黃丹勇，楊衛(wèi)森

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，成都，610091)

錦屏一級水電站大壩泄洪表孔混凝土施工技術

黃丹勇，楊衛(wèi)森

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，成都，610091)

錦屏一級水電站大壩泄洪表孔主要包括溢流面及支撐大梁混凝土施工，原施工方案為溢流面預留臺階分二期澆筑。經(jīng)方案優(yōu)化，在支撐大梁下部閘墩內(nèi)側預埋支撐桁架，溢流面采用一次澆筑成形，同時加強溢流面成形后的保護，解決了支撐大梁支撐結構對溢流面的占壓，及溢流面上部混凝土施工對其成形質量的影響。

泄洪表孔 溢流面 支撐大梁 混凝土施工 錦屏一級水電站

1 概述

錦屏一級水電站大壩共設置4孔表孔，分別跨橫縫布置。表孔溢流面進口起始高程1866.5m，堰頂高程為1868m，由三段圓弧、WES曲線及兩段直線組成。WES曲線方程為：Y=0.001293X1.85。進口寬11m，出口寬4.4m，孔長41.05m～41.22m，溢流面傾角33.0°至41.6°；表孔支撐大梁位于高程1868m～1885m之間，寬度5m～15.6m，梁跨度6.22m(下游)～9.5m(上游)，上游面1868m～1874m高程為1∶1.6反坡，其余上下游面基本為豎直面。支撐大梁跨中位置(即流道中心線位置)預留寬縫分二期澆筑，寬縫頂寬2.5m、底寬2.0m，寬縫內(nèi)預留鋼筋接頭。

表孔主要包括表孔溢流面及支撐大梁混凝土施工，前期主要考慮支撐大梁為大體積懸臂結構，其承重排架需搭設在溢流面底部占壓溢流面，同時支撐大梁上部混凝土施工會對溢流面造成損傷。表孔溢流面分二期澆筑，一期預留臺階，在支撐大梁底部溢流面一期混凝土預留的臺階上搭設承重排架，作為支撐大梁施工期的承重結構，待支撐大梁上部結構施工完成后，拆除排架再進行溢流面二期混凝土施工。經(jīng)方案優(yōu)化，在支撐大梁下部閘墩內(nèi)側預埋支撐桁架，同時加強溢流面成形后的保護，解決了支撐大梁支撐結構對溢流面的占壓，及溢流面上部混凝土施工對其成形質量的影響。表孔溢流面一次澆筑成形，既確保了溢流面質量，相對于溢流面分二期澆筑又節(jié)約了工期。

2 表孔溢流面混凝土施工

2.1 結構布置

表孔溢流面由三段圓弧、WES曲線及兩段直線組成，總長48.8m，進口起始高程1866.5m，堰頂高程1868m，采用C18040W15F300混凝土澆筑，按3m升層施工，共8倉。

2.2 模板施工

2.2.1 施工難點。泄洪表孔進口段為弧形，需要掛樣架立模，溢流面兩側墻需要立異形模板，再加上多層鋼筋網(wǎng)影響，立模、混凝土下料、振搗及抹面難度大。

2.2.2 溢流面圓弧段模板。圓弧段采用鋼筋樣架上鋪設定型鋼模板，樣架采用三角鋼筋柱支撐，在三角鋼筋柱上焊接螺母，樣架鋼筋通過T形螺桿與三角鋼筋柱連接固定。模板通過套筒螺桿與倉內(nèi)拉條固定，定型鋼模板在混凝土初凝前拆除，然后人工收面。

2.2.3 WES曲線段和直線段。此段坡度漸變，采用鋼筋樣架上鋪設P3015組合鋼模。樣架采用三角鋼筋柱支撐，在三角鋼筋柱上焊接螺母，樣架鋼筋通過T形螺桿與三角鋼筋柱連接固定。模板通過套筒螺桿與倉內(nèi)拉條固定，模板在混凝土初凝前拆除，然后人工收面。在溢流面上部20cm，采用木板搭設收面工作平臺。

模板預留下料口，尺寸為50cm×90cm。在混凝土澆筑至下料口并振搗完成后，采用加工成型的木模板封閉。

2.2.4 溢流面兩側邊墻模板。閘墩邊墻三角區(qū)內(nèi)采用定型鋼模板，三角區(qū)以外采用大型平面懸臂模板。

2.3 混凝土澆筑

2.3.1 分層。表孔溢流面按3.0m升層施工，在溢流面下游收倉時，利用超高模板形成不小于30cm的45°倒角。

2.3.2 下料。模板上預留下料口下料，澆筑時該部位優(yōu)先鋪料，以保證與倉面非結構部分同步上升。下料時須避開樣架，以免造成樣架移位、變形，下料高度控制在1.5m以內(nèi)。

2.3.3 振搗。流道模板內(nèi)撐內(nèi)拉系統(tǒng)范圍內(nèi)設置紅線區(qū)域，禁止大型設備進入。紅線區(qū)域人工采用φ100mm和φ70mm高頻振搗器平倉振搗，振搗棒與模板面保持同向傾斜，振搗作業(yè)應依次順序進行，防止漏振；振搗中的泌水應及時刮除，不得在模板上開洞引水自流。

2.4 溢流面抹面

2.4.1 下部陡直段

下部陡直段(水平面夾角41.7°，斜長6.7m)坡度陡，作業(yè)人員需借助工作橋等輔助手段進行抹面。結合溢流面寬度，采用寬度為2.0m、2.7m、3.3m工作橋各1套。閘墩邊墻側橋臺(L50角鋼制作)，采用φ20mm圓鋼制作掛鉤掛于模板水平圍檁上；橫縫側橋臺(L50角鋼制作)坐于模板邊上，橋臺底部φ12mm圓鋼卡于模板插銷孔內(nèi)；工作橋與橋臺采用M10螺栓連接。閘墩邊墻側橋臺在每檔水平圍檁內(nèi)，可調節(jié)3次高度，調節(jié)間距為20cm；橫縫側橋臺每爬升1個模板插銷孔，豎直方向上升10cm，可實現(xiàn)兩端橋臺水平。后澆塊在橫縫處無模板時，在溢流面上鋪設一層麻袋片對溢流面進行保護，在麻袋片上放置橋臺基座，橋臺基座在頂部與倉面錨筋連接，側面與模板圍檁連接，以保證橋臺基座不滑移。

混凝土接近初凝時，拆除模板，取出套筒螺栓，使用原漿回填后即開始抹面施工。首先使用刮尺對整個混凝土面來回刮刷，去高填低，使混凝土大面水平；然后再用木銼對局部不平整部位進行微調，使用水平靠尺對混凝土進行檢查，不符合要求處再進行處理。最后使用鐵抹進行收光處理。

為保證作業(yè)人員安全，避免施工器具、雜物下落危及下部施工，在流道下游面設置一道防護腳手架，滿鋪竹夾板，竹夾板與腳手架鋼管采用鐵絲綁扎，臨橫縫側設置臨時欄桿。

2.4.2 上部緩直段

上部緩直段水平面夾角為33°，寬5.47m～11.0m，斜長30.6m，該區(qū)域較緩，可直接作業(yè)。作業(yè)人員系戴安全繩、安全帶，端部固定于上部模板圍檁，并站立于組合鋼模板上(與上部圍檁、樣架等連接，避免向下滑動)，以避免對局部混凝土擾動。收面流程同上。

2.4.3 WES曲線段

混凝土澆平樣架上口，人工振搗，然后將直刮尺緊貼樣架φ28mm鋼筋上口，從下游向上游刮，使過流面成型；在混凝土達到一定強度且初凝前，拆除樣架。為防止?jié)仓c收面位于同一段樣架上，樣架應分段架立，分段拆除，抹面形成一段即拆除一段；然后用混凝土原漿，將樣架坑槽填實抹平，由人工抹面收光，同一截面的抹面工作同時進行。

混凝土手工抹面作業(yè)為三遍，第一遍是在全幅振搗整平后緊接進行，用抹子用力揉壓平整，以柔壓泛漿、壓下露石、清除明顯凹凸為主，達到去高填低、揉壓出的灰漿均勻分布在混凝土表面為止；第二遍是在混凝土泌水后進行，間隔時間視氣溫情況而定，常溫為2h～3h，以擠出氣泡、將砂子壓入板面、消除砂眼為主，使板面密實，并用直尺檢查平整度；最后一次抹面要細致，著重消除板面殘留的各種不平整印痕，同時加快板面水分蒸發(fā)。

2.4.4 進口圓弧段

溢流面進口圓弧段(高程1866.5m～1868.0m)，高1.5m，寬11m。在上游面、橫縫面設置臨空防護欄桿，收面工作人員站立于堰前及堰頂模板上進行抹面工作。

2.5 混凝土養(yǎng)護及保護

在進行抹面施工時，派專人現(xiàn)場管理，確?；炷两K凝前完成抹面施工?；炷聊娼Y束后，采用覆蓋麻袋灑水的方式養(yǎng)護，加強養(yǎng)護值班和檢查，養(yǎng)護時間不少于28d。

溢流面抹面結束后，表面滿鋪1.5cm厚彩條保溫被保護，保溫被上部設置竹跳板壓實，避免上部施工墜物損傷溢流面，再采用φ48mm鋼管固定竹跳板。加固鋼管間距為3m，鋼管、竹跳板及彩條保溫被采用結安螺母固定。

3 表孔支撐大梁混凝土施工

3.1 結構布置

表孔支撐大梁位于高程1868m～1885m之間，寬度5m～15.6m，梁跨度6.22m(下游)～9.5m(上游)，上游面1868m～1874m高程為1∶1.6反坡，其余上下游面基本為豎直面。支撐大梁跨中位置(即流道中心線位置)預留寬縫，頂寬2.5m，底寬2.0m，寬縫內(nèi)預留鋼筋接頭。

3.2 表孔支撐大梁施工方法

3.2.1 支撐系統(tǒng)安裝

支撐系統(tǒng)由底部工字鋼、預埋型鋼三角架、承重平臺、承重排(桁)架組成。

底部工字鋼型號為I20，提前三角架一倉預埋，工字鋼伸入混凝土80cm，外露50cm，用于三角架預埋安裝時的固定。

型鋼三角架在工廠按設計結構加工，利用倉內(nèi)汽車吊單榀吊裝，間距0.75m，三角架頂部工字鋼埋入混凝土長度1.5m；同時焊接適量的下拉錨筋分散應力，位置調好后與底部工字鋼焊接，作為上部荷載的承重結構。

在三角架上鋪通長的I10mm工字鋼，間距為30cm～50cm，與三角架焊接形成承重平臺，在承重平臺上搭設支撐排(桁)架，形成模板的支撐系統(tǒng)。梁底部水平段采用φ48mm×3.5mm鋼管排架支撐，橫距0.5m，縱距0.5m，步距1.2m，在鋼管頂部采用[6.3mm槽鋼作為柱帽，柱帽上方水平放置鋼管，確保立桿垂直受壓，斜坡段采用型鋼桁架支撐。支撐大梁采用組合鋼模板，局部木模補縫，[12mm槽鋼作為圍檁(間距0.5m)。

3.2.2 施工期鋼筋

表孔支撐大梁分層澆筑，下部已澆筑層需承受上部施工荷載，考慮到已澆筑層混凝土齡期較短，為提高施工期安全余度，在支撐大梁底部4倉倉面下30cm，布置一層施工期鋼筋網(wǎng)：首倉配置φ36mm@20cm縱橫向鋼筋，其后3層施工期鋼筋順流向按φ32mm@50cm、橫向按φ36mm@20cm配置、層距150cm；在大梁頂部1883.2m、1883.4m高程，增加施工期鋼筋，配筋同下部3層施工期鋼筋；同時，為加強上下澆筑層的連接，在支撐大梁施工縫面預埋φ25mm鋼筋，L=1m，間排距75cm×75cm。

3.2.3 混凝土施工

表孔支撐大梁前4倉按1.5m升層澆筑，此后按3.0m升層澆筑，全部采用二級配混凝土，纜機直接入倉，人工平倉、振搗，下料時嚴格控制下料高度和混凝土坯層厚度，對模板周邊進行復振。

4 預留寬縫混凝土回填

4.1 寬縫回填前，完成大壩高程1868m～1877m層灌區(qū)接縫灌漿；高程1877m～1885m層拱圈以及寬縫兩側大梁混凝土冷卻到接縫灌漿溫度，混凝土齡期不低于120d。

4.2 4個表孔支撐大梁預留寬縫的回填同期施工，20d后再進行大壩橫縫的接縫灌漿。

4.3 寬縫混凝土施工

4.3.1 回填前縫面處理

寬槽回填前，應將兩側縫面鑿毛處理，并將槽內(nèi)垂直水流向鋼筋采用焊接或套筒形式進行連接，并完成大梁剩余鋼筋安裝。

4.3.2 寬縫回填混凝土及澆筑方式

寬縫回填采用C9040二級配混凝土，為避免回填混凝土收縮產(chǎn)生裂縫，削弱表孔大梁結構的整體性，回填混凝土中摻入5%MgO以減少后期收縮。

回填混凝土采用分層澆筑方式，澆筑層厚結合現(xiàn)場情況采用3.0m或者4.5m，澆筑間歇期按5d～14d控制。

4.3.3 溫度控制

回填混凝土中埋設冷卻水管(1m×1m)，控制混凝土最高溫度不超過28℃，回填混凝土至少冷卻至18℃后，再進行大壩橫縫的接縫灌漿。

5 結語

錦屏一級大壩泄洪表孔混凝土施工，通過前期方案的優(yōu)化，在支撐大梁下部閘墩內(nèi)側預埋支撐桁架，表孔溢流面采用定型模板一次澆筑成形。同時，加強溢流面成形后的保護，解決了支撐大梁支撐結構對溢流面的占壓，及溢流面上部混凝土施工對其成形質量的影響，既確保了溢流面質量，相對于溢流面分二期澆筑又節(jié)約了工期。

TV652.12∶TV544.91

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2095-1809(2016)06-0008-04

黃丹勇(1973-)，男，湖北應城人，高級工程師，項目經(jīng)理，從事水電工程施工技術與管理工作；

楊衛(wèi)森(1987-)，男，山西洪洞人，助理工程師，從事水電工程施工技術與管理工作。

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