呂建文

（山西省水利建筑工程局有限公司，山西 太原 030006）

1 工程概況

守口堡水庫位于大同市陽高縣龍泉鎮(zhèn)守口堡村黑水河上游段，距陽高縣城西北方向約10 km，控制流域面積291 km2，是一座集工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉及防洪等綜合利用的小（一）型水庫，總庫容980萬m3。守口堡水庫工程主要構(gòu)筑物包括樞紐工程和工業(yè)供水工程，樞紐建筑物包括大壩、供水工程取水建筑物和灌溉引水建筑物。

1.1 壩基地質(zhì)結(jié)構(gòu)

膠凝砂礫石大壩的壩基為巖基，壩基無大斷裂發(fā)育，靠右岸處發(fā)育有小型斷層及裂隙破碎帶，破碎帶寬度為0.1～2 m，延伸200～300 m，為角礫和泥質(zhì)全充填，影響帶寬度5～30 m。

巖體節(jié)理裂隙發(fā)育四組：①組N35°～45°W/NE∠70°～85°；②組N10°～25°E/SE或NW∠50°～70°；③組N70°～80°W/NE∠30°～80°；④組N65°～75°E/NW∠60°～70°。

從鉆孔壓水資料分析，壩基巖體在高程1 149～1 196 m以上巖體屬中等透水性，厚度3～28 m，以下為弱透水巖體。地下水位高程1 202.38～1 203.8 m。

1.2 壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

水庫大壩壩體采用膠凝砂礫石料填筑而成，壩體上、下游分別為常態(tài)混凝土面板，壩體全斷面為“金包銀”結(jié)構(gòu)（混凝土面板包膠凝砂礫石壩體）。大壩壩頂長354 m，最大壩高61.6 m，最大壩底寬97.9 m，壩頂寬為6 m，大壩上下游坡比均為1∶0.6。

大壩壩體內(nèi)部膠凝砂礫石，設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)為R180 C6 W2，大壩上游面板為混凝土防滲層，面板垂直厚度為1.5 m，混凝土標(biāo)號為C25 W4 F200；大壩面板下游為混凝土保護(hù)層，面板垂直厚度為1.0 m，混凝土標(biāo)號為C25 W2 F100。

大壩由左右擋水壩段、中間溢流壩段和底孔壩段組成。

擋水壩段。左右岸擋水壩段長度不同，其中左岸擋水壩長145 m，右岸擋水壩長129 m。左右岸擋水壩段上下游壩面，在高程1 240 m以上為垂直部分，以下坡比均為1∶0.6，壩頂高程為1 243.6 m。

中間溢流壩段。中間溢流壩段長度為62 m，設(shè)有6孔溢流表孔，每孔凈寬為9 m，堰項(xiàng)高程為1 240 m，到壩頂高程1 243.6 m為交通橋，交通橋橋板為預(yù)制板，共設(shè)有6跨。

底孔壩段。左右底孔壩段分別位于溢流壩段與左右擋水壩段之間，左右底孔壩段長度各為18 m，分別布置2孔沖砂泄洪底孔，斷面尺寸為4.0 m×4.8 m，進(jìn)口底高程為1 210 m，進(jìn)口設(shè)有事故檢修平板閘門；出口設(shè)有弧形工作閘門，出口挑流鼻坎高程為1 212 m。

1.3 灌溉引水和供水工程取水建筑物

灌溉引水建筑物位于左擋水壩段（樁號0+017.14）處，在壩體高程1 228.8 m埋設(shè)一根管徑D N 400鋼管，在其壩面下游設(shè)有直徑3 m的圓形檢修控制閥室，閥室基礎(chǔ)高程為1 228 m。

供水工程取水建筑物位于右擋水壩段，在其壩內(nèi)埋設(shè)一根管徑D N 800鋼管，壁厚14 mm，管中心高程為1 227.9 m，取水建筑物主要為進(jìn)水塔，進(jìn)水塔內(nèi)安裝平面閘門，主要用來控制取水量。

2 面板混凝土施工工藝

面板混凝土施工主要工藝流程：鋪料箱鋪筑膠凝砂礫料固坡、坡面浮碴及松散膠凝砂礫料清洗、大鋼模吊裝校正、鋼筋制安、銅止水安裝、堵頭模板和橡膠止水安裝、排水盲管安裝、清倉驗(yàn)收、混凝土澆筑、拆模養(yǎng)護(hù)。其操作要點(diǎn)分述如下：

2.1 鋪料箱鋪筑膠凝砂礫料固坡

上、下游面板混凝土與大壩膠凝砂礫結(jié)合部位采用富漿膠凝砂礫料擠壓成型。如按傳統(tǒng)方法施工，上、下游膠凝砂礫料填筑需要超出設(shè)計(jì)邊線50～60 c m才能達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度，然后采用挖掘機(jī)削坡，人工進(jìn)行整坡達(dá)到設(shè)計(jì)坡比1∶0.6，攤鋪效率低，施工速度慢，會造成大量的材料浪費(fèi)，施工成本高。為有效解決施工中帶來的不利因素，根據(jù)以往其他水庫大壩工程的成功經(jīng)驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)了無底鋪料箱。

鋪料箱的設(shè)計(jì)，根據(jù)膠凝砂礫料、上下游面板混凝土的坡比1∶0.6固定不變的要求，并滿足每層膠凝砂礫料鋪料厚度為55 c m的固定數(shù)值，設(shè)計(jì)而成。鋪料箱體制作，采用8 mm厚鋼板和50 mm寬角鐵，焊接而成。箱體總尺寸：340 c m×160 c m×155 c m，出料口為梯形斷面，高度等于鋪料厚度55 c m，在出料口兩側(cè)各安裝一臺3 k W附著式振動器，隨著鋪料箱的前移，振動器不停地振動，使鋪料初步形成梯形斷面。再對鋪筑成型的每層膠凝砂礫料，分別采用專用異型夯板進(jìn)行夯實(shí)，夯實(shí)時(shí)間40～60 s可達(dá)到膠凝砂礫料填筑設(shè)計(jì)壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 坡面浮碴及松散膠凝砂礫料清洗

對上、下游擠壓密實(shí)的膠凝砂礫料固坡后，殘留下的膠凝料浮碴及松散物采用電鎬進(jìn)行鑿除，然后用高壓沖毛機(jī)清洗干凈。

2.3 大鋼模吊裝校正

大鋼模吊裝采用25 t汽吊，并輔以人工進(jìn)行安裝。為了提高懸臂大鋼模的周轉(zhuǎn)速度，加快混凝土的施工進(jìn)度，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙分段長度，定做了不同規(guī)格的鋼模，定做的懸臂大鋼模結(jié)構(gòu)尺寸有：300 cm×200 cm、320 cm×200 cm、250 cm×200 cm和200 cm×200 cm四種。

上、下游面板懸臂大鋼模安裝前，先在第一層模板基礎(chǔ)面，測設(shè)控制邊線和高程，彈出模板安裝邊線。在模板安裝前，提前在基礎(chǔ)面上打孔插錨筋，錨筋直徑不小于22 mm，錨筋應(yīng)與受力方向形成一定的傾角，以便增強(qiáng)錨筋的受力和穩(wěn)定性。安裝時(shí)用25 t汽吊，將大模板吊運(yùn)至安裝位置，人工輔以就位，與大鋼模聯(lián)接的調(diào)節(jié)桿的另一端和基礎(chǔ)錨筋連接固定，相鄰兩塊大鋼模板之間用20 mm×50 mm的螺栓連接，調(diào)節(jié)桿與大鋼模連接用20 mm×100 mm的螺栓連接。每層模板初裝完成后，要進(jìn)行整體掛線調(diào)整就位，通過調(diào)節(jié)模板背面的調(diào)節(jié)桿，達(dá)到設(shè)計(jì)精度。

模板定位后，再在每塊大鋼模預(yù)留的不小于孔徑14 mm的孔內(nèi)，插入長度50 c m緊固螺栓，緊固螺栓一端通過拉筋與地錨焊接，焊接長度不小于10 c m，另一端通過帶有墊片的緊固螺母進(jìn)行擰緊，保證混凝土澆筑模板不發(fā)生移位。待模板安裝定位后，人工清理倉內(nèi)雜物，并用壓力不小于20 M P a的沖毛槍沖洗倉面，要求達(dá)到驗(yàn)倉標(biāo)準(zhǔn)。在混凝土澆筑過程中，要派模板工檢查堵頭模板和拉筋螺母等有無松動，并及時(shí)進(jìn)行校正。第一層混凝土澆筑完成，且強(qiáng)度達(dá)到2.5 M P a以上時(shí)，可以進(jìn)行第二層模板的安裝，待第二層混凝土澆筑完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后，再拆除第一層模板安裝至第二層模板上，如此重復(fù)直到面板混凝土澆筑至壩頂。

2.4 鋼筋制安

根據(jù)上、下游面板配筋圖紙，上、下游面板鋼筋直徑分別為16 mm和14 mm，網(wǎng)格尺寸為15 cm×15 cm，單層鋼筋網(wǎng)片。鋼筋綁扎自下而上進(jìn)行，面板架立筋的固定，可利用拉結(jié)懸臂大鋼模的拉筋進(jìn)行定位。綁扎時(shí)先綁縱向筋，后綁橫向筋和加強(qiáng)筋。

2.5 銅止水安裝

銅止水成型采用自制銅止水成型機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)長度一次沖壓成型。銅止水接頭焊接，采用雙面氣焊焊接，將焊接成型的銅止水按設(shè)計(jì)要求的位置擺放，然后用木模板夾緊，使銅鼻子位于伸縮縫中間與面板分縫重合，其偏差不得大于3 mm。位于澆筑混凝土一側(cè)的銅止水，再用鋼筋卡子夾緊，使其時(shí)刻保持順直，保證在澆筑混凝土?xí)r不發(fā)生位移。

2.6 堵頭模板安裝和橡膠止水安裝

堵頭模板采用木工板制作，木模板加固采用內(nèi)拉外撐方式，內(nèi)部采用直徑14 mm圓鋼拉筋，外部支撐采用直徑48 mm鋼管。模板拼裝完成之后，進(jìn)行永久加固并調(diào)整就位。

上、下游面板每隔15 m設(shè)一道伸縮縫，伸縮縫內(nèi)設(shè)651型橡膠止水帶，橡膠止水帶接頭采用熱熔連接。熱熔連接開始時(shí)，首先將橡膠止水帶需熔接兩端的5 c m部分，用打磨機(jī)打磨干凈，露出新鮮的橡膠面，兩端頭搭接處中間，預(yù)留長20～30 mm的空間，用于干凈生膠片的連接。在加工打磨橡膠止水帶連接端頭的同時(shí)，預(yù)熱橡膠止水帶的熔接模具，預(yù)熱時(shí)間約30 m in左右，目的是將模具溫度控制在140℃～150℃度之間。然后用千斤頂將安放好的頂模具加壓，加壓后，保持模具溫度在140℃～150℃之間，持續(xù)時(shí)間約20～30 min即可開模。開模后檢查接頭的熔接質(zhì)量，質(zhì)量合格后可將熔接的橡膠止水帶溫度降至常溫，開始橡膠止水帶的安裝。

2.7 排水盲管安裝

排水盲管采用直徑150 mm聚乙烯管，外包一層土工布而成。此種管材具有極高的表面滲水能力和內(nèi)部通水能力，并具有極好的抗壓能力及適應(yīng)變形的能力；同時(shí)還具有重量輕、易裁剪、施工安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，排水盲管位于面板混凝土和膠凝砂礫料結(jié)合部位，排水盲管間距為3 m。排水盲管安裝前，現(xiàn)場測量放線定位，按施工圖紙要求安裝，然后用鋼筋制作的固定支架夾緊固定，支撐牢固。在排水盲管接頭處采用對接連接，先用12號鉛絲對拉扎緊，再在連接好后的排水盲管接頭外側(cè)包土工布一層，防止混凝土澆筑施工過程中堵塞排水盲管。

2.8 面板混凝土澆筑

上、下游面板混凝土澆筑，擬采取分塊跳倉法施工，由低向高逐層推進(jìn)?；炷翑嚢璨捎肏 L S90攪拌機(jī)攪拌，混凝土運(yùn)輸采用10 m3混凝土罐車運(yùn)至施工現(xiàn)場直接入倉，按通倉法分層澆筑，分層厚度為50 c m，人工攤鋪平倉，直徑70 mm型軟軸振搗器振搗密實(shí)，混凝土入倉坍落度控制在7～9 cm。在銅止水和橡膠止水周圍采用直徑30 mm型軟軸振搗器振搗，確保混凝土振搗密實(shí)。

2.9 拆模、養(yǎng)護(hù)

模板拆除應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳拆模時(shí)間，一般情況下，當(dāng)混凝土實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到2.5 M P a以上時(shí)，即可拆除。面板混凝土用保溫和保濕的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，當(dāng)模板拆除后，及時(shí)覆蓋黑色工程毯進(jìn)行保溫。然后從壩頂通一根5 c m的塑料管，管壁打眼成梅花型布置，采用流水進(jìn)行保濕，連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于90 d。

3 結(jié)語

膠凝砂礫石大壩面板混凝土施工中，嚴(yán)格控制施工工序和施工工藝，是確保大壩面板混凝土質(zhì)量的前提，尤其要控制好壩體膠凝砂礫石與上下游面板混凝土結(jié)合部位的富漿膠凝砂礫石的壓實(shí)度，以及在混凝土澆筑過程中對上游排水盲管的保護(hù)。