水利水電工程施工技術(shù)和管理措施研究

張 紅 龔 波 田凱翔

［貴州省水利投資（集團(tuán)） 有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000］

1 工程概況

某水庫大壩采用碾壓混凝土重力壩，壩頂寬度為6m，最大壩高為53.2m。壩頂寬度按相關(guān)規(guī)范的要求并結(jié)合穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果確定，在溢洪道處增設(shè)交通橋用于連接兩岸，其寬度與壩頂寬度相同，均為6m，另外為切實(shí)保證人員通行安全，在壩頂上、下游分別布設(shè)欄桿。此外，壩頂上游還設(shè)置一處防浪墻，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高度與厚度相同，均為20cm，在墻身處按照15cm的間隔距離設(shè)置伸縮縫，并在內(nèi)部預(yù)埋止水帶，使其深入到壩頭結(jié)構(gòu)中50cm，下游按照要求設(shè)置欄桿和電纜溝，與下游壩面相距50cm。

2 模板工程施工

2.1 模板選型加工

結(jié)合大壩自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模板類型以平面鋼模為主，在加快施工速度的同時(shí)使混凝土保持平整與光滑。對于表孔溢流堰面與光滑連接段，需按照設(shè)計(jì)要求的曲線制作有軌拉模。對于壩體廊道，其側(cè)墻模板主要采用組合鋼模，頂拱制作專門的預(yù)制模板。

2.2 模板施工

在支立模板之前，按照詳圖進(jìn)行現(xiàn)場測量放樣，同時(shí)在清理干凈的基巖表面增設(shè)若干控制點(diǎn)，按照設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)物規(guī)格支立模板。在必要的情況下可借助吊車支立倉面模板。對于散裝鋼模，必須做好支撐和固定，先在基巖表面增設(shè)錨環(huán)，使拉條保持平直并有足夠強(qiáng)度，以免在澆筑時(shí)發(fā)生走樣變形。

3 鋼筋工程施工

3.1 鋼筋采購及保管

按照施工材料使用計(jì)劃編制采購計(jì)劃，審批通過后按照該計(jì)劃進(jìn)行采購。到場的鋼筋按照等級、規(guī)格、牌號與廠家進(jìn)行分批驗(yàn)收，通過驗(yàn)收的鋼筋在現(xiàn)場分類堆放，做好相應(yīng)的標(biāo)識，并采取有效措施保管，防止發(fā)生銹蝕。

3.2 鋼筋制作

鋼筋制作應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的流程進(jìn)行，一般需要在專門的加工廠中完成。鋼筋加工開始前，要求技術(shù)人員深入了解設(shè)計(jì)文件與施工詳圖，據(jù)此編制相應(yīng)的放樣加工單，通過復(fù)核以后開始加工制作。對于成品和半成品，需要由質(zhì)檢員及時(shí)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，檢驗(yàn)合格的部分轉(zhuǎn)入到成品區(qū)臨時(shí)堆放。鋼筋加工完成后的允許偏差要求為：受力鋼筋全長凈尺寸偏差不能超過±10mm；箍筋各部位長度偏差不能超過±5mm；鋼筋彎起點(diǎn)位置偏差不能超過±30mm；鋼筋轉(zhuǎn)角偏差不能超過±3mm。

3.3 鋼筋安裝

鋼筋在施工現(xiàn)場由具備相關(guān)專業(yè)技能的人員進(jìn)行安裝綁扎。對鋼筋進(jìn)行的焊接與綁扎必須滿足相關(guān)規(guī)范提出的要求。在綁扎過程中需要以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)準(zhǔn)確測放控制點(diǎn)，然后按照放出的控制點(diǎn)通過預(yù)埋錨筋設(shè)置鋼筋網(wǎng)骨架。在結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的位置，應(yīng)先由技術(shù)人員編制詳圖，然后做好現(xiàn)場交底，在安裝過程中提供正確指導(dǎo)。對于受拉鋼筋，其最小錨固長度應(yīng)滿足如表1所示的要求。鋼筋安裝完成后應(yīng)嚴(yán)格按照鋼筋安裝質(zhì)量檢查與要求進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)合格后才可開始下一步混凝土施工。

表1 受拉鋼筋最小錨固長度要求

4 混凝土工程施工

大壩混凝土工程施工設(shè)備資源應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行配置。

4.1 卸料、攤鋪

混凝土鋪料采用條帶法進(jìn)行，方向?yàn)榕c壩軸線保持平行，寬度以倉面寬度為依據(jù)確定和調(diào)整。為改善倉面排水和壩體受力，層面要適當(dāng)向上游傾斜，將坡比控制在1/50—1/100范圍內(nèi)。當(dāng)鋪筑方法為斜面平推法時(shí)，需按照從下游到上游的順序鋪筑，促使層面向上游適當(dāng)傾斜，但注意坡度不能超過1:10，在坡腳處盡可能防止出現(xiàn)薄層尖角，并在施工縫的表面進(jìn)行鋪漿之前將附著的污染物清理干凈，完成鋪漿后盡快覆蓋一層混凝土。

汽車卸料過程中要對與模板條帶臨近的部分作業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格控制，使料堆邊緣和模板之間有足夠的距離。若運(yùn)輸車直接入倉，則各條帶的卸料都要按照梅花形進(jìn)行，使相鄰兩個(gè)料堆之間的中心距離達(dá)到7m，形成三條寬度在13—15m范圍內(nèi)的混凝土條帶，該條帶的長度符合要求后開始平倉，其方向要和壩軸線始終平行。

為防止骨料分離，影響層間結(jié)合效果，在卸料平倉過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：卸料完成后對于料堆周圍存在的大骨料，需采用人工將其分散到料堆頂部，不能在沒有處理的料堆旁邊繼續(xù)卸料。平倉厚度根據(jù)碾壓層的層厚確定，對于大面積平倉，需借助專門的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行，并為每臺平倉機(jī)配備振動(dòng)碾。平倉結(jié)束后盡快利用人工開始攤鋪，尤其是模板和細(xì)部結(jié)構(gòu)分布相對集中的部位，確保倉面保持平順，無明顯起伏。

4.2 混凝土碾壓

為了使攤鋪到位的混凝土有良好壓實(shí)效果，并切實(shí)提高實(shí)際的生產(chǎn)效率，施工前需配備自重不低于10t的振動(dòng)碾。混凝土碾壓方法以條帶搭接法為宜，具體的碾壓方向應(yīng)和水流方向始終垂直，相鄰兩個(gè)條帶之間要有15—20cm寬的搭接。對于碾壓機(jī)無法到位的部分，以及存在預(yù)埋件的部分，均采用人工借助插入式振搗器將其振搗密實(shí)。

為避免碾壓過程中振動(dòng)碾陷入到混凝土中，對于剛完成攤鋪的混凝土，應(yīng)先進(jìn)行兩遍靜壓，以此達(dá)到初平的效果，之后才能進(jìn)行振壓，碾壓完成的標(biāo)準(zhǔn)為混凝土表面開始泛漿，一般情況下的碾壓遍數(shù)為8到10遍，具體遍數(shù)需要通過現(xiàn)場試驗(yàn)來確定。碾壓到要求的遍數(shù)后，立即進(jìn)行容重檢測，若實(shí)測結(jié)果未能滿足指標(biāo)要求，則進(jìn)行補(bǔ)振碾壓，使容重與壓實(shí)度都能滿足設(shè)計(jì)要求。混凝土壓實(shí)過程中，如果碾壓面出現(xiàn)明顯的裂紋，則要在振動(dòng)碾壓結(jié)束后適當(dāng)增加幾遍靜壓。

碾壓施工時(shí)條帶必須清晰，走向偏差不能超過±20cm，相鄰兩個(gè)條帶之間要有15—20cm的重疊。碾壓方向要和混凝土攤鋪方向相同，在邊角與結(jié)構(gòu)變化處結(jié)合實(shí)際情況對碾壓方案進(jìn)行調(diào)整或變更，處在同一個(gè)碾壓層上的條帶，考慮碾壓完成后可能產(chǎn)生凸出帶，故需要在振動(dòng)碾壓完成后進(jìn)行慢速靜壓，以此將凸出的部分收平。混凝土從完成拌和到碾壓結(jié)束的時(shí)間一般不能超過2h，層間間隔時(shí)間不能超過混凝土自身初凝時(shí)間，在氣溫相對較高的條件下，需將這一時(shí)間控制在6h以內(nèi)。

4.3 層面與縫面處理

如果實(shí)際施工受到氣候等外界環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致層間間隔時(shí)間大于混凝土自身初凝時(shí)間，則要重視并做好層間處理，具體的層間處理方法以間歇時(shí)間與混凝土凝結(jié)性狀為依據(jù)確定。

如果層間間隔時(shí)間超出混凝土自身初凝時(shí)間，但沒有超過終凝時(shí)間，則先對層面上存在的松散物與積水進(jìn)行清理，然后鋪設(shè)一層標(biāo)號高于混凝土的砂漿，之后即可攤鋪和碾壓下層混凝土。如果層間間隔時(shí)間超出混凝土自身終凝時(shí)間，則需要在做好層面沖毛的基礎(chǔ)上通過鋪設(shè)砂漿來處理。對于沖毛的時(shí)間，以當(dāng)時(shí)的季節(jié)和混凝土強(qiáng)度為依據(jù)確定。在施工開始后先做好層面沖毛，再鋪設(shè)標(biāo)號高于混凝土的砂漿，以此為接下來各層攤鋪與碾壓施工奠定良好基礎(chǔ)。應(yīng)注意，沖毛過程中的水壓以混凝土強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)調(diào)整，確保通過沖毛去除浮漿、松散物與石子等雜物。

砂漿的鋪設(shè)要和混凝土攤鋪保持同步，否則砂漿會(huì)由于水分大量蒸發(fā)而降低粘結(jié)性能，且倉內(nèi)各類機(jī)械設(shè)備活動(dòng)還會(huì)造成不同程度的污染，因此禁止砂漿鋪設(shè)完成后長時(shí)間不進(jìn)行混凝土鋪筑。

4.4 封倉處理

對于入倉口和基坑道路相連的部位，其道路路面應(yīng)鋪設(shè)厚度為30cm的碎石路面。車輛入倉前需要進(jìn)行全面沖洗，以免將倉外的污水、垃圾和泥土等帶入到倉內(nèi)對混凝土施工質(zhì)量造成不利影響。車輛沖洗處應(yīng)設(shè)置在與倉口相連的道路上。對于入倉口處的模板，建議采用散裝鋼模，同時(shí)在兩端分別鋪設(shè)一道鋼板，確保入倉車能夠順利進(jìn)入到倉內(nèi)。完成上述各項(xiàng)處理工作后，利用吊車對上下游的鋼模板進(jìn)行起吊提升，伴隨壩體不斷上升而提升。

5 結(jié)語

綜上所述，水利水電工程施工具有專業(yè)和復(fù)雜程度高的特點(diǎn)，除了采用正確的施工工藝方法，還應(yīng)制定一系列管理措施。截至目前，該水庫大壩工程施工已完成，且質(zhì)量合格，驗(yàn)證了以上施工技術(shù)和管理措施的合理性與有效性，可以為其他類似水利水電工程的施工與管理提供參考借鑒。