溫與混凝土最高溫度之差不超過25℃，水流方向每24h變換一次。一期通水連續通水冷卻時間不少于20天，并連續進行，最大降溫速率每天不超過0.5℃，通水流量為 1.5m3/h～2.0m3/h；最高溫出現一天后控制通水流量宜不超過1.5m3/h；一期通水冷卻結束時應進行進行全面的悶水測溫，以確定冷卻效果是否達到要求，若未達到要求應繼續通水，直至達到要求。

⑼ 預埋電子自動溫度計對二期混凝土進行監控。

⑽ 倉號混凝土養護一般應在混凝土澆筑完畢后12～18h及時采取灑水或噴霧等措施養護，使混凝土表面經常保持濕潤狀態。對于新澆混凝土表面，在混凝土能抵抗水的破壞之后，立即覆蓋保水材料或其它有效方法進行養護。混凝土所有側面也應采取掛花管的方法進行養護。養護工作安排專人負責，保證表孔混凝土永久表面持續保持潮潤狀態。

⑾ 養護對抗沖耐磨混凝土尤為重要，混凝土澆筑抹面結束后應立即養護，采用噴霧等手段，以防止由于早期失水過快產生塑性裂縫，過1～2天后改用土工布覆蓋并灑水養護，既防干縮又防寒潮沖擊，并采取常流水養護，標準是使其表面始終處于飽和水潮濕狀態，養護期不少于28天。

⑿ 對溢流面平整度進行測量后用竹夾板覆蓋前防止墜物或打擊破壞溢流面。在拆模過程中合理安排拆模時間，防止拆模時破壞混凝土面。

6、總結

㈠ 溢流面施工工藝改進在實際施工中取得了實效，實現了溢流面“1m范圍內的凹凸值在5mm以下；順水流向坡度不陡于1：30，垂直水流向坡度不陡于1：10”之要求。

㈡ 6m升層澆筑可有效緩解生產壓力，減少備倉循環次數，節約施工時間，減少輔材投入，有效降低施工資源投入，進而從源頭上為順利實現節點目標，亦可達到減虧增效的目的。