李祚全　許　航

（中國水利水電第八工程局有限公司　長沙市　410004）　（湖南省水利廳　長沙市　410007）

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大渡河沙坪水電站攔河閘壩堆石混凝土施工應(yīng)用技術(shù)研究

李祚全許航

（中國水利水電第八工程局有限公司長沙市410004）（湖南省水利廳長沙市410007）

【摘要】大渡河沙坪二級水電站攔河閘壩采用堆石混凝土，能大幅提高大倉面素混凝土的施工效率，縮短工期；同時，堆石混凝土使用了大量的塊石作為原材料，且施工工藝簡單，降低了綜合成本。文章對堆石混凝土施工進行了介紹。

【關(guān)鍵詞】沙坪二級水電站堆石混凝土施工

1　工程概述

沙坪二級水電站位于大渡河和其支流官料河交匯口上游230m處的大渡河干流上，是大渡河干流22級水電梯級開發(fā)中第20個梯級電站的第二級，上游為沙坪一級水電站，下游為已建的龔嘴水電站。電站正常蓄水位554.00m，正常蓄水位以下庫容2 084 萬m3，裝機容量348MW（6×58MW）。工程采用河床式開發(fā)，樞紐建筑物主要由右岸擋水壩段、泄洪閘壩段、魚道和河床式發(fā)電廠房等組成，最大壩高63.00m。

沙坪二級水電站攔河閘壩基礎(chǔ)為堆石混凝土，起止高程為EL.494～EL.524，最大澆筑高度30m。分3區(qū)澆筑，上下游長度49m，左右方向104.5m，單倉最大尺寸為49m×39m?？傆嬓枰獫仓咽炷?1.34萬m3，其中堆石11.34萬m3，自密實混凝土5.1萬m3。堆石混凝土施工主要工程量詳見表1。

2　混凝土分層分塊及施工程序

根據(jù)設(shè)計圖按結(jié)構(gòu)縫分3塊澆筑，不另設(shè)施工縫，最大倉號為39m×49m。結(jié)構(gòu)縫設(shè)一道豎向銅片止水和橡膠止水，右岸擋水壩與基巖基礎(chǔ)亦設(shè)一道銅片止水和橡膠止水。

表1　主要工程量表

根據(jù)招標文件及堆石混凝土技術(shù)要求，堆石混凝土澆筑層厚采用（1.5～2.0）m一層，本工程標準層厚取2.0m。

施工程序：一期基坑開挖完成并驗收合格后即可開始進行本工程堆石混凝土施工。堆石混凝土施工先從一期基坑開挖最低處開始，依次往上澆筑混凝土設(shè)計頂面線。最先澆筑塊為②區(qū)，同一層中按照立模、堆石、澆筑、等強、回填的順序進行施工。

3　堆石施工

3.1堆石篩分

由于在選料過程中混入了部分粒徑小于30 cm的石料，為確保堆石粒徑大于30 cm的要求，在下游備料場內(nèi)設(shè)置3個鋼篩，用挖機喂料，直接裝車。

3.2堆石沖洗

根據(jù)取料的道路布置，在明渠出口左側(cè)的坡道上設(shè)置一個沖洗平臺，用于1#備料場石料沖洗。布置3根Φ80花管，水壓大于0.2mPa，自卸汽車裝滿堆石后，從花管下經(jīng)過，沖洗干凈后運輸至倉面。沖洗廢水設(shè)置小型沉淀池后，排至大渡河。

在進火燒營渣場道路路口，斜坡道路上設(shè)置一個沖洗平臺，用于2#備料場石料沖洗。

3.3堆石碼放

（1）堆石入倉采用“倒退法”，由里向外布倉。并配備裝載機和挖掘機進行平倉。

（2）對于粒徑超過800mm的大塊石，宜放置在倉面中部，以免影響堆石混凝土表層質(zhì)量。

（3）在靠近模板、止水帶等細部1m左右的區(qū)域，需要使用人工輔助堆石，以避免機械堆石對模板和止水帶的沖擊。

（4）在巖石建基面進行堆石入倉前，須澆筑一層（3～8）cm厚的自密實混凝土，并在自密實混凝土初凝前將堆石埋入混凝土中，從而確保堆石混凝土與基礎(chǔ)結(jié)合良好。

（5）在堆石入倉前應(yīng)對底層堆石混凝土倉面按照常態(tài)混凝土的標準進行鑿毛和清洗，對于松動的堆石應(yīng)予以清除，以確保層間的抗?jié)B性能。

（6）在堆石過程中，堆石體外露面所含有的粒徑小于200mm的石塊數(shù)量不得超過10塊/m2。

4　自密實混凝施工

4.1專用自密實混凝土性能要求

專用自密實混凝土材料的性能指標應(yīng)滿足以下要求：

（1）專用自密實混凝土的工作性能可采用坍落度試驗、坍落擴展度試驗、V形漏斗試驗和自密實性能穩(wěn)定性試驗檢測，其指標應(yīng)符合表2的要求。

表2　專用自密實混凝土性能指標

（2）專用自密實混凝土強度等級應(yīng)與堆石混凝土設(shè)計強度等級相同。

（3）專用自密實混凝土的彈性模量、長期性能和耐久性等其它性能，應(yīng)符合設(shè)計或相關(guān)標準的要求。

4.2專用自密實混凝土生產(chǎn)

（1）專用自密實混凝土應(yīng)采用2×3強制式拌和樓生產(chǎn)，與生產(chǎn)常態(tài)混凝土相比應(yīng)適當(dāng)延長攪拌時間。

（2）生產(chǎn)過程中應(yīng)測定骨料的含水率，每一個工作班應(yīng)不少于2次。當(dāng)含水率有顯著變化時，應(yīng)增加測定次數(shù)，并依據(jù)檢測結(jié)果及時調(diào)整用水量及骨料用量，不得隨意改變配合比。

（3）專用自密實混凝土配合比使用過程中，應(yīng)根據(jù)原材料的變化或?qū)Ｓ米悦軐嵒炷临|(zhì)量動態(tài)信息及時進行調(diào)整。

4.3專用自密實混凝土運輸

（1）專用自密實混凝土運輸使用8m3混凝土攪拌車，運輸速度應(yīng)保證堆石混凝土施工的連續(xù)性。

（2）運輸車在接料前應(yīng)將車內(nèi)的殘留其它品種的專用自密實混凝土清洗干凈，并將車內(nèi)積水排盡，運輸過程中嚴禁向車內(nèi)的專用自密實混凝土加水。

（3）專用自密實混凝土的運輸時間應(yīng)保證在60min內(nèi)卸料完畢。專用自密實混凝土的初凝時間應(yīng)根據(jù)運輸時間和現(xiàn)場情況加以控制，如需延長運送時間，應(yīng)采用相應(yīng)技術(shù)措施，并應(yīng)通過試驗驗證。

（4）卸料前攪拌運輸車應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)1min以上方可卸料。

（5）在專用自密實混凝土卸料前，如需對專用自密實混凝土擴展度進行調(diào)整時，加入專用外加劑后專用自密實混凝土攪拌運輸車應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)3min，使專用自密實混凝土均勻一致，經(jīng)檢測合格后方可卸料。調(diào)整后，如仍不能滿足性能要求，應(yīng)按照現(xiàn)場監(jiān)理工程師指定位置處理。外加劑的種類、摻量應(yīng)事先試驗確定。

4.4專用自密實混凝土澆筑

專用自密實混凝土主要采用47m臂長天泵進行入倉澆筑，部分位置輔以攪拌車直接入倉和挖機配合攪拌車入倉的澆筑。

（1）中雨以上的雨天不得新開堆石混凝土澆筑倉面，有抹面要求的堆石混凝土不得在雨天開工。

（2）澆筑時的最大自由落下高度宜在5m以下。

（3）專用自密實混凝土澆筑點應(yīng)均勻布置，澆筑點間距不宜超過3m。在澆筑過程中應(yīng)遵循單向逐點澆筑的原則，每個澆筑點澆滿后方可移動至下一澆筑點澆筑，澆筑點不應(yīng)重復(fù)使用。

（4）澆筑時要防止模板、定位裝置等的移動和變形。

（5）當(dāng)分層連續(xù)澆筑混凝土?xí)r，為使上、下層混凝土一體化，應(yīng)在下一層混凝土初凝前將上一層混凝土澆筑完畢。

本工程部分倉面混凝土澆筑具備良好的車輛直接入倉條件，因此可以在已堆好堆石的表面鋪設(shè)柵欄，混凝土罐車從柵欄上開過直接進入倉內(nèi)放料澆筑，作為泵送混凝土的輔助入倉方式，加快澆筑速度。

單塊柵欄的設(shè)計尺寸為3m×2m（長×寬），采用4根I20的工字鋼做為主梁，Φ20@10的圓鋼作為柵欄路面，倉面較大時可采用多塊柵欄拼湊，計劃加工鋼柵欄20塊。

4.5澆筑層面的處理

（1）堆石混凝土收倉時，除達到結(jié)構(gòu)物設(shè)計頂面以外，專用自密實混凝土澆筑宜以大量塊石高出澆筑面（50～150）mm為限，以加強層面結(jié)合。

（2）在完成澆注后若表面的塊石較少，可利用石料篩選剩余的小塊石拋入倉面進行平倉工序。

（3）堆石混凝土抗壓強度達到2.5mPa以前，不得進行下一倉面的準備工作。

（4）施工水平縫采用沖毛機沖毛處理。

4.6堆石混凝土拆模與養(yǎng)護

（1）在堆石體與模板之間應(yīng)保留大于10cm的空隙作為保護層?；炷翉姸冗_到5MPa以上方可拆模。

（2）澆筑完成的堆石混凝土，在養(yǎng)護前宜避免太陽曝曬。

（3）應(yīng)在澆筑完畢（6～18）h內(nèi)開始灑水養(yǎng)護。

（4）混凝土應(yīng)連續(xù)養(yǎng)護，養(yǎng)護期內(nèi)始終使混凝土表面保持濕潤。

（5）混凝土養(yǎng)護時間，不宜少于28 d，有特殊要求的部位宜適當(dāng)延長養(yǎng)護時間。

5　強度分析

（1）堆①區(qū)和③區(qū)。堆①區(qū)共分13層，層厚2m；堆③區(qū)共分15層，層厚2m；根據(jù)強度計算考慮干擾，完成一倉堆石需要安排工期2 d，完成一倉自密實混凝土澆筑需要安排工期1.5 d，等強1 d，立模安排與堆石同時進行，上下游側(cè)回填與堆石、澆筑同時進行，完成一層施工需要4.5 d。由于①區(qū)和③區(qū)布置有坡面固結(jié)灌漿，按有蓋重考慮，按照澆筑3層進行一次固結(jié)灌漿，進行一次固結(jié)灌漿安排時間4 d。按上述順序進行安排，同時考慮澆筑能力，①區(qū)需要81 d，③區(qū)需要80 d。

（2）堆②區(qū)。堆②區(qū)共分15層，層厚2m，根據(jù)強度計算考慮干擾，完成一倉堆石需要安排工期2 d，完成一倉自密實混凝土澆筑需要安排工期2 d，立模安排與堆石同時進行，等強1 d，完成一層堆石混凝土需要5 d。固結(jié)灌漿按有蓋重考慮，安排固結(jié)灌漿7 d，則完成堆②區(qū)的堆石混凝土施工共需84 d。

根據(jù)上述安排，經(jīng)進度軟件分析，堆石強度為3 000m3/d，自密實混凝土為1 500m3/d。

6　結(jié)　論

堆石混凝土的施工相比傳統(tǒng)的常態(tài)混凝土施工能大幅提高大倉面素混凝土的施工效率，縮短工期；同時，堆石混凝土使用了大量的塊石作為原材料，施工工藝簡單，降低了綜合成本，值得推廣應(yīng)用。

作者簡介：李祚全（1978-），男，大學(xué)本科，工程師，從事水利工程技術(shù)管理工作，手機：13874873827；許航（1981-），男，碩士研究生，高級工程師，從事水利工程及水利信息化技術(shù)管理工作，手機：13875938382。

收稿日期：（2016-02-10）