水利水电工程混凝土坝施工技术

摘要：在水利水电工程中，混凝土坝施工具有工程量大、施工条件复杂、温度控制严、质量及技术要求高等特点，因此极有必要对这一技术的运用进行深入研究。本文以XX水电站为例，探讨了碾压混凝土坝的施工技术。

关键词：水电站；碾压混凝土坝；施工工艺

１工程概况

XX水电站是一座主营发电、兼顾航运及生态旅游等综合利用的工程，其正常蓄水位是126.5m。该水电站的枢纽建筑包括厂房、大坝。其中，大坝由左右两岸混凝土重力坝段、左岸土石坝段、河床溢流坝段及厂房坝段组成；在河床中部，设有9孔10m×9m、单孔净宽10m的低堰式弧形闸门；电站厂房设在河床左岸，且装有3×11MW灯泡贯流式水轮发电机组；在左岸土石坝段的下游设有开关站。结合这一案例，笔者主要探讨碾压混凝土坝的施工技术。

２碾压混凝土坝施工工艺碾压

混凝土坝施工是一项工艺复杂的工事，且为了保证施工质量，要求在坝基开挖验收合格后，先按要求处理岩石涌水点，在小型用水点直接用导管引水至别处，而在涌水点密集处或大型涌水点，设集水井集中抽排，以保证浇筑面没有积水，注意将灌、回浆灌埋设在集水井内，以便在基岩固结灌浆时对引水导管、集水井回填灌浆。待准备工作就绪后，再有序进行以下施工。2.1断层与破碎带混凝土施工在清理干净建基面后，对其断层与破碎带回填混凝土，具体施工要点包括：一是先铺设一层厚2～3cm的水泥砂浆，再浇筑混凝土；二是用自卸汽车运输混凝土到仓外后，先卸入3m3的混凝土卧罐内，再用长臂反铲传料入仓，且需设溜槽辅助作业；三是下料厚30～50cm，并用Φ100振捣器及软轴振捣器进行分层振捣。2.2溢流堰堰体施工对于左、右岸基础和堰体的混凝土，先用自卸汽车运输到仓外，再用长臂反铲传料及门机吊罐入仓，然后再按坝段进行分缝、分仓及跳仓浇筑。其中，对于堰面下的混凝土，每层浇筑厚1.5m或按设计要求分层、分台阶浇筑。入仓混凝土按厚50cm分层振捣，且选用Φ100振捣器。2.3闸墩混凝土施工在溢流坝段，闸墩顶、底面高程分别是133.3m和112.5m，其施工包括中墩、边墩施工，在墩尾、墩头处，先用3m×3m组合钢模板制成异型大钢模，再以气焊方式将横围囹焊接成墩尾、墩头的形状，然后用铁丝将横围囹与面板固定在一起。在浇筑左、右岸闸墩混凝土时，先用门机吊罐入仓，再按坝段分缝、分仓及跳仓浇筑，注意每一层浇筑厚2m，入仓混凝土按30～50cm分层振捣，且选用Φ100振捣器。2.4闸门槽混凝土施工在浇筑好闸门槽一期混凝土后，先凿毛处理，并冲洗干净，再安装边导板，然后再开始门槽二期混凝土浇筑，其施工工艺如下：一是先用门机吊罐从导管或缓降器入仓，再用Φ30、50软轴振捣器振捣密实；二是按3m一段支立二期混凝土模板，并间隔3m留设下料孔，同时按混凝土的浇筑进度支立上段模板；三是用拉筋将模板与一期混凝土的预埋锚筋拉结在一起，以便及时紧固在浇筑期间松动的模板；四是在浇筑好二期混凝土后，及时洒水养护28d，并对突出位置、棱角处进行重点保护。2.5消力池施工对于左、右岸消力池的混凝土，先用15t的自卸汽车运输到仓外，再卸入储料槽内，然后用EX350反铲传料入仓。在这一过程中，需注意下列施工要点：一是对底板混凝土进行分块、分仓及逐条浇筑，并分别在底板、导墙处支立普通钢模板和3.0m×3.0m组合模板；二是对于左岸消力池的混凝土，浇筑高度在112.0m，且当浇筑至最后一层混凝土时，支立简易的滑行振动模板，并加强振捣及进行人工抹面，以提高混凝土表面的平整度和质量；三是用YT26手持式凿岩机在Φ25架立筋上开孔，并用铁丝将其与轨道绑扎在一起，以方便拆卸轨道。2.6薄壁挡墙施工在薄壁挡墙混凝土施工前，先支立P3015小钢模，并后备方钢，再将横肋设在小钢模上，并与上、下端相距20～30cm处及间隔1.1～1.2m设竖肋，然后再将脚手架搭设在挡墙的两侧。在混凝土施工时，先用T815自卸汽车水平运输到仓外，再用反铲传料及用缓降器垂直入仓，然后再按厚30cm分层浇筑入仓混凝土，并用软轴振捣器分层振捣。在这一过程中需要注意：一是混凝土的浇筑高度应比模板面低10cm；二是在转角处支立角模，以使转角处成线；三是用钢筋在每一层的顶部对拉，并用小钢模和拉筋片连接钢筋的两端，而在拆模后，直接打断拉筋片，注意拉筋片的安装应坚持横竖成线原则；四是在安装大钢模时，上、下、左、右都应紧密连接，且套筒及纵、横缝成线，注意在预埋套筒螺栓时，其应焊接在对面钢筋上。2.7混凝土养护在坝体混凝土施工中，混凝土的养护方法以洒水养护为主，其中常态混凝土在浇筑后12h内进行养护。但在养护过程中需要注意：一是在炎热或干燥气候条件下，提前进行养护，且对于关键部位或用到后期强度的混凝土，养护时间应≥28d；二是在常温条件下，仅需在垂直面自动喷水或定时洒水、在水平面覆盖潮湿的草袋或麻袋等即可；三是调节混凝土表面水分蒸发的速度，可将高分子化学溶剂养护剂喷涂在混凝土表面，但在浇筑相邻层前，需用水将该层养护剂冲击干净或任其自行老化脱落；四是在严寒季节，应保证养护温度≥5℃且持续养护5～7d，具体采用保温养护方案，如暖棚法、覆盖聚乙烯气垫膜或喷镀水泥珍珠岩等，以防混凝土表层出现冻害现象。

３施工缝的处理

施工缝指的是浇筑块间临时的垂直、水平结合缝。其中，对于纵接缝面的处理，仅需冲洗干净即可，而对于平缝的处理，则需清除老混凝土面软弱的乳皮，使其石子半露及表面清洁。下面，笔者简单介绍几种常用的施工缝处理方法：一是高压水冲毛，这是一种经济、高效且处理效果好的施工缝处理技术，其冲毛压力20～50MPa，而冲毛时间要求控制在收仓后24～36h最佳，注意冲毛时间不得过早或过迟，具体可按外界气温、混凝土强度等级及水泥类型等综合确定；二是风砂枪喷毛，先在密封的沙箱中装入水和粗砂，再用0.4～0.6MPa的压缩空气混合水和粗砂，然后喷向混凝土面，使其形成麻面后，用水冲洗出污物，注意作业时间应安排在混凝土浇筑后的24～48h以内；三是人工或风镐凿毛，其目的是凿除坚硬混凝土面的乳皮。在案例工程中，主要应用高压水冲毛、人工凿毛，其中高压水冲毛主要应用在新浇筑混凝土表面及水平施工缝处，且应用效果显著。

４结束语

XX水电站碾压混凝土坝的施工规模大，且施工强度高，因此深入研究其施工工艺具有现实意义。但若要提高整个工程的施工质量，除了优化其施工工艺以外，还应重视原材料质量、混凝土施工温度及质量检测等的控制，如此方才能充分发挥水电站的预期功用。

作者:董小宾单位:甘肃长河工程建设有限公司