面板堆石壩無軌滑模在河道邊坡襯砌中的施工應用

程木輝 魏越波 汪潔

摘要：某水電站大壩下游河道左岸，樁號為壩下0+180.00m～壩下0+685.00m，坡頂內側平臺修建有電廠辦公大樓和生活小區住宅樓等建筑物。該護坡原設計為混凝土貼坡支護，坡頂高程約為20.00m，坡腳高程為7.00m，坡比為1：1～1： 2.5，混凝土護坡局部有裂縫、鼓包和塌陷等現象，護坡整體有向河床側緩慢蠕變塌滑的趨勢。為保障邊坡安全，需對該段護坡混凝土挖除，重新襯砌混泥土護坡。本工程采用面板堆石壩無軌滑模施工工藝襯砌混凝土護坡。

Abstract： The left bank of the downstream channel of a hydropower station dam is divided into 0+180.00m below the dam and 0+685.00m below the dam. The building on the inner platform of the slope includes the power station office building and the residential residential building. The original design of the slope protection is concrete slope slope support. The elevation of the slope top is about 20.00m， the elevation of the slope foot is 7.00m， the slope ratio is 1：1～1： 2.5， and there are cracks， bulges and collapses in the local areas of concrete slope protection， and the slope protection has the tendency of slowly creep collapse and slip to the riverbed side. In order to ensure the safety of the slope， it is necessary to excavate the slope protection concrete and reconstruct the concrete slope protection. In this project， the railless slipform rock fill dam with face slab of construction process is used to lining concrete slope protection.

關鍵詞：無軌滑模；河道混泥土襯砌護坡；施工應用

Key words： railless sliding mode；river concrete lining slope protection；construction application

中圖分類號：TV544 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）25-0130-02

1 工程概況

某水電站大壩下游河道左岸，樁號為壩下0+180.00m～壩下0+685.00m，坡頂內側平臺修建有辦公大樓和生活小區住宅樓等建筑物。該護坡原設計為混凝土貼坡支護，坡頂高程約為20.00m，坡腳高程為7.00m，坡比為1：1.5～1： 2.5。

本工程左岸護坡防護處理范圍樁號為壩下0+180.00m～壩下0+685.00m，總長505m，施工處理需挖除原混凝土護坡結構，挖除50cm厚C20混凝土，10644m3。本工程坡面下部分從坡底修筑施工便道拆除、清運混凝土，坡面上部分從坡頂挖除、清運坡面混凝土。

2 施工要求及方案選擇

2.1 施工要求

本工程在300m泄洪影響區域內，原計劃汛期結束后5個月完成該段護坡混凝土改造工程，施工期間不定期泄洪，臺風來臨會泄洪，要求原護坡混凝土拆除完后，及時完成混凝土施工以應對泄洪防止對邊坡沖刷影響辦公樓和居民區安全，在汛期來臨前澆筑完成護坡混凝土。

2.2 施工方案選擇

傳統邊坡混凝土施工方式主要有邊坡襯砌機襯砌混凝土、搭設腳手架分層澆筑混凝土等，但本工程邊坡為老電廠大壩下游邊坡改造工程，邊坡在大壩泄水300m旋渦影響范圍內，電廠保持正常的泄水發電，坡頂為成年古樟樹，不具備采用邊坡襯砌機施工條件。

傳統搭設腳手架分層澆筑混凝土，需要大量的周轉材料，施工周期長，應對隨時泄洪能力弱，容易造成財產損失。

邊墻混泥土襯砌機施工要求坡頂坡底鋪設兩條軌道，需要足夠的工作面，混凝土入倉需要布設皮帶傳送機，本工程坡頂、坡底不具備條件布設機械設備。

面板堆石壩無軌滑模簡化模板結構，節省了軌道材料、降低模體重量，采用混凝土連續施工技術縮短工期，減小個別工序，降低了勞動強度，具有工藝簡單、使用便捷、施工速度快、造價低、觀感優良等特點。

經考察邊坡襯砌機總造價約為80萬元，傳統搭設腳手架分層施工周轉材料及人工費用需要50萬，而采用無軌滑模費用投入約20萬元，從經濟方面考慮，無軌滑模更經濟。

采用面板堆石壩無軌滑模施工工藝，可以減少周轉材料、減少成本、節省工期、施工人員少、應對臺風等不利氣候條件強，具有造價低、使用方便、施工速度快、質量好的優點，考慮人員設備及結構安全、工期進度等因素，最終選擇采用面板堆石壩無軌滑膜施工方案。

3 無軌滑模技術方案

本工程混凝土護坡，面板頂部公路相對標高20m，表面坡比為 1：1.5～1：2.5，最大坡長 32.3m，面板劃分為9.1m一塊，面板厚度50cm，面板上部配單層雙向鋼筋布置結構縫處設置橡膠止水帶。

本工程河道邊坡混凝土施工采用無軌滑模，由底部鋼面板、上部型鋼桁架及抹面平臺三部分組成，側模采用鋼結構。本工程考慮加工一套10.0m×1.2m的模板。

大模板與混凝土接觸面采用10mm厚的鋼板，主體內框、邊框采用I22工字鋼焊接成型，內設置11道鋼梁，上部振搗平臺采用[10槽鋼焊接骨架表面鋪木模板，臨空邊及抹面平臺采用鋼管焊接成型，抹面平臺采用扣件固定焊接在振搗平臺上。

經驗算，滑模自重及配重，卷揚機額定起重及配重均滿足要求。

4 方案實施

4.1 施工前準備工作

無軌滑模實施前，修筑施工便道，拆除清運原護坡混凝土，加工滑模及側模板，滑模牽引系統中，卷揚機及鋼絲繩檢測，卷揚機底座的安裝，配重塊安裝等工作。

4.2 無軌滑模

4.2.1 簡介

①無軌滑模組成：包括模板系統、牽引系統和側模系統等部分。[1]

②施工原理：充分利用混凝土可塑期表面浮托力及側模板頂部（或先澆筑塊混凝土）支撐滑模體自身重量，從而解決板狀混凝土表面組立模板問題。[2]

4.2.2 無軌滑模施工

①滑模安裝。滑模在坡頂加工，加工完成后采用反鏟運至坡底待澆筑混凝土處，調試滑模體系，模板的垂直運輸使用卷揚機進行。由專人指揮卷揚機緩慢下放模板至需要澆筑面板倉最底端，在下落過程中及時通過卷揚機來調整模板，使其下落至合適的位置，掛好安全繩，測試模板上升與下降2至3次，一切正常之后，安裝完畢。

側模的固定使用對拉絲，在已綁扎號的鋼筋籠上焊接拉絲，并用山型卡進行固定。在側模上鉆孔，一排上下2 個，一塊側模鉆孔排距1米，用山型卡固定在孔兩側方木進行加固。側模安裝過程中，作業人員必須將安全帶牢靠固定在鋼筋籠上。

本工程護坡面板結構縫采用中埋式橡膠止水帶加瀝青松木板。橡膠止水帶固定采用模板夾制固定，采用熱硫化連接的方法。

在澆埋混凝土以前先要使其在界面部位保持平展，接頭部分粘接緊，震蕩混凝土來定位止水帶，使其與混凝土良好的結合，以免影響止水效果。

側模安裝時，確保止水片安裝牢固穩定，并注意保護已埋設的止水片。

無軌滑模拉至坡頂時因坡頂樹木過密不具備汽車吊作業條件，拉至坡頂后采用5t千斤頂將滑模兩側頂起，用方木墊在側模板上，慢慢松掉卷揚機鋼絲繩，從上面兩側木板上安排兩名工人用撬棍將滑模向下撬動，讓滑模滑至第二塊版面，等第二天混凝土強度達到要求后，將滑模采取同樣的方法放至坡底，將滑模轉倉后可拆除側模板。

②溜槽鋪設。

因本工程坡底與坡頂相對標高為12m，大于10m，采用溜槽澆筑混凝土時應設置擋板防止混凝土離析。

溜槽采用1.2m×1.8m×1.2mm的鐵皮28章，自制溜槽，每節長1.8米，端部設連接掛勾。滑模下滑時，在鋼筋網上鋪設并分段固定。溜槽上部采用柔性材料作蓋板，底部鋪上塑料布或絨毛氈使其與鋼筋網隔開，溜槽內每隔20～30m設置塑料軟擋板，以防止骨料分離和緩沖混凝土下滑沖力。

③混凝土工程施工。

1）混凝土澆筑。混凝土用8m3混凝土攪拌車運輸至壩面后卸入受料斗內，由受料斗順坡面溜槽輸送入倉，倉內人工擺動溜槽，按250～300mm分層布料，倉面中部采用？準100mm的振搗器振搗，靠近側模和止水片的部位，采用？準70mm軟管振搗器振搗。滑爬升速度為1.5m/h～2.5m/h。

2）壓面。隨著滑模提升，應及時壓面。壓面分為兩次進行，第一次為混凝土脫模后的表面平整度控制收面，第二次為混凝土初凝后的表面壓實工作。

④混凝土養護。

混凝土出模經人工收面后，在混凝土表面覆蓋粘有塑料膜的絨毛氈保溫被，并用從壩面供水管引出的支管進行灑水養護，達到保溫和保濕的效果。

5 實施效果

本工程河道邊坡護坡混凝土澆筑采用面板堆石壩無軌滑模施工工藝，安全高效的完成了改造工程施工。

①本工程原計劃工期為5個月，采用面板堆石壩無軌滑模施工工藝后工期節省至3個月（包括坡頂欄桿改造工程）。②減少周轉材料的投入，節省成本投入。③降低勞動強度，提供工作效率。④坡面分縫均勻，只有豎向裂縫，平順美觀。⑤機動能力強，應對內河洪澇等天氣應急能力強，減少財產損失。⑥減少交叉作業，安全系數更高。

6 結語

本工程河道邊坡護坡混凝土澆筑采用面板堆石壩無軌滑模施工工藝，安全高效的完成了改造工程施工。在類似河道邊坡護坡混凝土施工中可以借鑒堆石面板壩無軌滑模施工工藝。

參考文獻：

[1]蔣國澄，等主編.混凝土面板壩工程[M].湖北科學技術出版社，1997.

[2]DL/T5400-2007（8），水工建筑物滑動模板施工技術規范[S].北京：中國電力出版社.

[3]DL/T5128-2001，混凝土面板堆石壩施工規范[S].北京：中國電力出版社.