时间:2024-07-28
李 海,薛贵金,刘斌洲
(中国水利水电第三工程局有限公司,西安,710016)
越南小中河电站工程位于越南老街省沙巴县达万乡,距我国云南省河口县60多km。电站枢纽为引水式发电站,电站分首部枢纽工程、引水系统、厂房及尾水渠工程等,发电总水头863.3m,电站总装机容量22MW。
电站大坝为混凝土面板堆石坝,最大坝高34.2m,上、下游坝面坡比分别为1∶1.4、1∶1.6,坝顶宽度为7m,面板厚度均为400mm。
因工程前期通关手续影响,大型设备清关难度大,运输周期长到货滞后,加上坝体第二年又拦洪度汛,工期非常紧张,坝体填筑时段又处于雨季,雨水充沛且浓雾弥漫,对上游坡面必须及时保护。在此情况下,对上游护面砂浆施工,采用翻模固坡技术。
模板设计遵循标准化、系列化、定型化原则,提高其适应性,增加重复使用次数,降低翻升模板的费用,力争使其与组合钢模板模数相一致,达到可应用于其它部位的目的。因试验时垫层料碾压层厚度为400mm,模板结构采用二套680mm×1200mm模板交替上升。
面板采用组合刚模板,采用2块P3012面板及一块异形面板80mm×1200mm组合而成。翻转模板面板大部分完全用组合钢模板组装,仅有一块用异形模板组装。该面板设计合理,单位用钢量少而且刚度大,其尺寸标准化、模数化,护面砂浆施工完成后重新解体、组装,仍可应用于其它部位施工。
为充分发挥材料强度,降低翻转模板单位面积用钢量,背部支撑结构采用桁架形式。桁架主要由40mm角钢焊接而成,桁架上口设调节丝杆可微调模板倾角,偏差较大的地方采用内顶方式或内拉方式调节模板倾角。
当下层垫层碾压完成后,用φ18mm钢筋打入垫层内,再用φ12mm钢筋内拉。
主要施工工艺流程为:测量放样→模板安装检查→楔板安装→垫层料摊铺→垫层料平整→垫层料初碾→拔出楔板→灌注砂浆→垫层料终碾→试验检查→拆除下层模板并翻升至上层……,如此循环上升。
3.2.1 模板及楔形板安装
下层垫层料终碾完成后,模板安装前进行测量放样。测量放样该层需立模板的上口边沿控制点,按控制点拉线支模。人工将底层模板翻转至上层,相邻模板间用通用“U”型卡连接固定。模板拉杆使用φ12mm钢筋,拉杆与下层垫层料的地锚固定。拉杆后期可应用于面板钢筋安装时的架立筋,拉杆随面板混凝土的浇筑逐层割断,防止其对面板产生约束。地锚筋使用φ18mm的钢筋,用榔头将其打入下层垫层料内,其水平位置距已完成垫层料上游设计边线不大于500mm~650mm,防止后退法卸垫层料时对车辆的影响。模板偏差大于20mm时,采用内支撑和拉杆进行调节,小于20mm模板微调采用固定在模板上的微调螺栓进行,以保证模板安装精度。模板安装验收后,在其内侧安装楔形模板。
为保证周边缝附近固坡砂浆与同层中间部位同步施工,及时对垫层料进行保护,此部位采用木模板现场支立。
3.2.2 垫层料的填筑及初碾
垫层料按照算方上料的原则进行,依一定的间隔后退法卸料,间隔距离标识用喷漆或石灰打线。每层垫层料松铺厚度450mm~500mm,人工配合反铲或推土机铺料,人工挑除超径料及分撒集中碎石。因垫层料自然休止角大于设计边坡,造成平整后的该层垫层料上游坡面底部与楔形板不相接触,为防止浪费砂浆,保证护面砂浆厚度较均匀,平整时需人工捣实垫层料,以使垫层料与楔形模板充分接触。
初碾采用18t自行式振动碾,初碾时振动碾距上游边线距离不大于200mm。为防止碾压时垫层料表面形成波浪,需先静碾2遍,再振碾4遍,振动碾行驶速度1.5km/h~2.0km/h,振动频率中档。洒水量按照现场试验确定,用体积比参数20%控制。200mm之内采用手扶式振动碾碾压,碾压8遍。
3.2.3 拔出楔形板及灌注砂浆
垫层料初碾结束后,人工拔出楔形板,在垫层料与翻模的间隙内灌注砂浆。砂浆由拌和站集中拌制,混凝土搅拌车运输至受料点,经车上自带溜槽和自制溜槽卸料入间隙,边走边卸。根据砂浆充盈情况,控制行车速度。砂浆配合比为水泥∶水∶砂子=220kg∶252kg∶1450kg。
3.2.4 终碾
灌注完砂浆后,即可用振动碾进行碾压,振动碾压遍数2遍。振动碾其它参数同初碾参数。通过振动碾的振动作用,使刚灌注的砂浆振捣密实,砂浆经振捣后的下沉部位须及时补灌。
4.1 立模前对每层翻模均应测量放样控制点,依照控制点挂线立模。现有规范还未规定应用该技术时护面砂浆与设计边线的偏差范围,考虑该坝体较低,未采用反向控制技术控制因坝体在施工期间变形而引起的预留值。施工期间筑坝强度较低,坝体月上升高度3m~5m,造成坝体沉降变形护面砂浆与设计边线偏差较小,参照规范规定的碾压护面砂浆固坡技术的误差范围,为保证面板施工前护面砂浆表面与设计边线偏差在+5mm~-8mm之间。综合上述因素,测量放样时,翻模上口安装偏差控制在±20mm之间。模板安装验收后再安装楔形板。
4.2 严格执行算方上料的原则,确保松铺层顶面的平整度。对翻模坡脚部位,采用人工回填,防止脱空和粗粒料集中。
4.3 初碾时,先静碾2遍后再振动碾压4遍,终碾2遍,来回碾压按2遍计。每一区域砂浆灌注结束后,再进行终碾。初碾及终碾参数按工艺试验取得的参数执行,终碾在砂浆初凝前结束。
4.4 砂浆原材料质量指标按水工混凝土施工相关规范执行。砂浆强度4MPa,渗透系数K=i×10-4cm/s,砂浆稠度控制在30mm ~50mm。
4.5 反渗水的处理。为防止坝体内因聚集施工废水及雨水对护面砂浆形成反压而遭受破坏,应按照设计要求进行处理。如设计无要求时,可在趾板反坡面预留孔洞,以排除坝体内渗水。待面板表面止水施工完成后,上游铺盖料具备回填条件时,再对预留孔洞按设计要求预以封堵。排水孔封堵后应立即回填上游铺盖料,防止反渗水对面板的抬动破坏。
面板堆石坝护坡砂浆施工所用翻模固坡技术,在本工程应用中对模板进行了充分的优化,质量、效益更加明显。因其模板设计易与坝体变形相协调,能适应坝体的沉降变形,更好地保证了施工质量。此外,在垫层料碾压试验时,通过调整垫层料填筑厚度,使翻模设计尺寸完全能够符合现通用钢模板的模数制。如用2块P3012和1块P1012钢模即可拼成一套翻模,以充分利用通用组合钢模板进行组装,待护面砂浆施工完成后,钢模板可继续用于其它部位。在本工程中,翻模设计时底部利用通用钢模板,上部再配一块异形钢模组装,提高了模板的通用性和周转率,进一步降低了成本,提高了使用效率和经济效益。
〔1〕顾志刚,许 明等.混凝土面板堆石坝施工技术.北京:中国电力出版社,2005.
〔2〕傅志安,凤家骥.混凝土面板堆石坝.武汉:华中理工大学出版社,1993.
〔3〕常焕生,李岱等.面板堆石坝翻模固坡技术在双沟大坝的应用.水力发电,2007.
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