滑模技术在混凝土面板堆石坝中的应用

滑模技术在混凝土面板堆石坝中的应用

彭玥

中国葛洲坝集团市政工程有限公司，湖北  宜昌443002

摘要：国内某水电站水库大坝结构型式采用的混凝土面板堆石坝结构，其中面板在大坝上游侧防渗起到重要作用，为保证面板整体防渗性能，采用滑模施工技术自下而上整体浇筑混凝土。

关键词：混凝土面板堆石坝；滑模施工；混凝土浇筑；养护

1工程概况

大坝坝型为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶高程为552.30m，最大坝高79.3m，坝顶长度162.10m，坝顶宽度10m，上游坝坡1∶1.4，大坝上游面在高程509.00m。坝体上游坝面为钢筋混凝土面板，面板为变厚面板，厚度t=0.3+0.003H（m），H为计算断面至面板顶部的垂直高度。

2地质条件

坝址区地质构造较简单，岩层产状平缓，两岸坡为反向层状结构边坡，坝肩无不良地质体分布，自然边坡稳定性好。但坝基岩性不均一，岩石的强度差异较大，且存在5层层间挤压破碎软弱结构面，两岸坡卸荷裂隙较发育，对坝基(肩)稳定有一定的影响。已在大坝填筑过程中对地基及软弱夹层进行处理。

3基础面处理

面板混凝土施工前，应对坡面砂浆进行平整度、开裂、脱空检查，采用人工观察配合敲击检测进行。经检查若有开裂、空鼓现象，对开裂、空鼓部位进行凿除，并用M5水泥砂浆回填夯实。根据测量结果对法线方向误差在+5cm以上的打凿处理，对外露的垫层料人工夯实，表面用M5.0水泥砂浆抹平。对低于-8cm的部位用砂浆锤击补平。处理完毕后人工沿坡面采用压力水清洗干净，需确保固坡砂浆不被损坏。若有损坏，及时进行修补。

4面板垂直缝、防浪墙结构缝砂浆条带施工

面板垂直缝和防浪墙结构缝下均设置有80mm厚M5水泥砂浆作为铜止水的垫层，宽度为700mm。铜止水垫层施工前，需人工在坡面原护坡砂浆上开槽，开槽时两侧坡比为1:1，开槽深度为80mm。

垫层砂浆施工方法：先测量放出面板分缝线，并隔3.0m打一钢筋桩，测出该点基础相对高程后人工自上而下开挖基槽。为保证基槽开挖平顺，在碾压砂浆面上用切割机沿开挖边线切缝后再人工用铁钎、电镐凿挖，并修整成型。开挖完成后二测复核开挖尺寸和高程，并人工将扰动的垫层料拍实，基槽经监理工程师验收后铺设砂浆。。

5侧模（端模）安装

侧模安装前，应判断拟浇筑块结构缝的性质，对与斜趾板相交的结构分缝，应注意靠趾板侧1m长的结构缝为垂直趾板“X”线，后转弯与坝轴线垂直。对压性垂直缝，靠近趾板侧5m的止水槽均按张性缝的尺寸（12cm×10cm）设置，而后均匀渐变至设计压性缝的止水槽尺寸（10cm×5cm），过渡连接段为1.0m。

（1）单块侧模（端模）长度为1.20m，安装前，首先进行外观检查，观察是否有变形，如有，必须先行处理、调直。

（2）侧模安装时，先测定最低点高程，确定起始点侧模的高度，然后连续安装至面板的顶部。侧模由制作场运抵坝顶后，用钢筋运输车下放到安装部位逐节安装。侧模采用插筋加固，插筋为C25钢筋，长50cm，钉入坝体中≥30cm，插筋孔用电钻钻孔，打入垫层料中，插筋布置间距为80cm。侧模调整到设计位置后，外侧辅以钢管背肋加强整体性。

（3）考虑到侧模底部靠在铜止水上，为保护止水，侧模安装前在止水上铺垫一层橡胶垫。侧模面上留有6cm×1cm的凹角用以嵌入止水鼻头，可保证止水鼻头居于面板缝的中间。侧模安装时应保证鼻头的一般正好嵌入凹角中，可在鼻头与模板接触部位满贴双面胶，避免浇筑时漏浆。

（4）对周边缝、面板与防浪墙结构缝、压性垂直缝等结构缝中设置有12mm三元乙丙橡胶板，考虑到Ⅰ序和Ⅱ序之间间隔时间较长，在二序块浇筑之前采用双面胶将橡胶板粘贴在已浇筑的面板混凝土接触面或趾板缝面上。

（5）侧模间接缝必须平整严密无错台，顶面必须顺直，不能有突变，否则影响无轨滑模滑行，也会造成面板混凝土表面凹凸不平。侧模安装完成后，测量校核模板上平面，达到位置准确、上面平顺、牢固可靠。安装好的侧模应满足下列要求：与分缝设计线偏差为±3mm；垂直度为±3mm，2m直尺检查平整度不超过5mm。

6滑模安装、施工

滑模采用两台慢速卷扬机牵引，卷扬机底座为整体钢结构，用混凝土预制块压于其上做配重。卷扬机之间的距离根据面板宽度而定。

滑模分段运输至坝顶施工平台，采用25t吊车配合在坝顶组装。待侧模和钢筋安装完成且经监理工程师验收合格、滑模拼装并经检查无误后，将滑模吊装到侧模上，穿引钢丝绳固定滑模。在吊装滑模体前，应在侧模顶面涂抹润滑油。模体就位后，对模体水箱注水形成配重，14m模体注水配重约1.5t、7m模体注水配重约1.0t。注水采用洒水车进行或从上游泵坑中抽水，采用水表进行注水量控制。

滑模安装完成后，试滑二至三次，在确保牵引装置稳固可靠后方可开仓。混凝土浇筑前，将滑模滑移至仓面起始点，经检查滑模与侧模安全无误后方可开仓浇筑。要注意的是，滑模安装前，再次确认滑模是否清洗干净，确保滑模表面上无凝结的混凝土及杂物，以保证出仓混凝土表面的平整度。抹面平台为分离式平台，随滑动模板一同安装。抹面平台在滑动模板上升一定高度采用螺栓或钢丝绳固定在滑动模板的底部。

在浇筑完成一块面板后，卷扬机将滑模拉升到侧模顶端，用25t汽车吊将滑模吊起，解除卷扬机钢丝绳，将滑模置于高程549.5m平台上，立即进行清理和养护。在浇筑下块面板时再用25t汽车吊和平板车转移到施工部位。

7溜槽架设

坡顶用角钢做支架设集料斗，接近滑模段设分支溜槽。每条主溜槽接近滑模的支溜槽不固定，人工摆布均匀下料。溜槽上采用轻型保温卷材做盖板，以防止卸料过程骨料飞溅伤人。溜槽内壁进行光滑耐磨处理，必要时设置阻滑板，若下料过程中出现骨料堆积在溜槽上，采用人工进行疏通，人工挂设安全绳在坡面上作业，安全绳与面板钢筋相连接。

8混凝土浇筑

（1）浇筑验收、准备

浇筑前应完成钢筋、模板等工序的验收，开仓前振捣棒、溜槽及浇筑人员应提前到位。

（2）面板混凝土浇筑及滑模滑升

面板混凝土应一次浇筑完成，浇筑时薄层均匀平起，每层厚度不得大于25cm~30cm。全仓面摊平后才能振捣，振捣器直径不得大于A50mm，振捣器应插入浇筑层，落点间距不大于40cm，深度应达到新浇筑层底部以下5cm，严禁将振捣器插入模板下振捣。提升模板时，不得振捣混凝土。应特别注意接缝止水处的振捣，并采用A30mm振捣器振捣，必须使止水周围的混凝土充填振捣密实。

模板滑升由坝面2台慢速卷扬机牵引拉升，两机提升平衡、匀速、同步。滑升时模板上口严禁堆放混凝土、材料等。滑动模板滑升速度应与浇筑强度和脱模时间相适应，平均滑升速度可控制在1.5m/h左右，时段最大滑升速度不得超过2.5m/h，每次滑升间隔时间不超过30min，每次滑升距离应不大于30cm，具体滑升速度应通过现场试验确定。浇筑施工中出现因混凝土供料不及时或其它原因暂停待料时，滑模每隔30min左右需拉动一次，防止混凝土与面板粘结。

2）平仓后采用A50软轴振捣器振捣，双排交错连续振捣法，即从一端向另一端或从中间向两端进行错位连续振捣，避免漏振。止水片部位采用A30软轴振捣器振捣。振捣过程中振捣器插入下一层混凝土面的高度不宜超过10cm，且插入深度不得少于5cm，以保证上下层混凝土结合良好。

3）滑模滑升由专人指挥，指挥人员在滑模附近，统一指挥语言，指挥其滑升。滑升前，必须清除前沿超填混凝土。混凝土浇筑后滑升距离应不大于30cm，滑动模板的提升速度控制在1.5m/h，并根据混凝土实际脱模的效果加大或减小滑动模板的提升速度。每次滑升间隔时间不宜超过30min。

9混凝土养护

面板混凝土脱模后宜及时修整、压面和用塑料薄膜遮盖。混凝土初凝后铺设养护毯进行覆盖养护，起到保温保湿效果，定时进行洒水养护，确保养护毯湿润，从而使混凝土表面保持湿润，养护期内混凝土表面应保持湿润。混凝土养护时间不宜少于90d。

参考文献：

[3]水利电力部水利水电建设总局编著，《水利水电施工组织设计手册》，水利电力出版社，北京，1990年2月。

[2]《中国水利水电工程施工使用手册》编委会编著，《混凝土面板堆石坝工程施工》，中国环境出版社，北京，2017年12月。