大坝面板混凝土施工方案

合同编号：BPH-T-SN01

大坝面板混凝土施工方案

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编写：            

中国水利水电第三工程局宝瓶项目部

2011年7月16日                     

1概述

张掖黑河宝瓶水电站大坝枢纽工程混凝土面板堆石坝顶高程2528.60m，最大坝高93.60m，坝顶宽8.0m，坝顶长148m；坝体上游坝坡1:1.45，在高程2527.00m接防浪墙，防浪墙断面为“L”型重力式挡墙型式，墙顶高程为2529.80m，高出坝顶1.2m；上游河床段趾板采用砼高趾墙结构形式，高趾墙为重力式，最大高度为11.4m；下游坝坡在高程2497.00m和高程2467.00m处各设置一级马道，马道宽度为2.5m，在高程2497.00m以上的坝坡为1:1.5，以下的坝坡为1:1.4。坝体从上游侧至下游侧依次设置面板、挤压式边墙、3.0m宽垫层料（2A）、4.0m宽过渡料（3A）、主堆石区（3B）和次堆石区（3D）。

大坝面板为不等厚结构，设计坡比1:1.4557，设计厚度30～56cm（0.3+0.003H），二级配微纤维混凝土，纤维掺量0.9kg/m3，混凝土设计标号C30F300 W10，面板钢筋为单层双向配筋。大坝面板设计分块共计17块，其中分缝6m宽9块，12m宽6块，坝15.236m宽1块， 7.0m1块。最大分缝长度141.659m，面板分块总长1910m，其中12m宽面板851m，6m宽面板983m。混凝土总计7341m3，钢筋总计515.36t。

面板混凝土张性缝1125.23m，压性缝8.63m，周边缝392.92m。W型铜止水1916m、D型铜止水33m，SR塑性填缝材料47.9m3，三元乙丙加筋盖片23m。各仓号长度、宽度、面积、平均厚度、工程量见表1

表1                         面板混凝土各仓特性表

（1）混凝土面板堆石坝面板钢筋图；

（2）混凝土面板堆石坝面板分缝平面布置图；

（3）混凝土面板对石板面板止水拼装图；

（4）混凝土面板堆石坝防浪墙分缝及防浪墙与面板周边缝止水设计图；

（5）张掖黑河宝瓶水电站工程混凝土面板堆石坝接缝止水施工技术要求；

（6）《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；

（7）《混凝土质量控制标准》GB501—92；

（8）《钢筋焊接及验收规范》JGJ18—96；

（9）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002。

3施工特（难）点分析

（1）面板混凝土、止水施工工艺要求高，质量不易控制；

（2）现场场地狭小，材料设备运输、布置困难；

（3）施工干扰大，在大坝面板施工期间，中顶公司左右岸趾板、右岸边坡正在进行灌浆和坡支护施工，影响施工进度，存在较大安全隐患；

（4）面板混凝土施工部分时段在低温季节，保温措施要求严格；

（5）面板施工时段大部分处于主汛期，防汛要求高；

4施工布置

4.1施工用风

主要用于仓面清理，考虑从泄洪排沙洞上游侧供风站引风管至坝面，满足混凝土仓面清理用风要求。

4.2施工用水

主要用于基础清理及混凝土养护，考虑在大坝上游基坑布置1台高扬程潜泵和1台管道泵将水抽至坝顶钢制水池内，施工和养护用水自此引出。

4.3施工用电

从坝区左岸岸变压器的低压侧接入施工工作面，并安装配电箱，确保面板混凝土施工用电。

4.4施工道路

面板施工时，混凝土及材料主要通过左岸溢洪道永久交通桥进入坝顶平台。

5施工顺序及进度计划安排

根据大坝面板分块布置图及现场实际情况，面板混凝土施工考虑各道施工工序进行穿插流水作业，计划先进行12m面板施工，后进行6m面板施工，具体各仓号特性及大坝面板施工顺序安排见附图1。

（1）大坝工程计划2011年9月10日完成坝前挤压边墙修整及坡面乳化沥青喷涂。

（2）大坝面板砼计划于2011年8月20日开始浇筑施工，10月15日完成，工期57天，

（3）坝面止水于2011年9月23日开始安装，10月31日完成，工期40天。

6施工方案

大坝面板混凝土采用无轨滑模不分期一次浇筑完成，前期采用1套组装滑模（长16m，宽1.2m）先进行12m面板施工，待12m面板浇筑完成后，将滑模拆成2块8m的小块进行两侧6m面板施工；面板混凝土由上游拌合楼和下游辅助拌合系统进行拌制供应，保证面板混凝土施工的连续性；混凝土水平运输采用6m3混凝土罐车运至坝顶平台，然后通过溜槽进入仓面；16m及8m无轨滑模采用10t和5t慢速卷扬机分别牵引分块跳仓进行混凝土浇筑施工，然后人工进行二次收面抹平，并及时覆盖土工布进行养护；面板混凝土养护考虑在坝顶布置1条塑料花管连续洒水养护至蓄水时为止，以保证混凝土质量；面板钢筋及侧模采用简易坡面运输台车运至施工工作面，钢筋加工根据具体施工情况，考虑在钢筋加工厂进行加工，以加快施工进度。面板填缝材料及防渗盖板施工，根据现场实际情况，与面板混凝土施工穿插进行。面板施工工艺图见附图2

7施工方法

7.1混凝土施工准备

混凝土施工准备包括：挤压边墙坡面修整；砂浆条带制作；周边趾板与面板相接的侧面混凝土缺陷处理、止水修复、乳化沥青喷涂等工序。

7.1.1挤压边墙坡面修整及砂浆条带制作

在浇筑面板混凝土之前，首先对挤压式混凝土边墙进行坡面平整度修整和砂浆条带制作，砂浆条带制作应先于坡面平整度修整进行施工。砂浆条带宽70cm，采用现场拌制M5砂浆制。施工时由测量放出面板分缝线，并每隔6～8m布设一根钢筋桩，测出该点基础高程，以控制铺筑部位高程及砂浆铺筑厚度，砂浆条带平整度要求按±5mm进行控制；砂浆条带制作完成后，以其为基准，绷线对混凝土挤压边墙面进行坡面平整度修整，对超出基准线的坡面采用人工或风镐进行凿除，对低于基准线的坡面，采用M5砂浆进行修补，其偏差按0cm～－10cm进行控制，完成坡面修整后，进行测量验收，保证坡面满足后续施工要求，为面板提供一个平整的支承面。

7.1.2周边趾板与面板相接的侧面混凝土缺陷处理、止水修复

首先拆除周边缝止水保护，将预留的拉锚筋外露部分剪断，并用手提砂轮机打磨至低于混凝土表面，然后对止水破损部位进行补焊，变形部位进行整修，尤其铜止水鼻腔左右应清除周边的混凝土，并记录其位置，检查验收合格后，方可对混凝土有破损缺陷的视其破损程度用高强度水泥砂浆予以修补。

7.1.2乳化沥青喷涂

坝面喷涂乳化沥青采用中裂活性乳化沥青，三油两沙施工工艺。坝前边坡处理完并验收合格后，可进行喷涂施工，乳化沥青喷涂要求基面干燥，不能出现漏涂现象，每层厚度约为0.6～0.8mm，分次喷涂，达到设计的2mm厚度。乳化沥青使用前搅拌均匀，温度不低于-5℃。

7.2面板垂直缝底部止水加工及安装

M5砂浆条带完成并达70%强度以上，即可进行面板底部铜止水的安装。用压延机压制成型的铜止水由专业技术工人进行双面焊接，搭接长度不小于20mm。

7.2.1铜止水加工

铜止水加工采用止水压延机进行施工，止水压延机布置在坝顶上，集中加工铜止水，施工时，根据需要长度连续进行现场冷挤压法压制，因长度过大发生扭曲变形时，现场调整压制止水长度。成型后的止水片应指定专人检查，表面应平整光滑，不得有机械加工引起的裂纹、孔洞等损伤。同时检查铜止水鼻腔，严禁有异物，然后填塞橡胶棒，并在鼻腔内填满聚氨酯泡沫塑料，用橡胶锤挤压密实，与止水表面齐平，用塑料胶带固定，防止砂浆等进入鼻腔，使铜止水有足够的自由变形能力。

7.2.2 铜止水片安装及焊接

(1)安装前应对其表面浮皮、锈污、油渍等清除干净，检查和校正加工缺陷。

(2)安装前应对缝表面进行清理，清理完毕对垂直缝进行测量放线，放出中线及止水两侧边线并进行明显标记。

(3)铺设土工毡，铺设要平顺对中，并在土工毡上标注中线位置。

(4)对准中线，使铜止水严格就位，偏差应符合止水片（带）制作及安装允许偏差规定。

(5)铜止水片连接采用对缝焊接或搭接焊接。直线连接先搭接后焊接，搭接长度不小于20mm。并进行双面焊接，如果确因条件所限搭接焊接不易进行双面焊接时，采用双层焊道的方法进行（即焊接一遍后，再在其上加焊一遍）；采用对缝焊接时，在对缝焊接后，用相同止水片形状和宽度不小于20cm贴片，对称焊接在接缝两侧的止水片上；铜止水片焊接采用黄铜焊条氧——乙炔焊，不能使用手工电弧焊接；焊接接头应表面光滑、无孔洞和缝隙、不渗水，并抽样检查焊接接头，采用煤油或柴油做渗透试验检验。

(6)铜止水片安装后，应用模板夹紧等措施固定牢靠，使鼻子的位置符合设计要求，其误差符合止水片（带）制作及安装允许偏差表的规定。

7.3面板钢筋制安

面板钢筋依据设计图纸的规格、型式要求，在加工厂和现场分别进行加工，每一块面板钢筋分别加工，编号挂牌堆存，牌号上说明钢筋种类和仓号名称。施工时用5t载重汽车运至坝顶平台，20t吊车将加工成型的钢筋按编号顺序置于坡面钢筋台车上，用5t卷扬机牵引钢筋台车，每次输送2～3t钢筋至安装工作面，自下而上依次进行钢筋安装，钢筋安装位置、间距、保护层及各部位钢筋规格、形式应符合施工设计图纸和规范规定。钢筋台车示意图见附图3

钢筋架立距离垂直缝50cm，直径Φ20-25，间距3×3～3×2.5m，长度有三种规格，L=60、70、80cm。

7.4侧模制安

侧模为钢木定型模板，厚5.5cm，每块模板长2m，宽度为渐变尺寸，每浇筑块左、右为一套，坝顶端头模（水平缝）为钢木定型模板（有一道铜止水），厚5.5cm。侧模采用钢管支承架加固，为了减少摩擦力和防止摩擦破坏，在模板边缘装有∠50角钢保护，侧模以2m长为单元进行拼装，每一个单元有两个支承架，支承架上设有微调螺栓，以小范围内调整模板位置和支撑紧度。侧模结构示意图见附图4

7.5滑模就位及溜槽搭设

待侧模和钢筋安装完成且经监理工程师验收合格后，滑模用水平台车运输至工作面，20t吊车吊装就位。 16m无轨滑模用2台10t卷扬机、8m无轨滑模用2台5t卷扬机牵引，牵引点在滑模两侧，牵引滑模缓慢平稳下滑至仓面起始点，经检查滑模和侧模安全无误后方可投入混凝土浇筑。需注意的是，滑模安装前，滑模清洗干净，不粘有已凝固的混凝土，以保证出仓混凝土表面的平整度。每台牵引钢丝绳直径为Ф21.5mm，长度200m。

在滑模下滑时，将溜槽堆放在滑模的工作平台上，边下滑边安装，溜槽加固采用10#铁丝斜拉在钢筋网上，间距以不大于10m为宜。溜槽搭设必须顺直，加固牢靠，遮阳篷采用同样方法加固，做到安全第一。

7.6面板混凝土浇筑

7.6.1混凝土运输

采用6m3混凝土搅拌罐车经溢洪道交通桥运输至坝顶平台。根据施工工艺要求，混凝土塌落度在仓面按照5～7cm控制，加上溜槽下料时的塌落度损失，坝顶卸料时的塌落度控制为7～9cm，混凝土运输时，设专职的混凝土运输调度，合理安排车辆，协调坝面交通，从混凝土拌和开始至工作面的运输时间控制在45min以内。

7.6.2混凝土入仓

根据混凝土入仓方式、布料、振捣等要求，在每块面板上部布置两个卸料斗，下接两道溜槽，在混凝土下滑过程中，将溜槽底端适时左右摆动，避免槽底端混凝土堆积过多而给平仓振捣带来困难。同时对溜槽进行全封闭遮阳、防飞石覆盖，弥补溜槽入仓的缺陷。溜槽分段安在钢筋网上，上接集料斗，下至离滑模前缘0.8～1.0m处，溜槽安放做到平直。

溜槽在卸料前采用湿拖布或洒壶稍许湿润溜槽表面，不能在溜槽内浇水。若出现有水流至仓内，及时排除，并适当清理表面混凝土。

7.6.3混凝土平仓及振捣

每一层混凝土入仓后人工平仓，使每车混凝土在仓面上均匀分布，每层布料厚度应为25cm-30cm，严禁出现骨料集中现象，并及时振捣。滑模上放置2台Ф50mm和2台Ф70mm插入式振捣器，划段专人负责。 Ф50mm振捣器负责止水部位的混凝土振捣，范围为1.5m，辅以人工布料填塞，确保止水周围混凝土浇筑密实，严防损伤铜止水及橡胶止水带；Ф70mm插入式振捣器负责中间部位混凝土振捣，每人负责范围为3m。振捣时振捣器不得触及滑模、止水片，振捣器插入方向必须在滑模前沿铅垂向下，严禁靠模板振捣和顺坡面伸入滑模底下进行振捣，以防漂模、跑模及影响钢筋握裹效果。振捣间距小于40cm，深入下层混凝土不小于5cm。振捣时间以混凝土表面不再明显下沉，不出现气泡并泛浆时视为振捣密实，一般情况下每一处振捣时间控制在15-20s左右。

混凝土浇筑时要及时清除滑模前沿超填混凝土及模板、钢筋网上的干结混凝土，随浇筑面的上升，将钢筋网架立筋用电焊割断，并立即将焊渣清除。并在侧模V形槽内埋设8#铁丝，与钢筋网相连，出露20～30cm，间距200cm，用于加固养护材料。

7.6.4滑模滑升

卷扬机控制电路布置在滑模上，由滑模上施工人员操作，在坝顶卷扬机旁设专人负责设备运行，滑模滑升前，清除其前沿超浇混凝土，以减少滑升阻力。每浇筑一层（25-30cm）混凝土提升滑模一次，每次滑升的幅度控制在30cm，滑模的滑升速度，与浇筑强度、脱模时间相适应，平均滑升速度控制在1.0～2.0m/h，具体滑升速度通过工地现场试验确定，滑升间隔时间，不超过30min，最大滑升速度不超过3m/h；滑模滑升时做到平稳、均衡上升。

7.6.5收面 

滑模滑升后，立即进行第一次人工木模收面，采用2m靠尺刮平，用2m靠尺检查不平整度不大于5mm，确保面板平整度。2-3h后采用人工二次收面。二次收面时，拆除侧模板上的V型槽三角模板，并对缝面进行修整，使缝面平整度同样达到用2m靠尺检查不大于5mm的要求。另外，对于死水位以下面板收面采用木模抹平即可，不必压光，以方便面板保湿养护，减少表面龟裂裂缝。

7.6.6拆模

混凝土浇筑完成24小时后根据气温情况判定可否拆除侧模板，若可以拆除，拆模后立即进行封面处理，工作内容包括：侧模拉筋孔封堵、侧模接头处打磨、乳化沥青刷涂等；对张性缝人工采用排刷刷涂乳化沥青，刷涂厚度达到设计要求3mm，刷涂时要认真小心，在底部铜止水片上铺盖塑料纸，严防污染铜止水。

拆模时上部混凝土浇筑仍在进行，一定要注意施工安全，做好协调运行指挥工作，切忌指挥混乱，造成意外事故。

7.6.7养护

脱模后的混凝土应及时修整、压面和保护。脱模后的混凝土无强度，不能进行洒水养护，可在滑模后拖一块与面板等宽的塑料布保护，防止表面水分过快蒸发而产生干缩裂缝，使混凝土表面经常保持湿润状态。

在混凝土浇筑一次抹面完成后，立即覆盖0.5mm厚塑料薄膜，塑料薄膜覆盖严密，垂直缝处采用方木压实，防止水分蒸发。待二次抹面后覆盖土工膜进行保温保湿，土工布竖向铺设，接缝处用细铁丝绑扎，两侧采用预埋在面板侧面的8#铁丝绑扎固定，表面采用钢架管固定，做到平整严密。同时沿坝顶设一条塑料花管，长150m，待每块面板一次浇筑完成后，连续洒水养护至蓄水时为止。养护过程中，安排专职人员进行检查，发现混凝土表面水分不足时及时补充水分，达到保温、保湿效果。

在施工过程中，浇筑序块时，序块已有的表面养护材料应随揭随盖混凝土面暴露长度不大于2m，确保序块养护效果。

7.6.8周边三角块浇筑

周边三角块混凝土浇筑主要采用旋转滑模浇筑法，其施工程序为：当周边倾角较小，且滑模长度大于三角块斜边长度时，先将滑模降至周边趾板顶部，然后由低向高逐层浇筑混凝土，即逐步提升滑模低端，高端不提升，使滑模以高端为圆心旋转，直至低端滑升到与高端平齐后，再进入标准块正常滑升；滑模长度小于三角块斜边长度时，采用轻型简易组合滑模进行浇筑。三角块混凝土浇筑示意图见附图5

7.6.9面板及周边缝缝面止水施工

缝面施工时，先用水、角向磨光机或钢丝刷冲刷“V”形槽及边缘到角钢压条宽度，去除杂物，并用棉纱擦净晒干，再用压缩空气吹净浮土，经工程师验收后，刷SR底胶：在缝槽及两侧20cm宽范围内均匀刷涂第一道SR配套底胶，底胶干燥后（常温下1hr以上），再刷第二道SR底胶，待表干（手触摸粘手不沾手，常温下约0.5hr）；进行SR塑性填料填缝：将SR搓成细条，沿接缝嵌填，按“先缝里、后缝外，先两边、后中间”的原则，将SR填入接缝深处和各个侧面，用木榔头将SR表面整理成设计规定的平滑鼓包。对于张性缝先在缝面处埋设φ60厚15mm的空心橡胶棒，再开始填SR-2填料，填料半径为R100，对于压性缝填SR-2填料，填料半径为R80mm。对粘结合格的SR施工段，小心覆盖SR防渗盖片，避免将SR鼓包压平、损坏，并用橡胶榔头打实，用角钢通过膨胀螺栓固定到混凝土上，形成完整的密封腔。最后刮HK961封边。

8质量保证措施

8.1面板表面平整度控制

（1） 根据实际施工情况及时对滑模改进，增加滑模刚度和重量，防止滑模变形或漂模，确保混凝土表面平整度。

（2）采用两次收面的工艺措施，滑模滑升后立即人工木模第一次收面，2-3h后采用人工二次收面，同时安排专人用2m靠尺在混凝土初凝前对永久面、施工缝面增加检测频率，确保混凝土体型不出现划痕、鼓包、凹陷等缺陷，局部不平整10m范围内起伏差不超过5mm。

8.2面板混凝土防裂控制

（3）加强混凝土拌制质量的控制，为了确保面板混凝土的施工质量，计划安排专人参与混凝土的拌制质量的控制，每班在机口坍落度至少取样4次，仓面检测2次；拌合物的温度、气温和原材料温度，每4h应检测1次。

（4） 由于面板混凝土浇筑在2010年8月～10月间进行，加强混凝土施工的温度和湿度控制，避免由于面板混凝土的内、外温差过大产生裂缝，减少未凝固混凝土水分过多蒸发，防止面板开裂，在滑模前仓面上及溜槽顶部制作遮阳棚，在滑模后部拖挂塑料薄膜及时覆盖混凝土，以防水分过分蒸发而产生温度裂缝，控制入仓温度使其符合规范及设计要求。

（5）进入10月份施工时，防止气温骤降，采双层保温被进行保温，防止混凝土干缩及温降速率过大而造成危害。

（6）加强混凝土的养护，计划人工木模第一次收面后采用立即覆盖塑料薄膜保湿，暂缓洒水养护，2-3h人工二次收面后立即覆盖土工膜保湿保温，对面板进行终生湿润养护，保湿保温养护至蓄水时为止。

8.3雨季施工

（1）浇筑过程中遇有意外的大雨、暴雨时立即停止浇筑，并用遮盖材料遮盖。

（2）雨后及时排除仓内积水，如在混凝土初凝时间内浇筑，则清除仓内雨水冲刷的混凝土，加铺同标号的砂浆后继续浇筑，否则按施工缝处理。

（3）降雨量不大时，一般可继续施工，对骨料加强含水量测定，及时调整配合比中的加水量。

8.4过程质量控制

（1）混凝土浇筑实行技术干部24小时轮流值班制度，进行施工全过程质量控制，防止“漂模”或钢筋、止水等发生变形和位移。

（2）加强现场混凝土检查：仓面每上升3m进行一次塌落度、浇筑温度、含气量检2h至少测，气温每检测1次，面板混凝土仓面坍落度控制在3～5cm，抗冻、抗渗检验试件面板每1000 m3成型一组，不足以上数量时，也应取样成型一组试件。

（3）仓面振捣指派专业混凝土工进行浇筑振捣，做到分层清楚、振捣有序，既不漏振、也不过振，确保混凝土内在质量良好，外型美观。

（4）施工过程中，对止水严格保护，以防损坏。一旦出现损坏或缺陷时，及时进行处理，并做好记录。

（5）严格按有关规定进行拆模，拆模后及时进行表面覆盖，以防混凝土内部水分散失过大导致混凝土出现干缩裂缝。设专人进行混凝土表面保护和养护，并认真做好温度观测等施工记录。

（6）遇中到大雨时，立即停止混凝土浇筑，并及时用塑料薄膜覆盖混凝土表面，雨后先排除仓内积水，再进行混凝土施工。

9安全文明生产及环境保护措施

（1）班前必须对卷扬机及钢丝绳、台车等设备进行检查并做好记录，防止滑膜上升过程中发生安全事故。

（2）为防止滑膜上升过程中突然发生脱滑现象，造成安全事故，考虑在滑膜上设置双道保险措施，采用2根3m钢丝绳，一端固定在滑膜上，一端带挂钩固定在钢筋网上，并随滑膜不断上升进行逐渐移位。

（3）为防止小石在陡坡溜槽中飞出，在溜槽内每间隔10m安装橡胶活动挡板和溜槽上采用全封闭防护，防止骨料离析和飞溅。溜槽做成半圆形，为了减少溜槽入仓口的摆动，尽量减少平仓作业量，每仓设置两条溜槽，每道溜槽底部设两道支槽，保证有四个入料点，在混凝土下滑过程中，应将溜槽底端左右摆动，避免槽尾端混凝土堆积过多而给平仓振捣带来困难。在溜槽首部准备一小型振捣器，当混凝土较难下滑时，借助振动使其下滑，卸料前采用湿拖布或洒壶湿润溜槽表面。

（4）沿坡面设置安全绳软梯，各配两根手扶安全绳供施工人员上下；

（5）每班坡面施工人员每人配备一条安全带。

（6）在坝顶上、下游侧各设置一道1.2m高安全防护栏杆。

（7）在仓面安放两个垃圾桶，安排专人对施工现场及时清理，保持现场干净整洁。

10资源配置

根据本工程大坝面板混凝土、钢筋施工强度，为满足高峰期面板混凝土施工需求，大坝面板施工期间主要资源配置见表2～3。

表2               人力资源配置表                           单位：人