兩河口水電站消能區河岸混凝土施工工藝研究

張登平，許可鋒，趙曉慶，賈沼霖

（1.雅礱江流域水電開發有限公司，四川 成都 610000；2.中鐵十八局集團第二工程有限公司，河北 唐山 063000；3.河北工程大學水利水電學院，河北 邯鄲 056038）

水利工程建設對國民經濟和社會發展起推動作用，而在水利工程建設中混凝土施工是非常重要的環節，所以對其施工工藝和質量控制的研究是很有必要的[1，2]。

1 邊坡支護中貼坡混凝土施工工藝

1.1 總體流程

貼坡混凝土施工工藝流程，如圖1所示。

圖1 貼坡混凝土施工工藝流程

1.2 分塊分倉

混凝土施工采取分塊分倉澆筑，每個分倉澆筑長度12～20 m，垂直高3～4 m。結合工程現場實際情況，對于左岸消能區以及右岸底線公路以下貼坡混凝土施工，原則上采取由下至上、由上游側至下游側跳倉進行澆筑，左岸先集中力量進行EL.2612 m以下區域施工，再進行EL.2612 m以上區域貼坡混凝土澆筑；右岸先集中力量進行樁頂聯系梁及無名溝區域施工，再進行其他區域貼坡混凝土澆筑。

1.3 倉面準備

進行混凝土澆筑前需將倉面內的所有物品清理干凈，并用高壓水對倉面進行沖洗，在鋼筋、模板等所有工序施工完畢后，通知監理工程師進行驗收工作，合格后方可進行混凝土澆筑。澆筑前要保持巖石面或施工鑿毛面濕潤。

開倉前需與監測單位進行溝通，及時安裝監測儀器，并對施工區域的監測儀器按要求進行保護，確保施工過程中監測儀器安全。

1.4 縫面施工

在混凝土面板結構變化處及每隔15 m左右設置伸縮縫，縫寬2 cm，用高壓聚氯乙烯閉孔泡沫板填縫，伸縮縫具體位置可根據工程現場實際情況進行調整。

水平施工縫可根據現場實際情況進行設置，在混凝土澆筑完畢后，當其強度達到2.5 MPa或靜置1 d以后進行鑿毛施工，要求鑿毛面無浮皮、成毛面，微露粗砂及小石（兩河口創樣板標準：鑿毛面要微露小石20%～30%），以確保兩倉之間混凝土緊密結合。

1.5 預埋件及鋼筋安裝

在混凝土澆筑前，首先預埋Φ50鍍鋅鋼管排水管，按間排距3 m×3 m梅花形布置，排水管插入原邊坡Φ50排水孔內，左岸入孔深度10 cm，右岸入孔深度100 cm。鋼筋從鋼筋加工廠用20 t自卸汽車運至施工作業面。

根據設計要求，貼坡混凝土結構鋼筋布置為內外雙層面，型號C20，布置尺寸為20 cm×20 cm，面層鋼筋接頭處焊接牢固，為保證面層鋼筋與邊坡形成一個整體，采用“L”形鋼筋將邊坡原支護系統錨桿與面層鋼筋焊接牢固，“L”形鋼筋與錨桿采用雙面焊接，焊接長度為5 cm，型號與錨桿型號保持一致。為確保混凝土保護層的厚度，在鋼筋和模板之間設置強度不小于結構設計強度的混凝土墊塊，墊塊應埋設鐵絲與鋼筋扎緊，互相錯開，分散布置。各排鋼筋之間用短鋼筋支撐，以保證位置準確。在布置面層鋼筋時，要求面層鋼筋不得穿過伸縮縫及結構縫，必須穿過施工縫。

1.6 模板安裝

模板安裝主要分為以下幾個步驟：①測量放樣；②模板安裝；③模板校正；④模板加固；⑤檢查及驗收。

（1）混凝土澆筑模板采用P1015、P6015組合鋼模板，以12～20 m為一段，人工進行拼裝，局部異型部位采用木模板補縫，模板由C12拉條固定，并用Ф48鋼管圍檁進行加固。單倉模板配板，如圖2所示。

圖2 單倉模板配板

（2）在進行拉條施工時，盡量選用邊坡系統錨桿來進行拉條焊接，如拉條區域無系統錨桿進行焊接時，采用在邊坡插筋來進行焊接，插筋C25，L=1.5 m，入巖1.2 m，外漏0.3 m。

（3）模板安裝好后，在模板表面均勻涂刷適量脫模劑，方便混凝土澆筑完畢后脫模。

（4）模板應具有足夠強度、剛度和穩定性，防止澆筑過程中出現變形、跑模以及爆模等現象。

（5）模板安裝必須牢固，模板之間的接縫必須平整嚴密，防止出現“漏漿”以及“錯臺”等現象。單倉模板剖面，如圖3所示。

圖3 單倉模板剖面

1.7 混凝土拌和與運輸

混凝土采用C25W6F150（二級配），拌合采用低線混凝土拌合系統，拌合完畢利用8～12 m3攪拌車運輸供應。

1.8 混凝土澆筑

首倉混凝土澆筑前，先將倉面清理干凈，然后灑水濕潤倉面，但不得有積水，然后在基巖面上澆筑1層厚2～5 cm的與澆筑混凝土同水灰比砂漿，EL.2612 m以下混凝土采用HBT-60泵機入倉，以上采用溜桶入倉，施工過程如圖4所示。采用平鋪法澆筑，每層澆筑厚度≤30 cm。由于單倉混凝土澆筑高度較高（垂直高度3 m），為防止骨料分離及減少對鋼筋的污染，將采用泵管配溜桶的方式來進行澆筑。入倉后采用Φ50和Φ70軟管振搗器振搗，振搗器垂直插入下層混凝土5 cm左右，振搗器插入混凝土的間距不得超過振搗器有效半徑的1.5倍，依次振搗直至密實，并且在有預埋件部位、模板附近等細心振搗。為了保證混凝土的密實性和外表面平滑，應在一次振搗后對模板周邊進行二次振搗，二次振搗時間一般控制在10～15 s，以免超振。最后混凝土振搗要防止漏振及過振，以免產生內部架空及離析現象[3]。

圖4 混凝土澆筑

1.9 拆模及養護

（1）拆模。當混凝土強度達到2.5 MPa后，方可進行側面模板拆除。拆模時應小心慢拆，防止拉壞已澆筑的混凝土。在模板拆除過程中損壞的混凝土按《混凝土施工缺陷處理技術要求》進行修補[4]，發現裂縫和蜂窩麻面等問題，及時通過裂縫修補技術處理裂縫以及對蜂窩麻面進行處理。拆卸完成的模板及時清理、維修，將表面砂漿等清洗干凈，表面刷保護劑保護，堆放整齊，妥善保存，以備后用。

（2）養護。加強混凝土施工養護。混凝土的早期養護不僅可以減少混凝土裂縫的數量，還可以提高混凝土的強度[5]。本工程采用混凝土上覆蓋土工布及灑水的養護措施，專人負責，并做好養護記錄。在混凝土澆筑完初凝后3 h開始潮濕養護，保持混凝土表面濕潤，并且連續養護超過14 d。

2 地質超挖區域貼坡混凝土澆筑

由于右岸底線公路以下地質條件差，貼坡混凝土范圍邊坡基本處于弱風化、弱卸荷為主的狀態，上、下游側存在強卸荷巖體，巖體結構為塊裂、碎裂，類別為Ⅳ、Ⅴ類，導致巖體相對破碎，局部存在傾倒變形和滑塌現象；此外開挖鉆孔的鉆機需架設空間，以上因素導致地質超挖及技術性超挖。進行貼坡混凝土澆筑時，在滿足設計的前提下，保證貼坡混凝土設計體形，地質超挖部分隨貼坡混凝土澆筑回填。

3 貼坡混凝土施工質量控制

（1）混凝土澆筑前對開挖基礎面高程及基巖面清理情況進行嚴格驗收，確定開挖高程到位、無欠挖，形體尺寸滿足設計要求，并且基巖面按照設計要求清理到位后進行驗收，合格后再進行下道工序的施工[5]。

（2）混凝土模板安裝完成后，由測量人員對模板進行校核，確保混凝土澆筑的形體尺寸滿足設計要求。現場質檢人員對倉面的沖洗情況、預埋件的安裝情況、模板的加固狀態、模板的拼接接縫、鋼筋綁扎或焊接的規范性、焊接鋼筋的現場取樣情況等按照設計及規范要求進行驗收，各項檢查合格后，開具開倉證進行混凝土澆筑施工。

（3）混凝土澆筑由質檢、試驗、施工管理人員進行旁站監督；嚴禁在混凝土運輸過程中私自加水，試驗人員及時對混凝土進行取樣并進行塌落度試驗，若塌落度不滿足施工需要，及時與混凝土拌合站進行聯系，確保施工所用混凝土滿足設計塌落度要求。質檢人員全程旁站，要求施工人員振搗到位，防止氣泡、裂縫和蜂窩麻面等混凝土缺陷出現。施工管理人員協調現場施工各項事宜，確保混凝土由拌合至運輸到場不會初凝[6]。

（4）混凝土澆筑完成后及時進行養護，對不同養護要求的部位采取不同的養護方式，確保混凝土養護到位。

在滿足上述施工質量控制要求后，對河道兩岸施工完成后的貼坡混凝土進行了強度檢測，共226組，檢測結果均滿足設計要求，詳見表1。

表1 混凝土抗壓強度檢測結果統計

4 結論

本文以兩河口水電站下游泄洪霧化消能區兩岸邊坡支護工程中的貼坡混凝土施工為背景，詳細研究了邊坡支護工程中貼坡混凝土施工工藝以及貼坡混凝土施工質量控制，其中貼坡混凝土施工工藝包括分塊分倉、倉面準備、縫面施工、預埋件及鋼筋安裝、模板安裝、混凝土澆筑和拆模及養護等，最后對河道兩岸施工完成后的貼坡混凝土進行了強度檢測，結果表明均滿足設計要求。