小湾大坝1#~4#溢流表孔溢流面施工工艺

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　　摘 要：小湾拱坝右岸1#～4#溢流表孔分布在R20#～R24#坝段，每个孔均跨横缝布置，孔口中心线分别位于20#～23#横缝上，表孔溢流面均横跨两个坝段，通过对溢流面的平顺衔接及抹面的质量进行综合分析，为类似工程施工提供施工依据。
　　 关键词：小湾水电站1#～4#溢流表孔溢流面混凝土施工
　　1工程概述
　　 小湾水电站位于云南省凤庆县与南涧县交界处的澜沧江中游，主坝为双曲高拱坝，最大坝高294.5m，共设计有5个溢流表孔，右岸标段以R23#坝段的左右侧分别为4#表孔的右半孔和3#表孔的左半孔，其中3#表孔桩号范围为S3#-024.500～S3#+014.000，溢流曲线由“椭圆线+幂函数曲线+直线+圆弧+直线”五段组成，堰顶高程为EL.1225m，中心线出口高程为EL.1216.5m，闸墩迎水面为椭圆面，最宽处为16.86m。
　　工程特点
　　 通过分析表孔结构特征及现场环境，认为溢流面施工难度极大，主要包括以下几个方面：
　　 ⑴ 表孔溢流面为永久过流面，成型后外观质量要求高，主要采用翻模抹面方式施工，把握恰当的翻模时机，并且保证抹面的质量。
　　 ⑵ 表孔溢流面均横跨两个坝段，如何保证溢流面的平顺衔接。
　　 ⑶ 溢流面底板以下灌浆系统、止水、钢筋及预埋件布置密集，保证此部位混凝土振捣密实。
　　 ⑷ 坝体砼标号高（C18040W9014F90250），且在夏季施工，采取合理的温控措施，严格控制好各个环节混凝土温度，保证各项温控指标符合技术要求。
　　混凝土施工
　　3.1施工分层
　　 本文通过对小湾电站3#溢流表孔溢流面施工进行阐述，以使读者对小湾电站表孔溢流面施工工艺有基本了解。
　　3#溢流表孔孔口部位施工分层见图3-1
　　
　　 图3-13#溢流表孔孔口部位施工分层纵剖面图
　　3.2施工程序
　　 施工缝面冲毛→模板、钢筋安装 → 预埋件安装 → 仓号清洗、验收→ 混凝土浇筑→ 收面养护 → 混凝土面保护→下一层施工。
　　3.3模板配置及加固
　　 ⑴ 闸墩迎水面
　　 根据表孔结构形式，3#溢流表孔闸墩迎水面为椭圆弧，为了满足该部位的施工要求，项目部对其闸墩迎水面模板进行了制作设计，新制作模板面板和肋板、边框分别采用5mm和6mm厚的Q235钢板制作，模板各构件之间均采用焊接连接，其中肋板、边框和面板之间采用断续焊焊接，焊缝长15～20mm，间距60mm～80mm，焊缝高不小于4mm。采用“内拉＋内撑”方式加固。
　　 ⑵ 溢流面
　　 根据表孔结构形式，3#溢流表孔进口段为椭圆弧，与“幂函数曲线”下游端相连接的斜直线坡比为1：1.732，对椭圆弧部位配置异形钢模板，斜直线及其它溢流面切线与水平线夹角大于25°的部位配置组合钢模（翻模施工），采用“内拉＋内撑”方式加固。
　　 ⑶ 侧墙部位
　　 根据孔口结构形式和浇筑分层，表孔侧墙主要配置3.0m×3.3m系列大钢模板，采用多卡支架加固。不足以安装大钢模板的部位采用覆膜木胶合板，木胶合板及首仓使用大钢模板（不足以安装多卡支架）时采用“内拉＋内撑”方式加固。
　　3.4刮轨设计、安装、加固及拆除
　　 表孔溢流面为永久过流面，成型后外观质量要求高，为了精确控制其外观体型，根据溢流表孔体形图，项目部对抹面刮轨进行了设计制作。刮轨采用∠50×5角钢制作。安装前根据刮轨布置位置在仓内安装架立筋, 架立筋采用φ32钢筋，间距不大于1.5m，底部与预埋插筋焊接，顶部焊接φ16螺杆，螺杆顶端须低于收仓线2～3cm，以保证刮轨拆除后螺杆头不外露。刮轨安装加固到位并经测量队复测合格后才可进行混凝土浇筑，浇筑过程中注意保护，不允许施工人员踩踏，以防变形。
　　 混凝土浇筑振捣完成后，使用刮杠（5.0×10cm方木）沿刮轨反复磋动3～5遍，并人工配合铲料，直至刮平符合要求后，即可通过卸下加固角钢上部的螺母将刮轨拆除，拆除后的刮轨统一码放在指定地点，做好保护，以便后续周转使用。
　　3.5 混凝土浇筑
　　3.5.1 基本要求
　　 ⑴ 备仓工作完成后先按验收程序项目部内部组织验收，保证仓号内模板、钢筋、灌浆管路、冷却管路、金结一期埋件等安装符合设计图纸要求，并结合仓面情况、天气预报等进行详细的仓面混凝土浇筑工艺设计，填写浇筑工艺流程图表等。
　　 ⑵ 内部检查验收合格后申请监理工程师验收，合格并签发“单元工程验收合格证（开仓证）”后，进行混凝土浇筑。
　　 ⑶ 混凝土浇筑保持连续，上下坯层混凝土覆盖允许间歇时间要求控制在4h内，若因故超过允许间歇时间，但混凝土能重塑者（将混凝土用振捣器振捣30s，周围10cm内混凝土能泛浆且不留孔洞者），可继续浇筑。
　　 ⑷ 浇筑过程中及时用水舀子将仓面砼泌水排除。
　　3.5.2 铺料方法及级配分布
　　 考虑缆机浇筑强度和混凝土坯层允许间歇时间要求，砼浇筑采用平铺法。第一坯层浇筑厚度40cm的三级配富浆砼，第二坯层及以上主要浇筑二、三级配砼，坯层厚度为50cm。孔口溢流面、止水周边及钢筋密集部位浇筑二级配混凝土。
　　3.5.3 平仓与振捣
　　 ⑴ 表孔溢流面、上游检修门槽、下游闸墩、止水（浆）片周边和钢筋密集部位等采用人工进行平仓和振捣，仓号中间结构较简单部位采用机械平仓振捣。平仓振捣设备根据仓面情况和浇筑强度进行配置，并配置足够数量的手持式振捣棒和软轴振捣棒。
　　 ⑵ 入仓混凝土按先平仓后振捣的顺序进行施工。如卸料后存在粗骨料堆积，人工采用铁耙子分散骨料并均匀地分布至砂浆较多处，不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部架空。
　　 ⑶ 振捣施工时，按“快插慢拔”要求进行，并控制振捣时间，避免过振、欠振。振捣结束时间一般以粗骨料不再显著下沉，并开始泛浆为准，具体时间根据砼拌和物实际性能现场确定。采用振捣臂振捣时，振捣棒垂直插入混凝土中，且棒头插入下层混凝土5cm～10cm。采用手持式振捣棒振捣时，振捣棒应近乎垂直插入混凝土中，且棒头插入下层混凝土5cm，振捣棒插入混凝土的间距不超过振捣有效半径的1.5倍。
　　 ⑷ 止水（浆）片周围浇筑时，人工将大粒径骨料剔除，并安排专人精心振捣密实；模板周边、下料点接茬处、两台缆机的下料接头位置，适当延长振捣时间。
　　3.5.4 混凝土温控措施
　　 ⑴ 浇筑安排与砼拌制
　　 开仓时间尽量组织安排在下午4∶00点以后，即充分利用夜间气温低的时候进行混凝土浇筑。加强拌和楼各个环节管理，优化制冷与拌和工艺，保证拌制的砼出机口温度在设计参考值7℃以内，拌制强度满足浇筑强度要求。
　　 ⑵ 运输过程控制
　　 加强自卸车水平和缆机垂直运输管理，以及两者之间的快速衔接，即保证自卸车车内砼及时卸到砼立罐里，立罐内砼及时吊运到浇筑仓面。在白天天气晴朗且太阳照射强烈浇筑时，启动自卸车顶部活动式遮阳棚，控制砼在运输途中的温度回升。
　　 ⑶ 浇筑过程控制
　　 在仓面左右两侧模板上口各均匀架设2～3台喷雾机，在白天气温较高（超过23℃）或日照强烈时及时进行喷雾降温，降低浇筑仓面周边气温。
　　 混凝土振捣密实后，在浇筑混凝土坯层表面覆盖一层专用保温材料（双层聚氯乙烯卷材外包防水塑料布）进行隔热保温。下料时揭开，振捣完毕后及时恢复。
　　 各施工环节统一调度，紧密配合，提高运输车辆和缆机的效率，缩短砼运输及卸料时间，入仓后及时进行平仓、振捣，提高砼浇筑强度，最大限度地缩短坯层覆盖间歇时间。
　　 通过上述措施，控制砼从出机口至振捣密实的温度回升不大于4℃。

　　 ⑷ 一期通水冷却
　　 根据《拱坝混凝土温控施工技术要求》（B版）、《拱坝混凝土通水冷却施工技术要求》（C版）及现场实际情况，该部位混凝土冷却水管间距拟按1.0m×0.8m（垂直×水平）控制，根据仓号结构特点，对钢筋、预埋件密集致使浇筑中铺设难度较大部位可采用DN25黑铁管提前架设好，局部体形较狭窄部位可按照顺流向布设。通水冷却从仓面混凝土开始浇筑时即通水，一期冷却水的水温控制在8～9℃左右，通水时间不少于21d，通水冷却前10天混凝土降温速率每天不超过1℃，单根冷却水管的通水量控制在1.2～1.8m3/h；10天后，降温速率每天不超过0.5℃，单根冷却水管的通水量控制在0.5～1.2m3/h，水流方向每24h换向一次，一期冷却进口水温与混凝土最高温度之差控制在20℃以内，相关冷却参数严格按《拱坝混凝土通水冷却技术要求（第C版）》标准控制。
　　 为指导通水冷却，前2～3仓溢流表孔施工时，在溢流面部位埋设一组测温管进行测温；通水期间安排温控人员做好温度及流量检测，并及时建立台账。温度和流量观测频次按1次/4h进行控制，以便能够及时掌握各项数据，并依据观测数据对各项通水冷却参数进行动态调整。
　　 ⑸ 温度检测
　　 砼浇筑时，安排测温人员对外界气温、仓内气温、混凝土原材料（粗骨料）、砼出机口、入仓及浇筑温度进行检测，检测频率每4h一次，并做好记录。温度检测主要通过埋设温度计进行测温，温度计使用前须进行率定。每浇筑坯层不少于3个测温点，测温点均匀地布置在浇筑层面上，做好测温记录并及时上报。
　　3.5.5 溢流面部位翻模抹面施工
　　 为有效消除过流部位混凝土表面气泡，提高混凝土成型后外观质量，采用翻模抹面工艺施工。根据3#溢流表孔结构体形特点以及结合前期翻模抹面施工经验，拟对以下部位采用翻模抹面工艺进行施工：表孔溢流面上游进口椭圆段安装定型钢模板部位；“幂函数曲线”下游段及圆弧段上游与水平线夹角大于250部位，坡比为1：1.732的斜直线段。
　　 上游进口椭圆段翻模部位安装定型钢模板，其余翻模施工部位安装组合钢模及刮轨样架，为方便混凝土浇筑过程中的下料和振捣，备仓过程立模时沿高度及左右方向间隔2m左右预留出下料孔和振捣孔，下料完成后振捣过程中进行封堵，防止混凝土振捣时向下坍塌。
　　 为便于控制翻模时间，应尽量缩短翻模部位混凝土浇筑时间，可采用先浇筑大面，在保证接茬部位不初凝前提下将翻模部位混凝土连续浇筑2～3个坯层的方式施工。
　　 混凝土浇筑完成后，结合现场气温、来料坍落度、混凝土初凝时间试验资料等因素现场确定翻模时间，在混凝土初凝之前且不致坍塌时，人工将模板拆除，一般控制在6h左右，模板拆除后对混凝土表面进行精细抹面并拆除刮轨样架以及将外露的拉杆头、铁件头割除。
　　结束语
　　 小湾水电站溢流表孔溢流面施工，结合了结构自身特点及现场施工环境，采取上述施工措施和方法，保证了溢流面的施工进度及质量，解决了溢流面的平顺衔接和抹面的施工难题，为后期同类工程施工奠定了基础，为以后类似的浇筑施工提供经验。
　　
　　
　　作者简介：
　　1、李成华女（1979-） 助理工程师中国水电四局第五分局小湾项目部技术办副科长
　　2、周淑英女（1973-） 工程师中国水电四局第五分局小湾项目部合同管理办公室
　　3、慈全红男（1970-） 助理工程师中国水电四局第五分局小湾项目部综合队副大队长
　　 注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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