武川水库工程面板堆石坝坝面混凝土施工工艺和方法.docx

武川水库工程面板堆石坝坝面混凝土施工工艺和方法王守贤（甘肃省水利水电工程局，甘肃 兰州 730030）摘 要：结合武川水库混凝土面 板堆石坝工程坝面混凝土 浇 筑 实 践 ， 介绍了采用无轨滑动模板 进行大坝坝面混凝土浇筑 的施工工艺和方法 。关键词：混 凝 土 浇 筑 ；无 轨 滑 动 模 板 ；堆 石 坝 ；武 川 水 库白银市城区生活水源武川水库工程位于甘肃省白银市武川 乡境内，距白银市区 13km。枢纽布置主要包括挡水大坝、输水泄 洪隧洞、供水管道、上坝公路等。武川水库为一峡谷型注入式水 库，水库总库容 839.22 万 m3，属小（1）型 iv 等工程，主要建筑物 为 4 级，次要建筑物和临时建筑物为 5 级，坝体级别提高一级， 按照 3 级建筑物设计。该水库拦河大坝为钢筋砼面板堆石坝，坝顶高程 1932.2m， 防浪墙顶高程 1933.4m，坝顶宽度 6.5m，最大坝高 52.25m，坝顶 长度 325.9m，防浪墙高 1.2m，上游坝坡 1：1.4，下游坝坡在1906.2m 高程以上为 1：1.5，在 1906.2m 高程以上为 1：1.4，在 高程 1906.2m 设宽 2.5m 的马道；坝体采用等厚 30cm 的现浇 c30f250w8 钢筋砼面板；水库正常蓄水位 1929.9m，设计洪水位1930.06m，校核洪水位 1930.52m，防洪限制水位 1929.9m，死水 位 1900.5m。面板工程包括钢筋、止水和混凝土等。其中钢筋约586t，混凝土 4565m3，要求最小抗压强度 30mpa，抗渗标号 w10， 抗冻 f250 级，最大骨料粒径 40mm。面板厚度为 30cm，面板迎水 坡为 1:1.4，共分 38 块，其中 12m 宽面板 6 块，6m 宽面板 32 块。一、混凝土浇筑总体施工方案 面板混凝土面计划采用无轨滑动模板浇筑。无轨滑动模板主要由模板系统、牵引系统、辅助系统组成。根据本工程面板分 块特点，无轨滑动模板长度 13.8m、6.8m (有效长度分别为 12m、6m)，拟定宽度为 1.4m，各制作 1 套。无轨滑动模板特点为工效高，省材料，混凝土入仓、平仓、振 捣方便。无轨滑动模板构成：支撑模板、操作平台的桁架，钢模 板，牵引模板滑动的卷扬机，侧模。本套无轨滑模为分别适合 6m、12m 坝面浇筑施工，其桁架 梁，模板均采用分段拼接方式，每段桁架长度 3000mm4000mm 之间。各段之间采用螺栓连接，方便运输，以利于工具化。改变仓 宽时仅需增减标准段桁架，模板即可组装使用。滑模面板由宽1200mm、厚 6mm 钢板组成，长度等同于桁架等长度；面板直接焊 接在桁架侧面。模板滑动方式：定制专用侧模，沿侧模方向抄平基础面，将 侧模定位于其上；侧模顶高同坝面板面同高，整套滑模系在侧模上滑动。系统工作时分别由布置在坝面的 10t 和 5t 巻扬机牵引，每 套滑模配设两台卷扬机牵引，模板及工作平台沿导轨或侧模滑 动。在坝面安设供料平台，下接卸料溜槽，溜槽由 2mm 铁皮制成， 分节长 2m 左右，直接置于面板钢筋上，溜槽上覆盖彩条布，以防 骨料濺出伤人。工人在仓内浇注，振捣，同时抹面平台上工人进 行抹面，修补操作。为克服浇筑混凝土时的上浮力，桁架梁两端留有配重安装 位置。现场可制作 800mm350mm3000mm 混凝土配重 4 块（单 重 2t）；根据不同施工条件按需添加。二、施工工艺大坝面板共有两种宽度，中部为 12m 宽(6 块)，两侧为 6m 宽 (32 块)，12m 宽和连接块面板用 13.6m 长滑模施工，6m 宽面 板用 6.8m 长滑模施工。面板施工均从中央向两侧推进，采用跳 仓方式浇筑。面板混凝土施工主要程序如图 1 所示。图 1. 面板混凝土施工主要程序70gannssuunnoonngygeye安装侧模安装卷扬机吊离钢筋台车架设钢筋网吊设钢筋台车吊装滑模人工转运安装溜槽清理验收砼浇筑起重机吊装砼浇筑拆除侧模滑模下一仓就位打设插筋止水安装测量放线修整坡面接缝处砂浆垫层施工止水材料准备基础设施建设甘肃农业2011 年第 054 期(总 298 期) 准 备 工 作 准备工作包括测量放样 (放出纵缝位置线等)。在垫层保护坡面布置 3m3m 网格作平整度检查，并进行修整，确保偏差在5mm 范围内；打设架立筋，架立筋采用 20，间 距 1.2m。 砂 浆 条 带 制 作 由测量放样定出每块面板垂直缝的位 置，先由人工凿除面板垂直缝处的碾压砂浆，再采用打设钢筋桩 标定高程并拉线控制砂浆表面铺设高程，偏差控制在5mm 内。 砂浆运输采用溜槽或运输小车进行，人工铺设找平抹面。 安 装 止 水 材 料 一是将厚 6mm 复合土工毡垫粘贴在砂 浆条带表面。粘贴时，采用达到要求的热沥青将其平整地粘接在 水泥砂浆垫层上，要求粘贴好的复合土工毡垫不得有褶皱、摺 曲、空泡、漏涂等出现，并保证其中线与缝的中线重合。二是紫铜 止水带采用外购，其拉伸强度和伸长率应符合规定要求，治水带 表面应光滑平整并有光泽，其浮皮、锈污、油漆、油渣均应清除干 净，如有砂眼、钉孔要进行补焊。紫铜止水带之间的连接采用搭 接焊连接，采用双面焊，施工前先将焊接样品送交监理审核认 可，方可施焊，其搭接长度不小于 20mm。紫铜止水片 t 型接头采 用厂家专门制作的成品施工。紫铜止水带安装前在鼻子里涂刷 胶水，固定橡胶棒；然后将聚乙稀泡沫塞入鼻腔；随后将止水紫 铜片安装在复合土工毡表面，用方木侧模将其夹紧固定，并调整 使不锈钢止水鼻子位置符合要求。三是聚乙烯闭孔泡沫板安装。 先将泡沫板刨光，再经沥青浸泡防腐处理后安装在缝面清理干 净的周边缝和先浇块垂直缝面上。张性缝和周边缝上在泡沫板 上部再安装一 150 土工复合橡胶棒，并设置专用架固定牢固， 使其安装位置符合要求。绑 扎 面 板 钢 筋 一是钢筋制作在钢筋加工厂进行，并由5t 东风运输车运输至施工现场，首先将钢筋表面的污物清除干净。二是钢筋接头采用搭接焊连接方式, 搭接长度满足规范要 求，并且按规范要求进行取样试验。三是钢筋由钢筋台车运至工 作面，用一台 5t 慢速卷扬机牵引,自下而上进行，钢筋台车结构 如下图 2。扎位置和间距按设计图纸要求控制。 安 装 侧 模 安装侧模前，要先对紫铜止水带进行中间验 收，验收合格后才能进行侧模安装。侧模采用 16cm20cm 的方 木侧模，每段长 2m，高度随面板厚度变化调整。立模时需注意止 水材料的就位和保护。侧模安装精度均应满足设计平整度要求。 侧模安装时先测量放样出面板垂直缝位置线和面板顶面线,校 正止水铜片位置后,将侧模架立于止水铜片上。安装侧模时，侧 模应紧贴“w”形止水铜片鼻子，内侧面应平直且对准止水铜片鼻 子中央。由于侧模是滑模的准直轨道，因此侧模的安装应紧固牢 靠，并严格按设计线控制其平整度，不得出现陡坎接头。侧模的 固定采用内拉外撑的方式，确保侧模的稳定牢固。侧模经滑模滑 行后，应重新检测其顶面平整度，校正后方可进行混凝土浇筑。面板周边和面板垂直张性缝之间设有 z 型倒角，z 型倒角 模板采用木模，事先在木工厂加工成型，直接在现场拼装。z 型 倒角模板制作成 2m 一段，嵌固在面板侧模上，下部焊接钢筋样 架支撑 z 型倒角模板，样架要支撑牢固。混凝土浇筑好后，拆除 倒角模板，再对倒角面压光。滑模和卷扬机采用汽车吊吊装就 滑模装置安装就位 位，先就位卷扬机和配重块，再开始吊装滑模，滑模由汽车吊吊装到侧模上，然后在卷扬机的牵引下沿两侧侧模慢慢滑下到位。面板施工时在坡面上安装 2 套无轨滑模装置，分别由布置 在坝面的 2 台 5t（或 10tt）巻扬机牵引，卷扬机用配重块固定， 坝面安设供料平台，供料口呈喇叭状，下接卸料溜槽，溜槽由1mm 铁皮制成，分节长 2m，直接绑扎在面板钢筋上,溜槽下端至 滑模前缘 0.8m1.5m 处，浇筑过程中摆动末端溜槽下料，槽上 覆盖彩条布，以防骨料溅出伤人。滑模台车结构见图 3。图 3. 无轨滑模台车混凝土浇筑与养护 第一，混凝土浇筑。混凝土浇筑按跳块方式从中央向两岸进行施工，采用机动翻斗车运输混凝土直接喂料经溜槽进入仓面， 卸料口距模板 50cm150cm 均匀布料，每层布料厚度 25cm30cm，止水片周围应配合人工布料以防止出现分离，采用小直径30mm 插入式振捣器振捣，振捣器插入滑模前方约 10cm20cm， 深入到新浇混凝土底部以下 5cm，严禁漏振或过振。振捣时，不图 2. 钢筋台车构造四是钢筋绑扎先安插好竖向架立筋(1.2m1.2m)、第二步 绑扎横向架立筋，第三步绑扎纵向钢筋，最后绑扎横向钢筋。绑71ga ns unongye基础设施建设甘肃农业2011 年第 05 期(总 298 期)得将振捣棒插入滑模下部，以防滑模抬起。严格控制混凝土坍落度在 4cm7cm 之间。在混凝土入仓 前，先倒入适量与混凝土标号相同的砂浆，用于润滑溜槽，铺缝 面仓面，补充分离混凝土内砂浆，确保混凝土质量。混凝土浇筑严格执行分层浇筑程序，每层浇筑厚度控制在30cm，仓内铺料要均匀，平仓要及时，不允许混凝土堆积，超过滑 模模板。混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣时从中间向两边依 次进行，插入深度应达新浇筑层底部以下 5cm，以保证与层之间 混凝土结合密实。振捣时间控制在目视混凝土不显著下沉、不出 现气泡并开始泛浆为准。接缝处钢筋较密，并设有止水片，采用 30 振捣捧振捣，振捣时要仔细认真，确保振捣密实。滑模提升前须清除模板前缘超填混凝土，滑升时两端应均 匀、平稳，同步提升，面板混凝土浇筑时应连续作业，保持平均滑 升速度 1m/h2m/h，最大滑升速度不应超过 2.5m/h，每次滑升 距离不大于 30cm，每次滑升间隔时间不超过 30min。岸坡异形块浇筑时，对周边倾角的块子采用旋转法,先将滑 模平行置于周边趾板前，在混凝土浇筑滑模过程中，逐步提升滑 模较低的一端，高端不提升或少提升，使滑模逐步旋转，直到低 端滑升到与高端相平齐为止，然后转入正常滑升；也可将滑模直 接水平置于趾板和侧模上向上滑行。脱模后的混凝土要及时进 行人工抹面以及二次压光，使其达到设计平整度要求。第二，施工缝处理。面板滑模施工应连续作业,不得发生中 断。如施工时因不可抗力发生中断，浇筑时间超过混凝土初凝时 间,则必须停止浇筑,按施工缝处理。施工缝处理方法如下。一是 清除缝面杂物，在清理观测仪器电缆附近杂物时必须十分小心， 以防损坏电缆。二是先浇面板的外露钢筋必须调直、除锈后方可 绑扎后续面板钢筋。三是缝面凿毛、冲洗、清除污物并排除表面 积水。在湿润的缝面上，先铺一层厚 2cm3cm 的水泥砂浆，其水 灰比不得高于所浇混凝土，水泥砂浆应摊铺均匀，然后在其上浇 筑混凝土。第三，混凝土养护。一是在混凝土初凝以后，立即用草袋（帘）或麻袋将其覆盖，并开始不间断洒水养护，以淋湿的草帘达 到保温保湿效果。二是为防止草帘下滑或被风吹掉，应将其用细 铅丝连成片。三是一个块子完成并待混凝土凝固后，在面板顶部 布置一排打了小孔的软管接在坝顶供水管上，不停的喷水，自上 而下连续流水养护。在同一期面板混凝土全部浇筑结束后，在全 坝顶均用带孔的软管不停的流水养护。 四是对水流不到的位 置及时补洒水，检查草袋覆盖情况，发现有混凝土裸露面时及时 补充覆盖草袋。五是每天 24 小时连续养护，一直养护到水库蓄 水为止。六是面板的养护工作派专人负责进行，并作好养护记 录，确保养护质量达到要求，保证面板混凝土的质量。面板混凝土温控及雨季施工措施 第一，炎热季节混凝土施工措施。面板混凝土浇筑施工安排在 2009 年 7 月8 月浇筑，这段时间气温比较高，当混凝土混 凝土浇筑气温连续大于 25时，混凝土浇筑施工按照炎热季节 施工，具体采用以下的施工措施为。一是搅拌用骨料进行冷却降温处理，主要采用河水喷淋骨料进行冷却（砂子除外）或在骨料仓上搭设遮阳棚避免阳光直接照射骨料而降低骨料的温度。必 要时采用冰水拌和，保证混凝土浇筑温度控制在 28以下。二 是对仓面较小的块子尽可能地避开高温时段浇筑混凝土，并缩 短混凝土的运输和入仓浇筑时间；混凝土浇筑安排在下午 5 点 至次日早上 9 点的时段进行浇筑。三是当混凝土浇筑无法避开 高温时段浇筑时，必要时在浇筑仓面搭设遮阳棚，避免阳光直接 照射仓面，从而降低仓面的气温及混凝土表面的温度，保证混凝 土的质量。四是混凝土浇筑完成后，及时用湿草袋复盖，进行喷 淋养护，保持混凝土表面始终处于湿润状态。五是设专人养护， 每天检查覆盖的草包，防止新浇混凝土暴露在外，并对局部无水 部位进行补洒水。第二，雨季施工措施。一是加强与气象部门联系，及时掌握 天气变化情报，以便提早做好防雨措施。二是备足防雨材料，以 备在浇筑过程中遇雨时及时将已浇混凝土覆盖。三是下雨时溜 槽用塑料薄膜覆盖防雨。仓面如有积水及时排除，并调整减小混 凝土的拌和用水量，减小混凝土坍落度。出模混凝土及时用塑料 薄膜覆盖。如雨较大影响混凝土浇筑质量时，应停止浇筑并按施 工缝处理。如中途雨止，混凝土尚未初凝，仍可继续浇筑混凝土， 但混凝土表面应适当增铺砂浆，并调整减小混凝土的用水量。四 是有必要时在滑模平台上搭建防雨棚防雨。面板混凝土质量控制措施 一是建立健全的质量保证体 系，为确保面板混凝土的浇筑质量，专门成立技术指导小组小 组，由工程局总工担任组长，项目经理担任副组长，项目技术负 责人和专职质检员、技术员、施工员为组员，全面负责面板混凝 土浇筑的质量管理和控制工作。 二是做好原材料的质量控制， 包括人工骨料、水泥、水、掺合料、外加剂、钢筋、止水材料等，除 有厂家资质证书、出厂合格证等资料外，均应进行随机抽样试 验，合格后方可使用，并将资料和试验报告报工程师审。杜绝一 切不合格原材料产品进入施工现场。三是做好面板混凝土级配 设计与试验，选出最优配合比作为面板施工配合比，并上报监理 工程师及有关部门批准后实施。施工时严格按照批准的配合比 执行。与此同时，所有试验或生产系统使用的计量器具均应经有 检验资质的计量部门进行率定，合格后方能使用，使用期间应按 规定定期率定，发现问题及时处理和重新率定准确后方可继续 使用。四是各施工工序均进行施工班组、施工员和专职质检人员 的“三检”检查，经三检合格后，提请工程师验收合格后，方可进 入下一工序施工，杜绝工程质量隐患。五是确保计量配料准确。 现场质检人员和试验室跟班值班人员随时对配料的情况进行抽 检，如果发现问题及时纠正和处理，同时要追究计量操作及相关 人员责任，并视严重程度给予相应的处罚。是派专职试验人员值 班，监督检查混凝土原材料和拌和物的质量，除目测外并按规定 取样试验。控制好混凝土的坍落度，测量混凝土的出机和入仓温 度，做好混凝土质量的监控工作，发现问题及时纠正和处理。七 是派质检人员值班，巡迴检查混凝土拌和系统及仓面混凝土、模 板支撑、止水、钢筋、预埋件等，发现问题及时纠正和处理，不留72gannssuunnoonngygeye基础设施建设甘肃农业2011 年第 054 期(总 298 期)质量隐患。八是认真做好混凝土的养护工作，设专人负责。做好混凝土的保温保湿工作，始终保持面板混凝土表面有草袋覆盖 并保持潮湿，面板混凝土一直养护至蓄水为至。做好施工过程中 的施工记录和试验资料的整理。安 全 施 工 措 施 一是严格遵守 水利水电建筑安装安全 技术工作规程（sd267-88）、工程局及项目部各项安全管理和施 工文件、制度、措施及要求，严格遵守投标文件制定的安全施工 措施。二是认真执行建设工程施工现场供用电安全规范、施 工现场临时用电安全技术规范。现场电源线一律按规定架空， 装置固定的配电盘，随时对漏电及杂散电流进行监测，所有用电 设备配置触漏电保护器，正确设置接地装置，并定期进行检查维 修。三是从事特种作业的人员,必须按国家有关规定进行专门的 安全知识与操作技能培训，并经考核合格，取得特种作业资格 后，方能上岗工作。在学习期间的特种作业人员，不能进行独立 操作。操作人员必须遵守各种机械的安全操作规程。四是从事焊表 1. 凝土浇筑主要设备配置接与切割作业的工作人员，应熟知“水电建安规程”（sd267-88）及安全知识，并经培训考核取得合格证方可上岗操作。严格遵守 规章制度，作业时不擅自离岗，进入岗位应按规定穿戴劳动防护 用品。五是要特别注意上、下工作面作业安全问题，上、下工作面 作业时，要有专人指挥和监护，当上方面板施工影响下方施工人 员安全时，下方面板施工人员及趾板灌浆人员要撤离，以防止施 工材料、机具等下落伤人，确保施工安全。六是滑模、钢筋台车卷 扬设备及钢丝绳性能符合要求，工况正常、完好，刹车制动可靠， 并经常对其进行检查、维修、保养，使其始终保持完好状态。运行 时要有专人操作和指挥。卷扬设备除设置混凝土配重块压重固 定外，还要设