賈 洪 波， 安 新

(中國安能集團第三工程局巴塘項目部，四川 甘孜 626000)

1 概 述

云南某大型水電站采用鋼筋混凝土面板作為堆石壩上游側(cè)的防滲結(jié)構(gòu)。面板底部高程為1 471 m，頂部高程為1 623 m，混凝土面板的面積總計為87 590 m2，垂直伸縮縫設(shè)置為每隔12 m一條，按照伸縮縫的設(shè)置：一期為32塊面板，二期為45塊面板。設(shè)置水平施工縫1條，位于高程1 555 m處，面板厚度自底部向頂部逐漸變小，頂部厚度為0.4 m，底部最大厚度約為0.81 m，面板厚度按公式e=0.4+0.002 7H計算(H為計算斷面到防浪墻底部的垂直高度)，面板表面坡比為1∶1.4。

該工程面板混凝土參數(shù)：二級配混凝土，采用普通硅酸鹽水泥，最大骨料為中石，粒徑不超過40 mm。混凝土強度等級為C25，抗?jié)B等級為W12，抗凍等級為F100，混凝土極限拉伸值≥100×10-6。在面板混凝土中摻入了20%的粉煤灰，同時摻入了聚丙烯纖維和MgO，外加劑采用高效減水劑和引氣劑，其能有效增加混凝土的耐久性和抗裂性，增加和易性，補償混凝土干縮變形和收縮變形，提高抗拉強度。面板混凝土配合比設(shè)計的基本思路：在滿足設(shè)計要求的強度、抗?jié)B、耐久性及良好和易性前提下，重點考慮其防裂問題，并能較好地滿足施工要求。

根據(jù)壩體填筑及防洪度汛要求，面板混凝土共分兩期澆筑，均采用4套無軌滑模、跳倉澆筑方式，相鄰倉號澆筑間歇時間不少于72 h。大壩面板一期高程約為1 471～1 555 m，共計32塊混凝土面板。大壩面板二期高程約為1 555～1 623 m，共計45塊混凝土面板。筆者對面板混凝土的運輸方式與澆筑進行了闡述。

2 混凝土運輸方式分析

2.1 水平運輸方式分析

根據(jù)面板混凝土現(xiàn)場模擬試驗得知：采用自卸車運輸較采用混凝土攪拌車運輸時間大為減少，主要節(jié)省了從拌和樓放料至運輸設(shè)備之間的時間；考慮到拌和樓出機口下料困難、運輸中混凝土坍落度損失過大和混凝土溫度升高等問題，水平運輸混凝土計劃采用12 t自卸車，每車可運輸面板混凝土3 m3，運輸過程中自卸車需覆蓋遮雨(陽)布。

2.2 垂直運輸方式分析

(1)門機：使用門機澆筑混凝土的優(yōu)點為門機機械性能比較穩(wěn)定，澆筑效率較高，安裝與拆卸較方便，起重重量較大。已建成的潘家口水庫樞紐工程大壩混凝土澆筑采用門機澆筑混凝土近300萬m3，取得了較好的施工經(jīng)濟效益。但是，選擇門機進行面板混凝土澆筑，在其實際應(yīng)用過程中受施工現(xiàn)場的實際地形影響，門機只能布置在趾板水平段，并因門機受臂長和高度的影響導(dǎo)致其運送混凝土的控制范圍有限；同時，門機設(shè)備的安裝與拆除次數(shù)較多的問題依然存在。綜上所述：如果選擇門機進行面板混凝土的垂直運輸，施工強度將難以保證且工程投資較高。

(2)塔機：使用塔機作為面板混凝土的垂直運輸設(shè)備需要將塔機和膠帶機有機結(jié)合方能具備混凝土水平運輸和混凝土垂直運輸?shù)哪芰?，同時亦能滿足倉面布料功能需求，在連續(xù)高強度混凝土澆筑施工中較為實用[1]。構(gòu)皮灘水電站第二級垂直升船機混凝土澆筑采用塔機結(jié)合膠帶機的方式被證明其有效且經(jīng)濟。但若在本工程項目面板混凝土澆筑施工中選擇塔機進行垂直運輸作業(yè)，塔機的最優(yōu)布置位置為基坑、左右岸壩肩和高程1 623 m施工平臺，但塔機運送混凝土的控制范圍有限且塔機入倉強度和起重量小。當混凝土澆筑單元大、入倉強度高時，施工進度和質(zhì)量將受到影響。

(3)纜機：使用纜機作為面板混凝土垂直運輸設(shè)備具有工作跨度大、工作效率高、工作范圍廣、工作時間長等優(yōu)點，同時還能滿足鋼筋、模板等各種施工構(gòu)配件的吊運與安裝要求，在高山峽谷中混凝土澆筑工程量大、鋼筋配置少的大壩面板混凝土施工中比較實用。白鶴灘水電站大壩混凝土澆筑采用纜機作為主要垂直運輸設(shè)備，能夠同時滿足施工強度與施工質(zhì)量要求。但在本工程項目使用纜機結(jié)合膠帶機的方式入倉混凝土，存在纜機進場及安裝耗時多、纜機塔架平臺施工工程量較大、價格高昂的不足。

(4)膠帶機：膠帶機是一種可用于混凝土澆筑的輕型運輸設(shè)備，具有構(gòu)造簡單、就位方便、設(shè)備投資低的優(yōu)點，適應(yīng)各種復(fù)雜的地形條件，在混凝土澆筑量大的大壩混凝土施工中比較適用。白鶴灘水電站二道壩混凝土澆筑采用膠帶機布料入倉的方式，在地形復(fù)雜、工程量大的不利條件下快速施工，縮短了施工工期，取得了較好的施工效益。但在本工程項目中用于面板混凝土澆筑，存在混凝土運輸及卸料時易產(chǎn)生骨料離析、運輸時因?qū)雍褫^薄對溫控不利的不足。用于混凝土澆筑時，必須搭設(shè)支撐架且支撐架屬于混凝土預(yù)埋件而無法回收，導(dǎo)致施工成本較高；澆筑施工跨度越大、高度越高，需要的支撐架就越多，因此其不適用于高度較大的面板混凝土施工。

(5)負壓溜管：負壓溜管適用于狹窄河床地區(qū)的混凝土澆筑施工，適用坡度一般為1∶1～1∶0.75，高差一般為0～50 m。西泌河水庫攔河大壩混凝土澆筑采用負壓溜管的方式入倉混凝土，很好地保證了施工進度與施工質(zhì)量。但本工程大壩上游壩坡坡比為1∶1.4，在高程1 623 m施工平臺拉面板，高差為152 m，其不滿足負壓溜管的適用條件。負壓溜管使用時，負壓溜管底部的鋼槽和其上部膠管易被磨穿，且需修筑好混凝土的運輸?shù)缆?結(jié)合本工程大壩的施工進度與作業(yè)環(huán)境，面板混凝土采用負壓溜管入倉比較困難。

(6)溜槽：溜槽由受料斗、溜槽主體、出料口和支撐鋼結(jié)構(gòu)組成。一般而言溜槽的控制高度較小，但其可多級組合布置，在落料的過程中不易產(chǎn)生骨料分離且可連續(xù)作業(yè)，該種入倉方式的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、易安裝、成本較低，在保證混凝土質(zhì)量的同時能快速投產(chǎn)。溜槽入倉既能發(fā)揮溜槽入倉混凝土質(zhì)量有保證、效率高的優(yōu)勢，又能滿足面板混凝土快速施工的要求。曼點水庫大壩碾壓混凝土施工采用溜槽設(shè)備，成功地解決了大壩混凝土入倉難的問題。

在綜合以上因素并進行分析比較后，最終本工程面板混凝土垂直運輸采用溜槽入倉方式。項目部還對此進行了入倉試驗。

2.3 混凝土垂直運輸溜槽入倉試驗

2.3.1 方案一

(1)現(xiàn)場模擬試驗?，F(xiàn)場試驗環(huán)境布置為模擬1 584 m高程、斜長194.46 m部位的混凝土澆筑施工。試驗時，使用混凝土罐車將混凝土倒至溜槽中直接澆筑入倉。配合比試驗結(jié)果顯示：面板混凝土應(yīng)選用摻聚羧酸減水劑的配合比進行施工，出機口坍落度為70～90 mm和50～70 mm，并在滿足現(xiàn)場施工要求的前提下盡可能地選用出口坍落度為50～70 mm的配合比施工[2]。

(2)制定的方案。在進行面板1 623 m高程以下部位混凝土澆筑施工時，在1 623 m高程設(shè)置主溜槽一條，并將其下部延續(xù)至混凝土澆筑倉面，在距離混凝土澆筑倉面8 m范圍時分為兩條支溜槽。初步考慮主溜槽每隔50 m設(shè)置一道擋板，根據(jù)現(xiàn)場施工情況擋板可適當加密；溜槽的搭接長度不應(yīng)小于20 cm，以防止出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。在高程1 623 m施工平臺，應(yīng)利用混凝土罐車將混凝土轉(zhuǎn)運至溜槽中直接溜槽入倉。

2.3.2 方案二

(1)現(xiàn)場模擬試驗?，F(xiàn)場試驗環(huán)境模擬設(shè)置為高程1 623 m、斜長261.26 m部位的混凝土澆筑施工。面板混凝土配合比采用摻聚羧酸減水劑的配合比，其出口坍落度為70～90 mm和50～70 mm。試驗時，分別采用混凝土罐車和自卸車兩種方式將混凝土從左岸拌和系統(tǒng)運輸至高程1 623 m平臺。經(jīng)現(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn)：采用混凝土罐車和自卸車均可將混凝土送至溜槽，同時也能滿足將混凝土采用溜槽運輸至澆筑倉面的要求。受天氣情況等外界因素影響，混凝土坍落度變化很大，在滿足現(xiàn)場施工要求的前提下，應(yīng)盡量使用出口坍落度較低的配合比施工。

(2)制定的方案。在進行面板1 623 m高程以下部位澆筑施工時，在面板每一澆筑塊倉面上部布置一個集料斗，在高程1 623 m施工平臺采用12 t自卸汽車將混凝土從左岸拌和系統(tǒng)運輸至高程1 623 m平臺，然后將混凝土直接倒入集料斗中，下部接一條主溜槽至澆筑倉面，在距倉面8 m左右時設(shè)兩條分溜槽，溜槽的搭接長度不小于20 cm以防止漏漿。溜槽分別在高程1 623 m、1 600 m、1 584 m、1 555 m、1 526 m、1 497 m部位每隔20～30 m斜長設(shè)置一個擋板，以防止混凝土骨料發(fā)生分離。

混凝土垂直運輸利用溜槽入倉，其長度約為261.26 m。為保證面板混凝土不離析、和易性好，主溜槽每隔20 m設(shè)置一道擋板可防止飛石滾落，從而有效地起到了安全防護作用。

3 面板混凝土澆筑注意事項

(1)面板混凝土澆筑采用人工平倉方式，每層布料厚度按公式e=0.4+0.0027H計算，如遇止水銅片則采用人工輔助布料的方式，但須特別注意銅止水處應(yīng)振搗密實，振搗以混凝土開始泛漿、不出氣泡為準。

(2)面板混凝土澆筑完成24 h后，必須立即進行灑水養(yǎng)護，可采用壓蓋草簾用水管長流水養(yǎng)護的方法避免日光暴曬，養(yǎng)護至水庫蓄水為止[1]。

(3)混凝土入倉平倉、振搗完一層后，滑模即可滑升，將每次滑升的垂直高度控制在30 cm左右，滑模的滑升速度以1.5～2.5 m∕h左右為宜。因特殊原因停工或混凝土入倉后4 h未連續(xù)作業(yè)時必須將滑?；?，否則將會使混凝土與滑?；瀹a(chǎn)生黏結(jié)效應(yīng)；但如果強行滑升則將拉裂混凝土表面，甚至?xí)斐善潆y以滑動。

(4)無軌滑?；乃俣纫?.5 m/h至2.5 m∕h左右為宜。對于周邊縫三角塊采用滑模斜拉法澆筑。

(5)面板混凝土滑升過程中，當混凝土已初凝應(yīng)立即覆蓋草袋，人工灑水養(yǎng)護，隨澆筑高度的升高逐漸向上覆蓋及灑水，直至澆到頂后在頂部安裝花管接通水管進行長期養(yǎng)護，直到水庫蓄水為止。

(6)為保證所鋪蓋的草袋不被大風(fēng)刮走，應(yīng)在其表面設(shè)鋼管網(wǎng)架予以壓住，發(fā)現(xiàn)腐爛的草袋一定要及時更換。因面板混凝土很薄，在寒潮及大風(fēng)降溫或早晚溫差作用下面板混凝土難以承受內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力變化，很容易產(chǎn)生裂縫，因此，寒冷氣候時在混凝土表面增加了一層(厚5 cm)聚氯乙烯板進行保溫防護，且仍用鋼管壓住保護以防其被風(fēng)刮走。

4 混凝土入倉澆筑后的溫度控制與防裂控制

混凝土入倉澆筑后的溫度控制可以采取以下措施：

(1)優(yōu)化混凝土配合比。

① 選擇質(zhì)量穩(wěn)定且水化熱較低的水泥。

② 選擇適宜的摻合料和外加劑，減少水泥用量，降低混凝土水化熱溫升。

③ 控制混凝土骨料的含水率不超過6%，且其波動小于2%，對成品料倉設(shè)置涼棚，成品料倉的堆料高度應(yīng)盡量高。

(2)嚴格控制混凝土溫度。

① 散裝水泥運至工地的入罐最高溫度不超過65℃。

② 采用粗細骨料預(yù)冷或采用冰水進行混凝土拌合，以控制混凝土的出機口溫度。

③ 控制混凝土澆筑過程中的溫度上升變化，應(yīng)快速進行混凝土入倉、平倉、振搗作業(yè)，減少上層混凝土的覆蓋時間。

④ 在保證施工節(jié)點工期及進度的前提下，應(yīng)盡量避免在高溫時段澆筑混凝土，應(yīng)充分利用低溫季節(jié)和早晚及夜間氣溫低的時段澆筑。

⑤ 當倉內(nèi)氣溫高于25 ℃時，采取機械設(shè)備進行倉面噴霧，噴霧時水分不易過量，要求霧滴直徑達到40～80 μm，以防止混凝土表面泛出水泥漿液。

⑥ 控制混凝土的升層高度和間歇期，在滿足澆筑計劃的同時，盡可能地采用薄層、短間歇、均勻上升，避免出現(xiàn)老混凝土[4]。

(3)加強施工管理。

① 加強混凝土拌和、運輸、澆搗過程的質(zhì)量控制，控制混凝土的強度合格率、強度標準差滿足要求。

② 加強氣象預(yù)報工作，及時了解氣溫情況，如施工期遭遇冬季施工，必須嚴格按相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

③ 嚴格遵守有關(guān)雨天、大風(fēng)等時段的停工規(guī)定。

對于混凝土入倉澆筑后的防裂控制可以采取以下措施：

(1)優(yōu)化配合比設(shè)計。通過試驗，盡可能地使用較小的水灰比。為減小水化熱，采用低熱普通硅酸鹽水泥、摻加粉煤灰和聚丙烯纖維。使用減水劑、引氣劑等外加劑用以改善混凝土的和易性。

(2)控制混凝土的拌和質(zhì)量?；炷涟韬嫌玫墓橇虾蜕暗暮康牟痪鶆蛐詴苯佑绊懱涠龋M而直接影響到混凝土質(zhì)量，因此，項目部安排專人對砂石骨料的含水量進行了測定，同時由專人檢測混凝土出機口塌落度和倉面坍落度，適時指導(dǎo)并調(diào)整配合比。

(3)控制倉面混凝土的施工質(zhì)量?；炷镣ㄟ^溜槽輸送到倉面后，由人工及時平倉、及時振搗，以防止物料分離及骨料集中。同時，應(yīng)適時拉升滑模：過早會造成混凝土鼓包，過晚則會造成混凝土表面拉裂。加強抹面工作，封閉表面的細微龜裂裂紋[4]。

(4)加強養(yǎng)護。在混凝土澆筑過程中，主要采用覆蓋及灑水養(yǎng)護措施。當一塊面板澆筑時，在滑模尾部設(shè)噴霧設(shè)備進行噴霧養(yǎng)護；每一期面板澆筑完成后，在頂部鋪設(shè)花眼鋼管長流水不間斷養(yǎng)護直至水庫蓄水[5]。

5 結(jié) 語

在水利水電工程堆石壩面板混凝土施工工藝中，垂直運輸采用溜槽入倉方式因其具有結(jié)構(gòu)簡單、易安裝、投資成本低、通用性強、對施工環(huán)境要求不高等優(yōu)點而被廣泛采用。工程實踐表明：面板堆石壩混凝土面板的澆筑施工采用溜槽入倉方式是最經(jīng)濟、最具操作性的一種入倉方式。