公伯峡水电站右岸防渗面板试验块混凝土施工.pdf

水利水 电施工 2 0 1 3 第 4 期 总第 1 3 9期 公伯峡水 电站右岸 防渗 面板试验 块 混 凝 土 施 工 謦孙伟 全 宁红卫／ ( 中国水利水电第四工程局有限公司) 【 摘要】 为给公伯峡电站面板堆石坝工程的面板施工积累经验，选择 了右岸防渗_T - 程中首先施／ - 的四块面板 进行 了生产性试验 。试验通过掺加 不同减 水剂混凝 土的性 能对 比和不 同结构 滑模 的使 用情况 比较 ，总结 出 了面 板混凝土施工的一些成功经验，对大坝面板的施工具有一定借鉴意义 【 关键词】 防渗面板混凝土浇筑施工总结 1 工程简 介 公伯峡右岸混凝土面板防渗工程中的防渗面板与混 凝土面板堆石 坝工 程 中的面板 类 同，该 防 渗工 程 的主要 作用是阻止库区水流通过右岸边坡的砂砾石地层向外渗 漏 。它 南防渗趾板 、无砂 混凝土 垫层 、钢筋 混凝土 面板 、 防浪墙 等组 成，其 中 防 渗 面 板 顺 水 流 方 向全 长 为 6 6 2 ． 8 5 m，坡 比按 1： 1 ． 7 5 设计 ，面板厚度 上下一样 、均 为 4 0 c m，面板配有单层 1 6的钢筋 网、位于面板 的中间， 在面板周边缝和垂直缝部位设有铜止水和表面 GB防渗材 料 ，标准段 面板 设 计分缝 宽 度为 1 2 m，单 块面 板长 度从 1 4 ~7 3 m 不 等 ，共有 5 6块 面 板 ，总 面 积约 为 2 8 4 7 5 m 2 。 面板 混凝土的设计 标号 为 C 2 5 W1 2 F 2 0 0( Ⅱ) 、设 计混 凝 土总量为 1 1 3 9 0 m。 。 为给公伯 峡 面板 堆石 坝 工程 的面板 施 工 积 累经 验 ， 选择 了右岸防渗工 程 中首 先施 工 的四块 面板作 为试 验 块 进行了生产性试验。在试验中，我们将四块面板分成两 组 ，每两块 为一组 ，分 别 浇筑 了掺加 不 同品种 减水 剂 的 混凝土，对预先设计制作的两套不同结构形式的滑升模 板的使 用效果 也进 行 了对 比。试 验工作 从 2 0 0 3年 1 1月 初开始，至 1 1 月 2 O日结束，历时 1 9 d 。 2 施工方案 防渗 面板混凝 土 的浇筑 施工 采用 滑模 方案 。混凝 土 人仓手段采用溜槽 输送 、仓 外运 输采用 6 r n 3混 凝土搅 拌 5 4 罐车，滑模利用二台 1 0 t 卷扬机牵引，滑模的转仓利用 5 0 t 汽车吊整体移位，侧模的安装、拆 移由人 力作业完 成 。面板钢筋采用 现 场人 工绑 扎 、焊 接 。铜 止水 加 工根 据面板长度下料 ，采用 自制成 型机 一 次加 工成 型。混凝 土振捣采用 1 ( ) ( ] 、 O 振捣棒 和 {5 5 0软轴振捣棒进行 ，混 凝土收面采用人 工多 次抹面 压光 处理 ，混 凝 土浇 筑完 毕 后的保温采用 贴混凝 土 表 面铺 一层 塑 料薄 膜 、两层 2 c m 厚的聚苯乙烯卷材 的措施 。 3 混凝 土配合 比试验 此次混凝土配合 比试验 是 在大 坝混凝 土 面板 配合 比 试验成果 的基 础上进 行 的，意 在对 大坝 面板 混凝 土配 合 比进一步补充 试验 、验 证 ，并 将本 次试 验 的重 点放在 了 两种新型减水 剂的性 能对 比、混凝 土各 项力 学指 标检 验 上 。在试验 中，选择 了 S P 1和 J M —A ( 非 )两种不 同 品种 的减水剂 进行 了对 比实验 ，混 凝土 取样 检测 分别 从 拌和楼出机 口和浇筑现场抽取，检测结果分别见表 1 、 表 2 。 从本次试验结果来看，混凝土的出机 口坍落度控制 在 5 ~7 c m，运距为 l k m，至现场后降至 3 ~5 c m，仍能保 证混凝土在溜槽中顺利下滑。掺加 S P一1型减水剂的混 凝土较掺加 J M—A ( 非)减水剂混凝土坍落度损失略小。 使用两种减水剂的混凝土拌和物黏聚性都不够理想，其 中使用 J M—A减水剂的混凝土黏聚性略好一些。造成混 凝土拌 和物黏 聚性不 好 的主要原 因是 用于 混凝 土生 产 的 细骨料细度模数较大 ，且颗粒级配不合理，2 ． 5 ram试验 土石坝工程施工专辑 筛的累计筛余百分率超标严重。试验性生产期间质控人 员共进行细骨料试验 3 8 次，试验结果见表 3 。 表 1 防渗面板混凝土坍落度、含气量检测结果 部位 第⑥块 第④块 第⑤块 第③块 减水剂品种 S P一1 J M — A ( 非) J M—A ( 非) S P一1 施工时段 1 1 ． 2 ～1 1 ． 5 1 1 ． 8 ～1 1 ． 1 0 1 1 ． 1 2 ～1 1 ． 1 4 U． 1 8 ～1 1 ． 2 O 出机 口 现场坍 含气量 出机 口 现场坍 出机 口 现场坍 出机口 现场坍 检测项目 坍落度 落度 ( ) 坍落度 落度 含气量 坍落度 落度 含气量 坍落度 落度 含气量 ( ) ( ) ( ) ( c m) ( c m) ( c m) ( c m ) ( c m) ( c m) ( c m) ( c m) 组数 1 3 1 2 9 1 6 9 9 8 4 4 1 1 5 7 平均值 6 ． 2 1 5 ． 5 5 4 ． 8 5 ． 7 9 4 ． 2 8 4 ． 6 5 ． 3 3 4 ． 1 4 ． 8 5 ． 2 6 4 ． 7 4 ． 2 最大值 8 ． 7 7 ． 6 5 ． 3 7 ． 5 7 ． 5 5 ． 8 6 ． 5 4 ． 5 5 ． O 5 ． 8 6 ． 1 4 ． 7 最小值 4 ． O 2 ． 6 4 ． 5 3 ． 5 3 ． O 3 ． 5 4 ． 2 3 ． 7 4 ． 6 4 ． 7 3 ． 9 3 ． 4 强度 6组 ( 现场取样) ，抗 强度 7组 ( 现场 2组) ，抗 取样 强度 4 组 ( 现场 1 组) 强度 3组 ( 现场 1 组) 冻、抗渗各 1 组 冻 、抗渗各 1 组 表 2 防渗面板混凝土强度 、抗渗试验检测结果 试块成型 日期 部位 减水剂品种 R 2 8 强度 ( MP a ) 混凝土强度平均值 抗渗值 ( 年 ．月 ．日) 4 1 ． 5 2 0 0 3 ． 1 1 ． O 2 4 1 ． 2 4 2 ． 4 第⑥块 2 0 0 3 ． 1 1 ． O 3 4 7 ． 5 S P一1 4 8 ． 2 4 1 ． 3 8 M P a 2 0 0 3 ． 1 1 ． 0 5 4 6 ． 3 3 8 ． 5 第③块 2 0 0 3 ． 1 1 ． 1 9 劈拉 3 ． 2 8 3 8 ． O 4 3 ． 7 3 5 ． 7 > 1 2 3 9 ． 6 第④块 2 0 0 3 ． 1 1 ． 0 8 3 5 ． 1 4 3 ． 7 J M — A ( 非) 3 5 ． 7 3 6 ． 6 9 MP a > 1 2 3 9 ． 6 2 0 0 3 ． 1 1 ． 1 2 3 3 ． 3 劈拉 2 ． 7 5 第⑤块 2 0 0 3 ． 1 1 ． 1 3 3 4 ． 4 2 0 0 3 ． 1 1 ． 1 4 3 5 ． 4 面板混凝土浇筑期 间，试验室质控人员共计取样 2 0组 、其中现场取样 6组 ( 2 8 d强度 )试件 ；出机 口 混凝 土取样抗 冻 、抗渗 试件 各 2组 。从试 验结 果 来 看 ，使用两种减水剂的混凝土强度及抗渗检测指标均 满足设计要求 ，使用 S P一1减水剂 的混凝土强度平均 值较 使 用 J M —A非 引 气 型 减 水 剂 的 混 凝 土 高 约 4 ．7 M Pa 表 3 细骨料检测成果表 超径含量 2 ． 5 m m筛累计 检测项 目 细度模数 备注 ( ) 筛余百分率 ( ) 技术要求 2 ． 4 ～2 ． 8 ≤5 ． 0 o ～2 5 平均值 3 ． O 3 9 ． 2 7 3 1 ． 3 8 最大值 3 ． 2 1 4 ． 7 3 4 ． 8 最小值 2 ． 7 5 ． 7 1 9 ． 8 5 5 一 一 水 水电浇I 2 0 1 3 镰 4 锋 1 3 9 4 现 场施工组织 面板混凝 土浇筑 的施 工工 艺流 程 为 ：基础 面清 理一 喷涂乳化沥青一垂直缝处止水砂浆垫层铺筑一铜止水安 装一侧模安装一钢筋安装一侧模调校一面板滑模吊装就 位一混凝土浇筑一保温养护。 右岸防渗面板的基础面为 3 0 ~4 0 c m厚度 的无砂混 凝 土垫层 ，在准备 面板仓 号时 ，首先将 无砂 混 凝土 表 面清 理干净 ，之后喷涂一层约 l mm厚度 的阳离子 乳化沥 青隔 离层 ，待凝后 即安排进行 面板垂 直 缝处 止水 砂浆 垫层 的 铺筑 ，采用贴坡法铺筑水泥砂浆垫层 ，测量控制铺筑部 位高程及砂浆摊铺厚度 。砂浆摊铺后，用木板刮平 、钢 抹子抹光，砂浆 铺筑 后立 即覆 盖保 温被 或保 温卷 材 保温 。 右岸防渗面板采用的铜止水为紫铜卷材，铜止水的 加工采用 自制的成 型机进 行现 场压 制 ，顺坡 面 下送 至设 计位置 。止水长度 以施工 实际情况 确定 ，尽量 减少接 头 。 在铜止水 片安装前 ，于砂浆 垫层 上先 铺一 层 聚氯 乙烯垫 片，同时在铜止水片中间凸体空腔内填入橡胶棒 ，并用 泡 沫塑料填 满 ，与止 水表 面平 齐 ，用 胶 带 固定 ，防止砂 浆 等进 人 ，使其 具有 足够 的 自由变形 能力 。铜 止水 片就 位后 ，将 与聚氯 乙烯 垫 片接触 的缝隙采 用胶 带 封闭 ，防 止混凝土砂浆侵入其间。 侧模安装在 垂直 缝铜 止水 安装 完成 后进 行 。侧 模安 装按照 自下而上的顺序进行，依据分缝设计线安装模板， 然后将 支撑 j脚 架用 C 2 0 mm、长 5 0 c m 的插筋 固定 于基础 垫层上 。之后测 量校 核模 板 上平 面 ，确 保位 置 准确 、顶 面平顺 、牢 固可靠 。 仓 号内混凝土 的输送 采 用溜 槽方 案 ，在 面板 钢筋 网 架立完毕后，在钢筋网上部铺设溜槽，每个仓号顺坡面 铺设 两道溜槽 ，溜槽采 用 1 ． 5 mm 厚度 的铁 皮 卷制 而成 ， 单节长度为 l m，自上而下用钢丝绳串联成一个整体 ，溜 槽 下部 可 左 右 自由摆 动 ，以保 证 混 凝 土 在 仓 号 内均 匀 布料 。 侧 模调校合格 、面板钢筋安装完成后 ，利用 5 0 t 吊车 将滑模整体吊装就位，吊装位置在趾板前部，面板滑模 用 2台 l O t 卷扬机牵 引。在本次试验块 的浇筑 中 ，分别 采 用了两种不同结构形式 的滑模进行了施工。一种为型钢 梁结构 ，自重 3 ． 7 t ，面板 宽度 为 8 0 c m，长度 为 1 3 m；另 一 种为桁架梁结构，面板宽度为 1 6 0 c m，长度为 1 4 m；从 使用效果来讲，两种滑模都能满足面板混凝土浇筑的要 求 ，但都存在一定的不足之处。型钢梁结构的滑模宽度 偏小 ；桁 架梁结构 的滑 模牵 引点 的位 置不 合适 ，在滑 升 过程中，牵引钢丝绳与侧模相互摩擦容易造成滑模跑偏 和侧模 移位 。 6 右岸防渗面板试验块的混凝土浇筑时段是在 1 1月初 开始进行的，公伯峡地区 1 1 月份的平均气温为 2 ~ C，月 均最高气温 为 9 ． 4 ~C，最 低气 温为 4 ． 3 ~ C。为 保证 浇筑 后 的混凝土不受 冻 ，在仓 号 开盘 浇筑 前 ，保温 材料 已准 备到了现场 。为保证 面板混 凝土 的浇 筑质 量 ，开 仓前 对 现场资源配置、人员分工及技术要求等进行了详细的交 底工作。在设备配置上，现场配备了 ~ 1 0 0振捣器 1台、 ~ 8 0 振捣器 3台、~ 5 0软轴振捣器 2台。在劳动力安排上 ， 每个人 的职责都 进行 了详 细分 工 ，还专 门安 排 了 6名 抹 面的技术工人进行混凝土外表面的压光处理 ，现场质检 人员跟 班 盯仓 检 查 施 工 质量 。滑 模 的 提 升速 度 控 制 在 1 ． 5 ～2 ． O m／ h、3 0 ~4 0 c m／ 次，混凝 土经过压 面处 理后及 时用一层塑料薄膜 ，二层聚乙烯卷材进行覆盖保温，满 足了保温要求。 5 现场质量控制 为保证 面板混凝 土 的浇 筑质 量 ，质检 人 员在 浇筑施 工前 ，依据设计 要求 及 技术 方案 ，与监理 工 程师 共 同对 滑模及侧模的加工质量进行 了验收，在模板安装完成后 进行 了细致 的检 查 ，在 混凝 土浇 筑过 程 中，值 班 质检 人 员与现场试验室人员共 同检测每 一车混凝 土的来料 情况 、 及时调整混凝 土坍 落度 、控 制混 凝 土下料 区域 、随 时观 察现场混凝土凝固情况、控制滑模提升速度、检查已滑 升混凝土表面 的平整度 、对 达不 到要 求 的局 部混 凝土 表 面进行及时修补；督促、检查。对已施工的混凝土表面 及时覆盖塑料薄 膜和保 温卷 材进 行保 温 。在 面板 混凝 土 浇筑完毕 的 g d 、1 5 d 、2 8 d后 分别 对 面 板 表 面进 行 了检 查 ，没有表面裂缝出现 。 6 几点体会 ( 1 ) 止 水砂浆垫 层 的平整 度控 制 直接 影 响到 侧模 的 安装精 度及面板混 凝土 的平 整度 ，所 以一定 要进 行精 确 测量放线控制，将 垫层 的平整度控 制在 规范允 许范围 以内。 ( 2 )面板垂直缝铜止水的加工质量非常重要 ，尤其止 水的平整度也直接影响侧模 的安装精度。此次 自行设计 了w 型铜止水加工模具，将 7 2 c m宽的铜止水母材整体 加工成型，不仅减轻了接头焊接作业量，同时也最大限 度避免 了铜止水焊接 中存在 的质量 隐患 。 ( 3 )侧模的安装精度也要严格控制，因它同时也是滑 模 的滑升轨道 ，安装 就 位后 要 反复 测量 检 查 、调 校 ，尤 其对于侧模的上平面要确保达到精度要求。 ( 4 ) 混凝土现场坍落度控制到3 ～5 c m可以满足浇筑 需要 。混凝土在 1： 1 ． 7 5坡 度 的溜 槽 中能够 实 现顺 利 、 均匀 输送。至于 夏季 施 工 时，情况 是 否 有变 化，需 另议 。 ( 5 )根据公伯峡地区 1 1月份的气温情况 ，滑模滑升 速度在 7 ： 3 O ～1 9 ： 3 0 、气温 1 5 ℃ 以下时应控制在 1 ． 4 ～ 2 ． 3 m／ h ；1 9 ： 3 0 ～次 日 7 ： 3 O 、气温 5 ℃以上时宜控制在 0 ． 8 ～1 ． 2 m／ h ；当气温在 O ～ 1 0 ℃时 ，混凝 土可 超前铺 筑 2 ． 5 ～3 ． 5 m；气温在 1 O ℃以上时以超前铺筑 1 ～2 m为宜， 采取这种措施 后 ，滑 升速 度可 适 当加快 又 不至 出现 已成 型 的混凝土不 能 自稳的情况 。 ( 6 )滑模在滑升过程中，由于模板两侧受到的摩擦阻 力不一致，或卷扬机提升不同步、或模板 自身结构的问 题等，都有可能导致滑模跑偏。出现模板跑偏情况后， 可在滑模两侧利用手动葫芦等工具将模板矫正、归位 即可 。 ( 7 )混凝土抹面处理工序非常重要 ，直接关系到混凝 土的外 观质量 ，一 定要 选 派经 验丰 富 、技 能 熟练 的熟 练 工来作业。抹面压光处理的时机一定要掌握好，既不能 过早也不能太晚。抹面处理至少分二次进行 ，一次抹面 要将出模后的混凝土表面修理平整、消除气孔；二次抹 面 主要是为 了保 证混凝土表面 的光 洁度 。 土石 坝工程施 工专辑 ( 8 )混凝土浇筑后表面保温采用一层塑料薄膜、两层 聚乙烯卷材的措施是可以满足保温要求的，但一定要做 到及时严密覆盖 。 7 结束语 ( 1 )此次试验 中因砂石骨料含水量变化大 、砂 子细度 模数偏大且级 配不 连续 、超径 现象 严重 ，对混 凝土 拌 和 物的质量造成一定的影响。也导致现场混凝土的坍落度 控制不稳定 、忽 大忽小 ，在一 定程 度上 影 响 了施 工 进度 及混凝土质量 。 ( 2 )混凝土压面质量仍不够理想，混凝土表面有起伏 波纹 ，需在抹面工艺方面加强控制、作业工人仍需进行 培训 。 ( 3 )在溜槽下料时 ，存在骨料分离现象 ，这 主要 还是 由于混凝 土和易性 不 够理 想所 至 。一 方面 ，需 从料 源上 进行控制 ；另一方 面 ，在 溜槽 上 设缓 冲 挡板 ，减轻 骨料 分离程度 。 ( 4 )此 次设 计的型钢梁滑模面板宽度偏小 ，滑升速度 受到一定 限制 ，需要下一步 改进 。 ( 上接 第 2 7页) 孔前，先对开挖平 台进行整平，使其大 面平整，施工人 员在开挖边坡上施 工两排插筋 ，将 钢管架 固定 在插筋 上 ， 测量放孔位 、角度 时 ，直 接在现场 将用于 固定 1 0 0 B钻机 的定 向钢管调至满 足要求 。 4 ． 2 ． 4 爆破 参数调整 针对爆破施 工易 出现 影 响成 型外 观质 量 的 问题 ，在 爆破施工中，根据现场岩石及施工条件采取以下措施对 爆破参数进行了调整 ： ( 1 )在 预裂孔与主爆 孔之 间加设 1 ～2排 缓 冲孔 。目 的是为减少预裂 区域 附近 易 出现大块 石集 中和孔 底部 不 平出现岩埂现象。缓冲孔距预裂孔 2 m，坡度与预裂孔一 致 ，孔距为 1 ． 2 m。 ( 2 )增大孔底装药量。炮孔底部一般夹制作用大，为 达到底部平整预期效果，孔底需加强装药，装药量为线 装 药密度的 2 ～3 倍 。 ( 3 )缩小孔距。预裂孔的孔距随每次爆破的岩石情况 适 时进 行调整 ，在岩 石 较完 整 、坚硬 的情 况 下 ，孑 L 距一 般选择 1 ． 0 m；遇岩石呈风化 、裂隙 发育情 况则调 整预 裂 孔孔距 ，一般选择 0 ． 8 m。 4 ． 3 加强地质预报 针对工程地 质 特点 ，建 立地 质 预报 制度 ，根 据地 质 预报修正每茬炮的爆破参数 。 5 结束语 长河坝电站左 右岸 高边 坡开 挖过 程 中 ，针对 边坡 成 型质量 采取的管 理 与 技 术 措施 ，保证 了开 挖 成 型 质量 ， 提 高了工程 施工质量水平 。 自 2 0 1 1 年 5月制定 并实施 质 量控制措施以来 ，左、右坝肩月平均开挖速度为 1 3 ． 7 m， 并减少了因超挖造成的回填混凝土，取得了良好的经济 效益 。一次 验收合格率 在实 施控 制措 施 2个 月后 由原 来 的 7 O 提高至 9 5 以上 。 经过对长河坝电站左右岸高边坡开挖的 2 8个单元， 统计 2 0 1 6 个 测点 ，超挖 5 ． 2 ～4 5 ． 3 c m，平均 2 2 c m，合格 率 8 8 ． 2 。半孔率 8 2 ～9 3 ，平均 8 8 。不 平整度值 在 5 ． 2 ～4 5 ． 3 c m，平均 1 4 ． 5 c m，合格率 8 5 ． 6 。单元工 程优 良率达 8 9 ． 3 。 57