薛秀春，楊普鋒

（1.貴州水利科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，貴陽(yáng) 550002；2.中國(guó)水利水電第六工程局有限公司，沈陽(yáng) 110179）

1 工程概況

朱昌河水庫(kù)位于北盤(pán)江二級(jí)支流朱昌河上（一級(jí)支流為烏都河），在貴州省盤(pán)州市英武鎮(zhèn)境內(nèi)。朱昌河水庫(kù)為中型水庫(kù)，工程等別為Ⅲ等，工程任務(wù)是以供水為主，兼顧發(fā)電。朱昌河水庫(kù)大壩采用全斷面碾壓混凝土重力壩，壩頂高程1 461.4 m，最大壩高102.1 m，壩頂全長(zhǎng)264.9 m；壩頂寬度8.2 m，壩底最大寬度約90 m；由右岸擋水壩段、電站進(jìn)水口壩段、溢流壩段及左岸擋水壩段組成。

溢洪道采用表孔泄洪方式，底部挑流消能，表孔寬27 m，表孔溢洪道2 孔，閘門(mén)尺寸（寬×高）為10 m×6.03 m。溢洪道堰面凈寬23.0 m，堰頂高程1 454.0 m，下部反弧段最低起始高程1 378.0 m；襯砌厚度1.0 m，襯砌成形堰面坡度1∶0.8，采用90 d齡期C40W8F50抗沖耐磨混凝土。堰面與壩體分開(kāi)澆筑，采用二期澆筑，一二期結(jié)合面為臺(tái)階式（高0.9 m、寬0.72 m），沿每個(gè)臺(tái)階立面布設(shè)單排水平并縫插筋（Ф20@50 cm，長(zhǎng)1.93 m，外露0.8 m）。

2 施工方法簡(jiǎn)述

根據(jù)工期要求和質(zhì)量控制需要，朱昌河水庫(kù)大壩溢洪道堰面按照先導(dǎo)墻后堰面的順序安排澆筑，并確定采用翻模工藝澆筑。斜直段采用3 m×3 m大塊翻模，按照自下而上分倉(cāng)逐層翻拆、逐層澆筑的間歇澆筑方式施工；上下弧段則采用由底至高逐層連續(xù)翻升澆筑，按現(xiàn)安、現(xiàn)澆、現(xiàn)拆、現(xiàn)壓的循環(huán)翻升工藝澆筑。

斜直段堰面澆筑利用3 m×3 m 大塊翻模，按照3 m 或6 m 一層逐層上升澆筑；待本倉(cāng)澆筑完成后，拆除下層先澆筑倉(cāng)號(hào)的模板（拆除時(shí)間安排應(yīng)以不破壞混凝土表面為前提），翻升安裝至上部待施工倉(cāng)號(hào)，從而完成模板的翻升安裝工作。根據(jù)倉(cāng)號(hào)大小和現(xiàn)場(chǎng)條件，擬定采用泵送和吊罐兩種入倉(cāng)方式（下半部泵送入倉(cāng)，上半部采用塔機(jī)吊吊罐入倉(cāng)）。

堰面上下弧段為異形結(jié)構(gòu)，采用P3015 或P1015小塊鋼模板拼裝方式，按照模板安裝一段、澆筑一段、模板拆除一段、壓面處理一段的循環(huán)翻升連續(xù)澆筑工藝施工，由底至高逐層連續(xù)翻升澆筑。澆筑時(shí)，將已澆筑振搗成形的下部堰面在混凝土初凝前拆除模板、并將拆除的模板翻升至上層安裝；上部在上層倉(cāng)面已澆筑的堰面混凝土初凝前完成模板安裝加固，并在上層倉(cāng)面堰面混凝土初凝前完成覆蓋澆筑；下部則在初凝前、拆除模板后及時(shí)完成壓面處理，以保證外觀質(zhì)量。

3 不利因素分析

（1）采用的泵送和吊罐入倉(cāng)工藝澆筑，實(shí)際并不利于翻模工藝的質(zhì)量控制；由于坍落度較大，振搗過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡和水泡較多，在采用翻模工藝條件下堰面表面因氣泡、水泡而產(chǎn)生的細(xì)微斑點(diǎn)狀凹坑較多（斜面模板不利于垂直上返的氣泡或水泡排出）。

（2）由于自制砂料石粉含量較大，含量為16%～20%，高標(biāo)號(hào)混凝土條件下堰面混凝土極易產(chǎn)生干縮等裂縫，在后期外觀檢查中實(shí)際也發(fā)現(xiàn)有一些細(xì)微裂縫。

（3）采用翻模工藝，需要多塊模板現(xiàn)場(chǎng)拼裝，易出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)和縫隙漏漿等問(wèn)題；同時(shí)，采用內(nèi)拉加固形成的螺栓孔，也是需要處理的缺陷之一。

（4）斜直段堰面采用翻模工藝需要分倉(cāng)逐層澆筑，施工縫較多，不僅易在上下接縫處產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，層間結(jié)合質(zhì)量也將直接影響堰面的整體防滲性能。

（5）因前期開(kāi)采石料原巖強(qiáng)度偏低（主要是表層巖體風(fēng)化導(dǎo)致強(qiáng)度偏低）和入倉(cāng)工藝限制，實(shí)際配置的C9040W8F50 抗沖耐磨混凝土配比水泥摻量偏大，而本工程溢洪道導(dǎo)墻及堰面結(jié)構(gòu)尺寸（短邊不小于1 m）均屬大體積混凝土，不利于溫控防裂。

（6）因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所限，上下弧段采用的是逐層連續(xù)翻升的澆筑工藝，但因倉(cāng)號(hào)大，模板翻拆工作量大、養(yǎng)護(hù)澆筑強(qiáng)度高等因素均不利于混凝土層面的及時(shí)覆蓋控制，易產(chǎn)生冷縫。

4 原材料及配比控制

4.1 簡(jiǎn)述

混凝土使用材料：采用P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，砂石料自行開(kāi)采灰?guī)r加工，采用F 類II 級(jí)粉煤灰，外加劑使用的是URC-3型聚羧酸高性能減水劑（緩凝型）和HF外加劑。采用90 d齡期強(qiáng)度進(jìn)行配合比試驗(yàn)，并最終確定使用的抗沖耐磨混凝土施工配比，具體配比參數(shù)見(jiàn)表1。

混凝土種類C9040W8F50級(jí)配水膠比砂率/%砂0.32 30材料用量/（kg/m3）水143水泥358粉煤灰89 554小石479中石815減水劑4.469 HF外加劑13.406聚丙烯纖維1.0 C9040W8F50二 二0.32 30 136 340 85 566 489 833 4.250 12.750 1.0坍落度/cm 16～20（泵送）15～17（吊罐）

該配比經(jīng)各項(xiàng)試驗(yàn)，其抗壓強(qiáng)度、抗凍、抗?jié)B等性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果均達(dá)到了設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，抗沖耐磨強(qiáng)度檢測(cè)值也高于設(shè)計(jì)要求的4 h/（kg/m2）的合格標(biāo)準(zhǔn)，性能相對(duì)較好。

4.2 施工控制

針對(duì)砂料石粉含量過(guò)高和配比坍落度大等不利因素制定合理的控制措施，以減少或避免堰面表面裂縫及各類外觀缺陷的產(chǎn)生。

（1）以滿足施工性能和設(shè)計(jì)性能指標(biāo)為前提，通過(guò)試驗(yàn)來(lái)獲取低砂率混凝土配比，通過(guò)減少砂料用量來(lái)減輕石粉含量過(guò)大帶來(lái)的不利影響；朱昌河水庫(kù)大壩溢洪道堰面混凝土配比實(shí)際控制砂率定在30%，低于較常規(guī)配比砂率控制值。

（2）在滿足泵送或吊罐入倉(cāng)條件下，采用低坍落度混凝土，從而減少振搗氣泡或水泡的產(chǎn)生，并有利于適當(dāng)減少用水量和水泥量。

（3）為減少干縮裂縫，調(diào)整采用了摻加HF抗沖耐磨混凝土外加劑，該外加劑具有減水功能、有利于提高混凝土密實(shí)性和耐磨性，并能提高膠凝骨料界面性能和混凝土抗裂性能；相比摻加硅粉來(lái)說(shuō)，更有利于裂縫防治和提高混凝土料的施工性能。

（4）HF 粉煤灰抗沖耐磨混凝土具有和易性好、不易產(chǎn)生裂縫等優(yōu)點(diǎn)[1]。因此，擬定采用添加II 級(jí)粉煤灰；當(dāng)采用90 d 齡期配比時(shí)，粉煤灰摻量宜為25%以內(nèi)[2]，從而使抗沖耐磨混凝土性能達(dá)到最佳；朱昌河水庫(kù)的大壩溢洪道堰面HF粉煤灰抗沖耐磨混凝土配比中粉煤灰摻量最終確定為20%，且實(shí)際效果明顯，施工性能改善較大，各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（5）采用HF外加劑，在石粉等細(xì)粉含量較高的條件下易扒底，除按前述要求降低砂率外，還須通過(guò)調(diào)整HF外加劑摻量來(lái)加以解決；朱昌河水庫(kù)HF粉煤灰抗沖耐磨混凝土配比選用HF外加劑基準(zhǔn)摻量為3%，但實(shí)際澆筑過(guò)程中為解決扒底問(wèn)題，HF外加劑基本按照2%～3%范圍進(jìn)行調(diào)整。

（6）HF 混凝土的拌和時(shí)間應(yīng)比普通混凝土的拌和時(shí)間延長(zhǎng)90 s或總拌和時(shí)間控制在不少于180 s[3]，在施工時(shí)應(yīng)對(duì)拌和時(shí)間加以控制，以保證混凝土料的均勻性和和易性。

（7）根據(jù)原材料質(zhì)量變化，尤其是后期開(kāi)采毛料強(qiáng)度變化情況，并結(jié)合施工過(guò)程各齡期試件（7 d、14 d、28 d 和90 d）實(shí)際檢測(cè)強(qiáng)度變化情況，適時(shí)調(diào)整水泥膠材摻量；隨著后期砂石料質(zhì)量的提高，混凝土實(shí)際強(qiáng)度均得到了大幅提高，實(shí)際最大強(qiáng)度達(dá)到了45.9 MPa，為此在中后期將堰面混凝土配比中膠材用量降低到了400 kg/m3（其中水泥摻量控制在320 kg/m3，吊罐入倉(cāng)條件下）；通過(guò)后期檢測(cè)，配比調(diào)整后的混凝土強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，效果明顯。

（8）采用帶緩凝效果的減水劑，盡可能延長(zhǎng)初凝時(shí)間，本工程通過(guò)該措施，使混凝土最大初凝時(shí)間達(dá)到6 h左右，滿足了現(xiàn)場(chǎng)入倉(cāng)澆筑強(qiáng)度，避免了澆筑時(shí)冷縫、假凝等質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。

5 混凝土澆筑控制措施

5.1 模板安裝施工控制

采用翻模工藝，關(guān)鍵在于保證模板平整度、模板拼縫質(zhì)量和模板加固質(zhì)量，主要采取措施：

（1）堰面范圍全部采用新定制3.0 m×3.0 m大塊翻模，翻模面板厚度加強(qiáng)為5 mm厚鋼板，確保模板平整度，防止模板使用過(guò)程中發(fā)生變形。

（2）加強(qiáng)測(cè)量監(jiān)控，按照先放樣、后安裝、最后進(jìn)行復(fù)測(cè)校驗(yàn)的順序安排模板安裝作業(yè)，嚴(yán)格按照鋼模板安裝偏差允許值控制模板安裝精度。

（3）上齊模板連接螺栓、并擰緊，采用內(nèi)拉方式進(jìn)行加固，利用堰面臺(tái)階布置的插筋做內(nèi)拉錨筋固定點(diǎn)，錨筋直徑不少于12 mm；同時(shí)，利用架管輔助對(duì)模板上口進(jìn)行鎖口固定，防止模板上口外翻或內(nèi)塌。

（4）控制單倉(cāng)澆筑斜長(zhǎng)，宜按3 m或6 m斜長(zhǎng)控制，并按3 m 配雙層模板、6 m 配四層模板的要求配置模板；倉(cāng)號(hào)澆筑完成后，新澆筑倉(cāng)號(hào)范圍模板不拆除，而是將其下層倉(cāng)號(hào)模板拆除翻升至備倉(cāng)倉(cāng)號(hào)，并利用未拆的新澆倉(cāng)號(hào)模板作為連接支撐平臺(tái)，達(dá)到模板根部鎖定的效果。

（5）針對(duì)上下弧段堰面模板安裝工藝，配置足夠的模板工，在滿足弧線控制的前提下盡可能選擇尺寸較大的模板拼裝，并簡(jiǎn)化模板加固方式（按堰面弧形尺寸提前安置模板支托架立方格網(wǎng)筋，并以該架立筋和本身堰面鋼筋網(wǎng)作為模板拉結(jié)固定筋），從而加快模板翻拆速度，保證弧段堰面分層澆筑混凝土層面得到及時(shí)覆蓋（防止形成冷縫）。

5.2 混凝土澆筑施工

溢洪道堰面混凝土澆筑采用的翻模工藝，重點(diǎn)在于澆筑工序控制，該工序是否控制到位，將直接影響堰面成形質(zhì)量和混凝土性能指標(biāo)。

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，堰面斜直段下部及下部反弧段采用泵送工藝，上弧段和斜面中上部則采用吊罐入倉(cāng)工藝；為了減少由于泌水、排氣等在表面產(chǎn)生的水泡、氣泡和減少表面干縮、龜裂等問(wèn)題，在入倉(cāng)強(qiáng)度滿足養(yǎng)護(hù)澆筑強(qiáng)度時(shí)盡可能采用吊罐入倉(cāng)方式。

（2）采用薄層澆筑，嚴(yán)格控制鋪筑層厚度，按照30 cm 層厚控制，以保證振搗質(zhì)量，同時(shí)利于氣泡、水泡上翻排凈。

（3）利用堰面鋼筋保護(hù)層厚度（保護(hù)層10 cm）較厚的條件，在采用Ф100 振搗棒沿鋼筋內(nèi)側(cè)振搗的同時(shí)，輔助Ф50振搗棒于鋼筋和模板間進(jìn)行振搗排氣和排除水泡；振搗時(shí)間以15～30 s 為宜，嚴(yán)禁過(guò)振、漏振[4]，具體可通過(guò)多倉(cāng)試驗(yàn)確定合理的振搗時(shí)間。

（4）混凝土澆筑過(guò)程為防止倉(cāng)內(nèi)出現(xiàn)失塑假凝或初凝的情況，在保證入倉(cāng)強(qiáng)度的同時(shí)，通過(guò)倉(cāng)面噴霧、保證供料強(qiáng)度、倉(cāng)面覆蓋等措施實(shí)現(xiàn)倉(cāng)面的養(yǎng)護(hù)澆筑。

（5）堰面混凝土澆筑盡可能避開(kāi)夏季高溫時(shí)段，選擇溫度較低、而又能滿足入倉(cāng)澆筑溫度的季節(jié)安排澆筑，且盡量安排當(dāng)天夜間低溫時(shí)段澆筑，以減少溫控壓力。

（6）上下弧段堰面澆筑振搗時(shí)，應(yīng)注意模板變形監(jiān)測(cè)和控制，避免振搗距模板過(guò)近造成跑模；安排足夠的瓦工，以便及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)拆模板范圍混凝土面的壓面收光；嚴(yán)格控制拆模時(shí)間，在混凝土初凝前應(yīng)完成拆模（包括模板支托架立網(wǎng)筋及拉結(jié)筋割除）、并快速壓面。

5.3 縫面處理

合理的分層分塊澆筑方式，對(duì)于堰面混凝土溫控防裂是有利的，但隨之而來(lái)的是縫面的增加將對(duì)堰面混凝土結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和防滲性能產(chǎn)生不利的影響。采用翻模工藝，必須采取有效措施改善層面結(jié)合質(zhì)量。

（1）為提高層間縫面防滲質(zhì)量和整體性，采用縫面設(shè)置鍍鋅止水鐵片方式提高層間防滲效果，堰面上下層水平施工縫面和堰面與導(dǎo)墻間豎向施工縫面均設(shè)置一道鍍鋅止水鐵片和并縫插筋。

（2）加強(qiáng)層面處理質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定的施工縫面處理標(biāo)準(zhǔn)施工；模板安裝前進(jìn)行初驗(yàn)，保證縫面100%范圍達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；模板安裝后、開(kāi)倉(cāng)前進(jìn)行二次驗(yàn)收，確?？p面沖洗干凈、無(wú)積水。

（3）第一層混凝土澆筑前，應(yīng)對(duì)混凝土基面鋪設(shè)1～1.5 cm 厚砂漿層，砂漿鋪設(shè)均勻、不漏鋪，通過(guò)砂漿有效提高層間結(jié)合強(qiáng)度。

（4）采用分層間歇翻升澆筑工藝，應(yīng)縮短上下層倉(cāng)號(hào)澆筑間隔時(shí)間，以避免水平層間縫面放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生裂縫。

6 澆筑后養(yǎng)護(hù)管理

朱昌河水庫(kù)大壩選用C40 高標(biāo)號(hào)混凝土，水泥摻量高，澆筑后水化熱溫升大，很容易形成溫度裂縫。對(duì)此，必須充分重視澆筑后的養(yǎng)護(hù)管理，通過(guò)通水降溫和表面保濕等措施，合理降低內(nèi)外溫升。

（1）下弧段厚度大，采取埋置冷卻水管通水冷卻的方式降低初期溫升，通過(guò)通水冷卻降低混凝土溫度上升期的最大溫升，但混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，則停止通水。

（2）采用噴淋管持續(xù)噴淋保濕，在混凝土拆模后即刻安排對(duì)表面進(jìn)行噴淋養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面處于常流水狀態(tài)；噴淋花管可掛設(shè)于翻模下口，并隨著模板翻升，及時(shí)逐層抬升。

（3）混凝土初凝后，應(yīng)及時(shí)安排對(duì)層間水平縫面采用人工灑水保濕；上下弧段堰面混凝土在完成壓面處理和初凝后，同樣采用噴淋管常流水方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

（4）盡可能避免在溫升最高時(shí)段（在3～5 d時(shí)，溫升達(dá)到最高）進(jìn)行表面冷水噴淋降溫，以控制表面淺層裂縫的出現(xiàn)，具體可通過(guò)提早拆?；蜓雍蟛鹉５确绞奖荛_(kāi)溫升最高時(shí)段，條件允許時(shí)可采取覆蓋保溫措施；根據(jù)本工程實(shí)際條件，實(shí)際采取的是將拆模時(shí)間控制在澆筑后2 d內(nèi)完成，拆模后及時(shí)噴淋養(yǎng)護(hù)，以達(dá)到混凝土在初期溫升時(shí)即得到降溫養(yǎng)護(hù)。

7 效果分析

朱昌河水庫(kù)大壩溢洪道堰面混凝土改用翻模工藝后，自2019年3月20日開(kāi)始施工，于2019年10月3日完成堰面澆筑。從澆筑后的外觀效果和各項(xiàng)混凝土性能指標(biāo)檢測(cè)情況看，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，施工效果較好。

7.1 外觀質(zhì)量

（1）堰面澆筑成型后，整體外觀平順，未出現(xiàn)大于1 cm 的明顯錯(cuò)臺(tái)，且局部錯(cuò)臺(tái)不連續(xù)，經(jīng)打磨處理后不影響外觀。

（2）使用的新模板效果較好，堰面未出現(xiàn)明顯的連續(xù)凹坑鼓包等缺陷，相對(duì)平整度均控制在2 cm以內(nèi)，平整度控制效果滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

（3）表面未發(fā)現(xiàn)明顯的蜂窩麻面缺陷，但存在一些氣泡、水泡等細(xì)微斑點(diǎn)狀凹坑（凹點(diǎn)直徑大多在1～3 mm、深度1 mm左右），在拆模后及時(shí)采用環(huán)氧樹(shù)脂膠泥進(jìn)行了填抹處理。

（4）因?qū)嶋H采用的混凝土入倉(cāng)工藝所限，斜直段泵送入倉(cāng)部位表面局部存在少量不規(guī)則的淺層裂縫，需要后期采用環(huán)氧樹(shù)脂AB 料進(jìn)行化灌補(bǔ)強(qiáng)處理。

7.2 混凝土性能指標(biāo)檢測(cè)

溢洪道抗沖耐磨混凝土性能指標(biāo)主要有抗壓強(qiáng)度、抗沖耐磨強(qiáng)度、抗?jié)B等級(jí)及抗凍等級(jí)等，經(jīng)試件取樣檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，其各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測(cè)值基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

（1）混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)值均不低于設(shè)計(jì)指標(biāo)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)90 d 齡期試件強(qiáng)度檢測(cè)值在41.0～45.9 MPa 之間，現(xiàn)場(chǎng)回彈檢測(cè)強(qiáng)度也基本與試件強(qiáng)度檢測(cè)值一致。

（2）抗沖耐磨指標(biāo)檢測(cè)值也滿足設(shè)計(jì)要求，施工過(guò)程所取90 d 齡期試件實(shí)際抗沖耐磨強(qiáng)度檢測(cè)值在3.72～4.49 h/（kg/m2）之間（有2組低于設(shè)計(jì)值，但整體合格率達(dá)到了97%），平均值約4.2 h/（kg/m2）。

（3）抗?jié)B、抗凍等級(jí)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，抗?jié)B試件檢測(cè)不低于W8，抗凍試件檢測(cè)不低于F50。

8 結(jié)語(yǔ)

由于工期較緊，為便于溢洪道導(dǎo)墻和堰面交替并行施工，堰面混凝土澆筑采用了翻模工藝。通過(guò)使用新制模板、采用HF 粉煤灰抗沖耐磨混凝土配比、控制坍落度、控制初凝時(shí)間、優(yōu)化膠材及HF 外加劑用量等措施，順利完成堰面混凝土澆筑。通過(guò)后期對(duì)堰面成形外觀質(zhì)量和各項(xiàng)性能檢測(cè)，實(shí)際澆筑質(zhì)量達(dá)到了驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求。雖然受現(xiàn)場(chǎng)施工條件所限，堰面表面實(shí)際出現(xiàn)了少量氣泡、水泡等造成的細(xì)微凹坑和淺層裂縫等缺陷，但經(jīng)填補(bǔ)及化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理后并不影響整體質(zhì)量。朱昌河水庫(kù)大壩溢洪道堰面混凝土采用翻模工藝取得成功，證明堰面混凝土采用翻模工藝的澆筑方案是可行的，但在采用入倉(cāng)工藝上，應(yīng)盡可能采用低坍落度的入倉(cāng)方式，以控制用水量，從而避免出現(xiàn)氣泡、水泡引起的表面凹坑和淺層裂縫。朱昌河水庫(kù)大壩溢洪道堰面混凝土澆筑采用的翻模工藝實(shí)踐，值得同類項(xiàng)目借鑒。