混凝土施工技术在水利水电施工中的应用

谢晓芳

(吉林省防汛机动抢险队，长春 130022)

1 工程概况

某水电站总装机量为8×300 MW，水电站混凝土面板堆石坝最大高度为210 m，坝顶轴线长度为750 m，面板共由50块混凝土面板构成，面板上游坡度比为1∶1.4，混凝土面板厚度呈渐变发展，最大厚度为554.6 mm，最小厚度为300 mm。本工程分两次施工，水电站混凝土面板堆石坝施工采用无轨滑。从上述内容可看出，本工程施工难点在于混凝土结构的施工质量控制，故在施工前经过三方会审，确定具体施工方法、技术方案。

2 施工程序和施工方法

2.1 施工程序

水电站混凝土面板堆石坝的中部存在较厚的填筑层，相较于两端、两岸填筑料，表现出沉降周期长、沉降量大等特征，故水电站混凝土面板堆石坝在施工过程中，从大坝两侧的偶数编号向中部跳仓施工，具体方法为“先浇筑两侧混凝土，然后浇筑中部混凝土”，以保证水电站混凝土面板堆石坝中部填筑料有足够的沉降时间，避免填筑料沉降导致面板出现裂缝或形变。施工过程中，以混凝土浇筑为具体控制对象，其他施工措施穿插进行。

2.2 挤压边墙表面处理及砂浆垫层施工

施工技术人员测量出挤压边墙表面超出设计结构的欠挖部分并明确进行标记，然后由施工作业人员将该部分去除，处理后的挤压边墙表面务必要保证不出现欠挖的现象。本工程挤压边墙表面错台的情况相对突出，局部的欠挖、突变部分必须要扣除。本工程采用砂浆磨平的方式来控制表面坡度，处理完成后，利用高压风枪、高压水枪从上至下清理挤压边墙表面存在的浮渣，并从面板的分缝开始施工砂浆垫层[1]。

2.3 乳化沥青施工

为改善混凝土面板和边墙之间的相互作用，延长结构寿命，在边墙、混凝土面板间喷涂乳化沥青，保证其间形成一个相对光滑的柔性隔离层。因本工程拟建地相对潮湿，故边墙表面呈电负性，与传统阴离子乳化沥青之间的粘连效果较差，故选用阳离子乳化沥青施工。施工过程中，利用输送泵输送沥青至工作面，然后连接主管道、高压软管。施工人员手持喷枪，通过喷枪开关来调节乳化沥青的雾化程度，在施工过程中注意喷射均匀。

2.4 混凝土施工

2.4.1 混凝土入仓

本工程因混凝土结构体量较大，混凝土运输采用6m3混凝土罐车运输。混凝土入仓采用溜槽辅助，溜槽在使用前需经过检查，其表面务必保持光洁(用混凝土入仓溜槽为镀锌铁皮溜槽，为半圆形断面，底面宽度为30 cm，深度为15 cm)。为确保溜槽的稳固性，在溜槽两侧利用直径20 mm的钢筋作为溜槽骨架。

2.4.2 混凝土浇筑

混凝土浇筑严格秉承“分层摊铺、分层振捣”的施工原则，单块混凝土结构面板共分为3次摊铺，每层厚度控制在25～30 cm，摊铺间隔控制在15 min内。在最后一层摊铺完成后，可开始进行首次滑模滑移，滑移的具体举例要参考第一层混凝土材料的摊铺厚度，此后每间隔15 min开始滑移一次，滑移速度需要控制在2.3 m/h左右。施工过程中，需根据实际情况进行有效调整。滑移完成后，要严格落实人工修整措施、压实措施、抹面措施，并在初凝时进行二次压实。分层振捣需要对振捣棒的插入深度进行有效控制，一般要以插入下层混凝土5～10 cm，以确保混凝土的整体性，避免出现过度振捣等情况[2-3]。

水电站混凝土面板堆石坝边角为三角形，三角部分施工需要进行合理调整。本工程经过多方商议，决定根据不同的施工情况，采取不同的施工方案，具体为：第一，若混凝土的面板纵向分缝和趾板边线夹角相对较小，且面板非三角形标准区的面积较大、长度较大，在混凝土施工过程中，综合利用卷扬机、轨道施工。具体方法为：第一，滑模就位之前，在施工侧模的过程中，先将侧模相邻的模板施工完成，并完成分缝的砂浆垫层，然后通过铺设一条和趾板边线平行的轨道，再在距离趾板边线14 m左右位置铺设一条轨道。施工过程中，通过卷扬机、滑轮、轨道、手动葫芦来调整滑模。浇筑过程中，确保顶模呈水平滑行状态。三角部分混凝土浇筑完成后，可采取常规方法施工非三角部分(具体方法可见图1)。第二，若混凝土的面板纵向分缝和趾板边线夹角相对较小，且面板非三角形标准区的面积较小，那么三角部分施工采用钢模板拼装，钢模板采用钢管作为纵向、横向固定筋，以常规施工方法振捣、浇筑，三角部分混凝土浇筑完成后再浇筑非三角部分。第三，混凝土的面板纵向分缝和趾板边线夹角相对较大，且面板非三角形标准区的面积较小，采用“旋转模板滑行”施工的方式，三角部分浇筑完成后，以正常方法施工非三角部分[4]。

图1 三角区域施工方案一示意图Fig.1 Schematic diagram of construction scheme I in triangle area

2.4.3 混凝土养护

混凝土养护在混凝土抹面完成后开始，抹面完成后，以洒水养护的方式来控制水泥热化反应。为确保内外部温度一致，本工程采用“覆膜养护”的方法来提高养护效果，薄膜为黑色薄膜，达到提高保温效果的目的。在混凝土初凝后拆除塑料薄膜，以流水养护的方式养护90 d，并由施工技术人员在90 d后严格检查混凝土结构质量[5-6]。

2.5 混凝土质量控制

因本工程拟建地气温较高，施工过程中遭遇气温35℃以上恶劣天气，混凝土从拌和楼运输至施工现场的温度需要合理控制，不得超过28℃。为确保混凝土构件质量，所有混凝土都需要对温度、塌落度进行严格测控。混凝土浇筑需注意连续、均匀，振捣要以表面冒浆为评价标准。混凝土养护有专人负责，且定期根据气候条件来调整洒水次数、流水量。

3 结语

水利工程混凝土结构施工难度比一般房屋建筑工程大，且多数水利工程都建设在气候、环境较为恶劣的野外区域，所以必须要对混凝土施工质量进行严格控制，并根据水利工程的特殊构造，有针对性的优化施工技术方法，以保证施工质量。本研究的施工方法、施工工艺、质量控制措施有突出的合理性，尤其是对高温条件下的水利工程建设有着极高的借鉴价值。