增刊1 2t)13年8月 广东水利水电 GUANGD0NG WATER RES0URCES AND HYDROPOWER Sup.1 Aug.2013
乐昌峡水利枢纽拦河坝工程施工技术综述
陈飞龙,林志鸿,耿爽
(广东省乐昌峡水利枢纽管理处,广东乐昌 512200)
摘要:拦河坝是乐昌峡水利枢纽最重要的建筑物之一,在施工过程中对施工方案进行了优化、创新,并应用了多项先 进的施工技术,施工期对碾压混凝土施工过程进行了严格的控制,大坝质量、进度取得了良好效果。 关键词:拦河坝;碾压混凝土;悬卡模板;翻转模板;碾压;温控 中图分类号:TV544 .921 文献标识码:B 文章编号:1008—0l12(2013)S1—0085—03
1工程概况 乐昌峡拦河坝为碾压混凝土重力坝,河床中央布
置5孔溢流坝段,每孔净宽为12 m,堰顶高程为 134.8 m,闸孔孔口尺寸为12 m X 10.7 m。坝顶高程
为164.2 ITI,最大坝高为84.2 m,坝顶长为256.0 m。 大坝碾压混凝土约为282 195 m ,变态混凝土约 为118 580 m 。
2混凝土施工程序 拦河坝共分为10个坝段,1 、2 、3 、4 坝段为 左岸挡水坝段,5 、6 、7 坝段为溢流坝段,8 、9 、 10 坝段为右岸挡水坝段。 施工分层分块程序:大坝碾压混凝土部分总体上 升,碾压混凝土施工过程中溢流坝段闸墩、胸墙、挡 水墙和溢流面混凝土穿插进行。拦河坝碾压混凝土
108.5 m高程以下每1升层为1仓;108.5~120.5 rn
高程段以放水底孑L两侧分为左右2个仓面,每1升层 为1仓;120.5~132.5 m高程段每1升层为1仓;
132.5—164.2 m高程段按左岸挡水坝段、右岸挡水坝 段、溢流坝段溢洪道自然分仓,混凝土升层厚度为
3 m。 3混凝土施工设备配置 1)混凝土拌和设备、运输设备
大坝碾压混凝土仓面和方量大,同仓混凝土标号 较多,施工强大较大,计算Et浇筑高峰强度接近 4 000 m 。为满足多品种混凝土同时升产的要求,配 备2 m 、3 m。、4 m 各1座共3座,总生产能力达
270 m /h的强制式拌和楼,其中:2 m 拌和楼主要拌 制常态混凝土,3 m。拌和楼主要拌制碾压混凝土、变 态混凝土及后期常态混凝土,4 Ill 拌和楼主要拌制碾 压混凝土。
拌和楼距仓面约1.5 km,采用多条道路和多种方 式进仓,以满足浇筑需求。 2)混凝土平仓、碾压设备
碾压混凝土平仓机械采用专业推耙机,根据仓面 最大面积和推耙机工作效率,配备2台推耙机,并配
备2台小型反铲挖掘机辅助平仓边角部位的混凝土。
根据混凝土仓面的大小和碾压设备的工作效率, 配备14 t的碾压混凝土振动碾2~4台。
3)仓面其他设备 为便于仓面大幅模板安拆,仓面配备2台10 t仓 面吊机和1台16 t的汽车吊。
在溢流坝段右岸上、下游段、左岸下游段分别布 置1台10 t塔吊、1台30 t门机、1台15 t塔吊,另外 在重力坝仓面内布置1台50 t履带起重机随坝体升高
而升高,辅助溢流坝段吊装施工。 4混凝土施工工艺
4.1混凝土模板 大坝上游采用3 in x 3 IIl悬卡模板,下游采用
3.81 in x 3 1TI悬卡模板,线条为垂直高度1.5 1TI处; 闸墩、胸墙、挡水墙等部位及上游防护护坡的平面部 分采用翻转模板,模板尺寸为3 ffl X 3 in;闸墩弧形墩
头等异型部位根据具体部位尺寸,并结合翻转模板的 高度制定钢模板,线条与翻转模板统一;其它边角等 部位尽量采用标准组合钢模板,并与悬卡模板的交接
处设置统一的线条。
4.2混凝土层面处理
收稿日期:2013—07—16;修回日期:2013—07—24 作者简介:陈飞龙(1985一),男,本科,从事乐昌峡水利枢纽工程建设与管理工作。
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2013年8月 增刊1 陈飞龙。等:乐昌峡水利枢纽拦河坝工程施工技术综述
混凝土冷升层的层面采用专用冲毛机对混凝土面 进行冲毛处理,清理混凝土表面残渣及水泥浮浆,清 理完成后铺设砂浆,再进行下一道工序施工;碾压混 凝土热生层面的层面碾压完成并检测合格后,及时铺
洒水泥粉煤灰净浆,再摊铺碾压混凝土继续施工。
4.3混凝土拌制、运输及入仓 拦河坝碾乐混凝 匕和常态混凝土全部采用强制式
拌和机拌制,变态混凝土一般采用机拌形式,孑L洞边、 转角等较少小量部位采用现场加浆处理。
碾压混凝土、变态混凝土入仓: 90.5 m以下混 凝土采用白卸汽车南下游基坑道路直接入仓;V 90.5
~V 108.5 m高程段混凝土从右岸下游V 108 m道路
直接人仓;左右岸V 108.5~V 120.5 m高程段混凝 土分别从左岸V 114 m高程和右岸V 108 m高程道路
入仓;V 120.5~V 132.5 m高程段混凝土从右岸下 游V 108 1"11和V 142 m高程填筑道路直接入仓;左岸
V 132.5~V 164.2 n 高程段混凝土,安装混凝土抗 分离溜管,汽车通过V 164 m高程平台将混凝土送至
抗分离溜管内并运至仓面,仓面运输由自卸汽车运至 指定位置;右岸V 132.5~V 164.2 m高程段混凝土
分别从右岸下游V 142 m和V 164 ITI高程直接入仓。 常态混凝土人仓:坝基、放水底孔混凝土采用自 卸汽车运至仓面边,用长臂反铲挖掘机或50 t履带起
重机直接入仓;溢流面、闸墩、胸墙、挡水墙混凝土 采用门机和塔机吊罐入仓。
4.4混凝土浇筑 碾压混凝土仓面采用平仓机进行平仓,对于边角
无法平仓的部位,用人工辅助小型反铲挖掘机进行平 仓。常态混凝土仓面有限只能采用人工进行平仓。
碾压混凝土:根据现场丁艺试验结果采用碾压参 数,压实厚度为30 C1H,松铺厚度控制在33~35 cm,
采用14 t振动碾及时进行碾压,上游防渗区碾压方向 平行于坝轴线(垂直水流方向),两岸与基岩接触带局
部采用横向碾压;坝体斜层碾压区碾压方向平行水流 方向。碾压遍数为碾压试验确定的遍数“2遍静碾+6 遍振动+2遍静碾”,振动碾行走速度控制在1~
1.5 km/h以内。根据仓面情况,主要采用斜层通仓碾
压工艺,小仓面则采用平层通仓碾压工艺。 每个铺筑层摊平后,按要求的碾压遍数及时进行
碾压,碾压作业开始,对局部粗骨料集中的片区,及 时派人分散粗骨料,或采用小型反铲分2次摊铺,1 次碾压,以消除局部骨料集中和架空,并要求做到:
1)振动碾行走速度控制在1.0~1.5 km/h(即0.3
・86・ ~0.4 m/s),施工时振动碾的行走速度直接影响碾
效果及压实度,进仓碾压前,振动碾必须在场外起振, 达到正常运转后,振动碾操作人员按要求的碾压遍数 进行工作。
2)碾压方向:上游迎水面6.75 nl范同防渗 混 凝土碾压方向一定要垂直水流方向,其余部位碾爪方 向同卸料平仓方向,碾压混凝土采用逐条带搭接法碾
压,碾压条带间的搭接宽度为10~20 cm,接头部位
重叠碾压宽度为1.0~3.0 m。碾压层内铺筑条带边 缘,碾压时预留20~30 ClTI宽度与下一条带同时碾压。 对条带的开始和结束部位必须进行补碾。2条碾压条
带间因碾压作业形成的高差,无振慢速碾压1~2遍作
压平处理。振动碾碾不到的边缘拐弯部位,采用小型 振动碾碾压密实,对于振动碾碾压前后端,采用垂直
原碾压方向加振1~2遍,保证压实容重。 3)碾压混凝土允许层间间隔时间:入仓混凝土拌
和物从加水拌和到碾压完毕的历时不大于2h,若历时 超过2h必须表面加净浆后再碾压;碾压混凝土的层问
允许间歇时间控制在碾压混凝土初凝时间以内,不得 超过10 h;若超过10小时层问铺筑砂浆后再进行碾压
混凝土铺筑。每层碾压作业结束后,及时检测检测混 凝土的压实度、密度,所测密度低于规定值时,应立
即重复检测,并按要求进行补碾,补碾后仍达不到要 求应挖除处理。
4)受气温、风力等因素的影响,碾压层面由于水 分蒸发而导致VC值增大,发生久压不会泛浆的情况
时,铺洒净浆后补碾,使碾压表面充分泛浆。仓面的 VC值动态管理,根据现场的气温、昼夜、阴晴、湿
度等气候条件适当调整出机口VC值,仓面最佳VC值 控制在3~7s。以碾压完毕混凝土层面达到全面泛浆、 人在上面行走有微弹性、仓面没有骨料集中等作为
标准。 变态、常态混凝土:碾压混凝土坝段上游模板边、
下游坡面1.5 12q范围内为变态混凝土。变态混凝土胶 浆掺量为混凝土体积的4~6%,胶浆的水胶比、粉煤
灰与外加剂掺量经实验确定。上游防渗区、下游距模 板边1.5 m范围内的变态混凝土采用拌和楼拌制,自
卸汽车运至现场;止水、并缝槽钢、集水井周边及变 态混凝土直接在现场加浆,变态混凝土随着碾压混凝 土浇筑逐层上升。
1)铺料:采用平仓机辅以人工分2次摊铺平整, 顶面低于碾压混凝土面3~5 Cnl;变态混凝土应随着
碾压混凝土浇筑逐层施工,层厚与碾压混凝土相同..
2013年8月增刊1 广东水利水电
相邻部位碾压混凝土与变态混凝土施工顺序为先施工 碾压混凝土、后施工变态混凝土。
2)加浆:对于现场加浆的变态混凝土,加浆是一 道极其关键的施工工艺,直接关系到变态混凝土质量。
主要控制以下2个环节:①加浆方式:主要采用“挖 槽”顶部加浆法施工,以达到加浆的均匀性;②定量
加浆:目前主要采用“容器法”人工定量加浆,存在人 为影响因素和难以有效控制的缺点,应加强控制。加
浆方式:在已经摊铺好的碾压混凝土上(变态混凝土 部位上)由人工采用钉耙挖槽形成或摊铺碾压混凝土
时就摊铺成稍低的槽状,要求槽宽为25~50 em,槽 深为10~15 cm。 3)振捣:采用中8O mm高频振捣器按梅花形线路 有序振捣;止水片、埋件、仪器周边采用 50 mm软
轴式振捣器振捣密实。灰浆掺人混凝土内10~15 min 后开始振捣,加浆到振捣完毕控制在40 min内,振捣
应插入下层砼5~10 cm。止水部位仔细振捣,以免产 生渗水通道,同时注意避免止水变位。振捣器插入深 度大于50 cm,以保证振捣器插入下层混凝土深度不
小于15 cm,确保层间结合质量。qb80型振捣器插入 混凝土的间距不超过75 em,振捣器应垂直按顺序插
入混凝土,避免漏振。振捣时间以振捣后混凝土表面 完全泛浆为准,一般不应小于15 S,振捣器应缓慢拔 出变态混凝土,拔出时混凝土表面不得留有孔洞。
4)为保证碾压 昆凝土与变态混凝土区域的良好结
合,在变态混凝土振捣完成后,与碾压混凝土结合部 位搭接20 cm(搭接宽度应大于20 om),再用手扶式振
动碾进行骑缝碾压平整(无振碾1~2遍)。 碾压混凝土诱导逢成缝及养护:碾压混凝土的坝
体横缝在碾压完成后采用切缝机切缝;根据现场条件, 主要采用洒水、覆盖、喷雾、蓄水等方法养护。 4.5混凝土温控
在仓面设计时,计算仓面浇筑面积使其与浇筑速 度匹配;控制原材料温度,包括水泥、粉煤灰人罐温
度、拌和水温、砂石骨料温度;混凝土VC值做动态 调整,根据气温高低、气候干燥情况,进行相应调整
以满足规范要求;混凝土保湿防晒,在运输过程以及 卸料、摊铺、碾压完成时间较长时,采取遮阳、喷雾 保湿措施,减少混凝土温度回升;混凝土高温时段不
施工,施工利用早晚气温较低的时段进行浇筑;坝内
通水冷却,对坝体内部预埋冷却水管进行通水冷却, 直至坝体内部温度满足规范要求。 根据目前已埋设完成的108支温度计,其中,坝 横0+081.9断面布置22支温度计,坝横0+092.9断
面布置24支温度计,坝横0+138.0断面布置了38支 温度计,坝横0+178.5断面布置了19支温度计,所
有温度计工作正常。所测结果显示坝体最高温度基本 控制在设计允许值内(碾压混凝土温升控制最高温度
不超过35.5 cC、砼平均温度及砼内外温差都小于 16 )[
5结语 目前乐昌峡水利枢纽拦河坝工程主体已完成,经 第三方检测单位检验出的各项技术指标均符合要求。
乐昌峡水利枢纽拦河坝工程坝基及左右岸坝肩共布置 固结灌浆孔位1 113个,固结灌浆质量压水检查孔共
布置138个,分为155个孔段,坝基固结灌浆压水试 验透水率介于0.45—2.30 Lu,左右岸坝肩固结灌浆压
水试验透水率分别介于0.14~2.79 Lu和0.14~
2.58 Lu,所有固结灌浆孔段透水率值均符合设计要求 的小于3 Lu,合格率为100%l2 J。在碾压混凝土三级
配部位取得2根长分别为18.91 m和19.42 m的整芯样, 芯样完整、表观致密无孔洞。拦河坝在施工过程中应 用了多项新技术、新工艺,可供以后水工大坝的施工 参考和借鉴。 参考文献: [1] 余列强.广东省乐昌峡水利枢纽工程碾压混凝土重力坝 温控施工技术要求[R].广州:广东省水利电力勘测设计 研究院,2010. [2] 广东省乐昌峡水利枢纽拦河坝工程固结灌浆压水试验检 测报告[R].广州:广东省水利水电工程质量检测中 心,2011. [3] 广东省乐昌峡水利枢纽工程拦河坝混凝土施工技术要求 [R].广州:广东省水利电力勘测设计研究院,2009. [4] 广东水电二局股份有限公司.乐昌峡拦河坝碾压混凝土 施工方案及实验成果[R].广州:广东水电二局股份有限 公司,2009. [5] 孟庆红,陆岸典.混凝土坝面悬卡模板的应用[J].建筑 技术,2009,40(8):707—709. [6]黄毅.翻升模板在碾压混凝土重力坝施工中的应用[J]. 中国水运,2011(12):230—231. [7] 陈云霞,耿爽.大型模板在混凝土重力坝施工中的应用 [J].广东水利水电,2013(1):55—56. [8] 中华人民共和国国家经济贸易委员会.DIMT5144—2001 水工混凝土施工规范[S].北京:中国电力出版 社,2002. [9] 胡杨,耿爽.乐昌峡水利枢纽溢流坝段胸墙挡水墙及铰 支座的施工[J].广东水利水电,2013(5):53—54. (本文责任编辑马克俊)
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