混凝土坝(埋石)施工方案

1.1坝体施工的整体安排

在2018年10月初，底孔部位坝基开挖完成后，利用预留土坎挡水，进行底孔坝段的混凝土浇筑，浇筑到814.00m度汛高程。

截流并完成导流底孔浇筑后，进行左岸剩余坝基及基坑的二期开挖，完成后开始进行坝体混凝土的浇筑；2019年3月底，完成814.00m度汛高程以下坝体混凝土的浇筑。

2019年3月底，完成814.00m度汛高程以下溢流坝段面板及消力池抗冲耐磨混凝土的浇筑。

坝体上、下游面板混凝土随坝体埋石混凝土同步浇筑，取水口、交通桥等混凝土施工与坝体混凝土同步进行，2019年10月底，完成坝体全部混凝土的施工；2019年11月底完成导流底孔的封堵。

1.2混凝土入仓方式选择

本工程由于受现场条件和工期，同时大坝下部坝体混凝土量较大，月高峰浇筑强度较高。采用塔机吊运的方式进行混凝土施工，浇筑强度较低，很难满足度汛安排和工期计划要求；采用有轨运输的方式进行混凝土施工，不能将混凝土和块石运输至各个坝段，而同一个仓内的混凝土和块石都要经多次转运，生产效率过低且存在很大安全隐患，无法满足生产要求。

经过综合考虑，确定采用自卸汽车运输和塔机吊运相结合的方式进行混凝土施工。坝体下部利用开挖的临时道路并结合坝肩预留马道，利用大坝开挖的渣石铺设道路，根据现场地势分别设置于左、右岸的上游侧；道路随坝体混凝土的不断上升，利用开挖期预留的马道并砌筑浆砌石加固回填，采用自卸汽车直接拉运块石和混凝土入仓，挖掘机配合人工进行铺料。

坝体上部、溢洪道、消力池、取水口、消力池等部位采用塔机吊运卧罐进行混凝土施工。在大坝下游布置塔机2台，分别位于左、右岸坡的马道平台上；1#塔机位于右岸834.37m高程平台上，2#塔机位于左岸820.6m高程平台上。

1.3混凝土分层分块原则

1.3.1分层、分块原则

（1）根据温控的要求，大体积浇筑层厚控制在3.0m，小体积混凝土控制在2.0m。

（2）根据机械入仓强度，确定单个仓位混凝土的最大浇筑面积。

（3）结合构筑物结构体型，尽量避免造成“尖角”。

（4）为保证外观质量，采用半悬臂式定型大型模板，浇筑层高为3.0m。

（5）为提高混凝土整体性，同一个坝段同一高程实行通仓浇筑。

1.3.2分层、分块方法

（1）闸墩混凝土

根据闸墩结构拟定为3.0m一层，其它异型结构根据实际体型合理分层。

（2）坝体混凝土

坝体结构属大体积混凝土，底部约束区按1.5m一层，其余混凝土浇筑拟定为3.0m一层，特异结构可根据实际情况合理划分。

浇筑块基本上按坝段划分，大面积的坝段根据浇筑能力可分成几块，以避免出现施工冷缝。

1.4运输及吊运设备选择

1.4.1塔吊的选型及布置

1.4.1.1塔吊的选型

本工程的材料吊运、模板安拆等均需通过塔吊进行，根据现场情况及吊运重量，选用2台STT553塔吊。该塔吊最大起重量为24t/3.8m，端部起重量为3.6t/80m，本机具有结构合理、安全，可靠性高，抗疲劳和冲击能力强等优点。

本工程选用60m臂长，端部起重量为8.6t，能满足材料、模板吊运需要。块石、混凝土吊运采用3m3卧罐。

1.4.1.2塔吊的布置

两台塔吊分别位于左、右岸坡的马道平台上；1#塔机位于右岸834.37m高程平台上，2#塔机位于左岸820.6m高程平台上。为保证塔吊的施工安全，防止臂杆相互碰撞，1#塔吊高度为24m，2#塔吊高度为36m，保证两台塔吊在施工中有4.0m的高度差。

1.4.2自卸车、反铲的选型

考虑到现场道路坡度较大，混凝土及块石运输车辆选用20t双桥自卸汽车。 

块石、混凝土铺料选用CAT320C反铲，斗容1.2～1.6m3。

图1.4-1  STT553塔机结构及参数图

图1.4-2  STT553塔机平面布置图

1.5工艺流程及施工方法

1.5.1施工工艺流程

图1.5-1  坝体混凝土施工工艺流程框图

1.5.2施工方法

1.5.2.1基面验收  

在施工区周围设置挡水围堰、开挖周边排水沟以及采取集水坑抽水等措施，阻止外来水流入施工区内，并有效排除施工区内积水，由勘察、设计、监理、施工等单位组成的验收小组对建基面进行验收。

1.5.2.2仓面准备

建基面验收合格后开始进行仓面准备，将岩基上的杂物、泥土及松动岩石清除（混凝土仓面凿毛或冲毛完成）并冲洗干净，排除积水和其他杂物；处理完毕经监理单位验收合格后，再测量放样支立模板。

1.5.2.3测量放样

测量人员采用全站仪、水准仪、钢尺进行，按设计坐标及结构物外形设计尺寸进行测量放样，多方向设立控制点，以便进行校正。测量过程中，对测量的基准点、基准线和水准点设置防护设施，以免被破坏。

1.5.2.4支立模板

本工程采用的模板种类有：组合定型钢模板、拼装钢模板、悬臂大模板、异形模板、墩柱模板等。

1）模板施工的技术要求

① 工程所用的模板均满足构筑物的设计图纸及施工技术要求；

② 所用的模板均能保证混凝土浇筑后结构物的形状、尺寸与相对位置符合设计规定和规范要求；

③ 模板和支架具有足够的稳定性、刚度和强度，做到标准化、系列化、装拆方便；本工程所用模板面板厚度选用4.0mm钢板。

④ 模板表面光洁平整、接缝严密、不漏浆，混凝土表面的质量达到设计和规范要求；

⑤ 模板按设计图纸测量放样进行安装，设置控制点，并标注高程，以利检查、校正；

⑥ 模板的面板均涂刷脱模剂进行处理，且对钢筋及混凝土无污染；

⑦ 模板的偏差应满足规范要求，要求较高的部位应满足设计要求；钢筋混凝土梁柱的安装允许偏差，应满足GB50204-92的有关规定。

2） 悬臂大模板

悬臂大模板采用钢结构制作，安装速度快，适用于混凝土表面平整且面积较大的部位；因为支撑结构设在仓外，特别适合埋石混凝土坝体部位，为混凝土快速施工创造有利条件。悬臂大模板面板尺寸3.0×4.0m，采用P3015模板拼装组成，背部支架采用型钢制作，其结构见下图所示。

图1.5-2  钢构悬臂模板结构示意图-1

图1.5-3  钢构悬臂模板结构示意图-2

3）半悬臂模板

半悬臂模板用于交通桥墩柱、溢流坝段导墙，消力池边墙等大模板不便安装部位，支撑结构可根据构造物不同采用对拉和外支形式；其纵横向围楞均用φ50mm双钢管焊接而成，两钢管间净距为16mm，采用φ14圆钢作拉条加固。具体尺寸根据结构物进行调整，其结构见下图所示。

图1.5-4  钢构半悬臂模板结构示意图-1

图1.5-5  钢构半悬臂模板结构示意图-2

1.5.2.5钢筋制安

钢筋在加工厂集中制作，采用平板车运输到现场进行安装，进场的钢筋必须“三证”齐全，未经抽样试验合格者不得使用。加工前，检查其表面是否洁净、无损伤、有油污铁锈等；有损伤的钢筋不得使用，钢筋表面的油污、铁锈加工前清除干净。

技术人员按照施工图纸提前编制钢筋下料表，钢筋加工按钢筋下料表执行。钢筋加工下料必须准确，弯钩弯折值加工符合规范规定，加工后的允许偏差不超过规范规定。加工好的钢筋分类挂牌堆放，作好防雨防潮措施，必要时搭设防雨棚。

钢筋安装时，其接头采用现场绑扎与焊接两种形式，钢筋直径在25mm以下者可采用绑扎接头。接头应分散布置；配置在“同一截面”的接头面积占受力钢筋总截面面积的允许百分率应符合规范规定。钢筋与模板间设同强度混凝土垫块，确保保护层厚度达到设计要求。

1.5.2.6止水片加工及安装 

1）止水片的制作

本工程的铜片止水在作业面附近施工平台上，采用成型机连续压制整体成型，鼻子空腔内按设计要求填塞橡胶棒和泡沫板。为防止水泥浆或砂浆进入止水铜片鼻腔内，止水铜片端部和底部采用塑料粘胶带进行密封。

2）止水片的安装

趾板和垫层混凝土在坝体埋石混凝土浇筑前之前先行施工，周边缝止水铜片在趾板混凝土浇筑前埋设。按测量放样的止水铜片位置，在趾板钢筋上焊接止水铜片保护筋，每条止水铜片设上下两排保护筋。

面板止水铜片嵌设在侧模中依托侧模固定，在钢筋网上焊接止水铜片固定支架和保护钢筋，防止止水移位和变形。如发现止水片不平整，不干净或有砂眼和钉孔，不能安装使用或处理合格后再安装。止水铜片的衔接按其厚度分别采用折叠、咬接或搭接式，其搭接宽度不小于20mm，咬接和搭接部位必须双面焊接。

1.5.2.7混凝土、块石入仓 

混凝土在右岸拌合站集中拌制，塌落度及温度等测试合格后，根据浇筑部位不同分别采用自卸汽车或搅拌罐车运至运送至浇筑现场，控制混凝土的运输时间在25min内；根据现场实际条件及工程进度考虑，采用挖掘机、吊罐等方式入仓浇筑。

用于埋石混凝土中的块石，必须为湿饱状态，抗压强度大于300kg/㎝2。选择新鲜、完整的岩块，无风化剥落层或裂纹，石材表面应冲洗干净，不能留有树根、杂草等污物，所有进仓块石表面应处于湿润状态。

所选取的块石粒径控制在20cm～120 cm之间，且20 cm～50 cm的块石与50～120 cm的块石分开堆放或者分开适时埋入混凝土中，在满足设计要求和实际情况的前提下，尽可能提高埋石率。

块石经过电子秤称重，采用自卸汽车或吊罐运至仓面，采用挖掘机铺设，辅以人工码放。

1.5.2.8混凝土铺料及平仓

本工程采用自卸汽车直接拉运块石和混凝土入仓，挖掘机配合人工进行铺料，根据仓面大小不同采用“平铺法”和“台阶法”。

1）“平铺法”铺料

对于仓面面积不大的部位，混凝土采用平铺法铺料。铺料顺序由低到高，先行填坑，再按顺序铺料。有廊道、钢管或埋件的仓位，卸料时，廊道、钢管两侧均匀上升，其两侧高差不超过铺料层厚50cm，一般铺料层厚采用25～50cm。

2）“台阶法”铺料

对于仓面面积较大的部位，混凝土采用台阶法铺料。浇筑顺序从块体短边一端向另一端铺料，边前进、边加高，逐步向前推进并形成台阶，直至浇筑完整个仓面。

水平施工缝采用逐步覆盖，接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土；在浇筑过程中，台阶层次应分明，每层铺料厚度50cm，坡度一般不大于1:2。浇筑顺序参见下图。

图1.5-6  混凝“台阶法”浇筑示意图

3）人工平仓

在靠近模板和钢筋较密的部位用人工平仓，使骨料分布均匀；水平止水、止浆片底部用人工送料填满，严禁机械直接下料，以免止水、止浆片卷曲及其底部混凝土架空；各种预埋仪器周围用人工平仓，防止位移和损坏；板、梁、柱、墙等小仓面也采用人工平仓。

4）机械平仓

为了加快坝体混凝土施工进度，避免因浇筑时间过长而产生混凝土冷缝，大体积混凝土部分采用机械平仓，混凝土坍落度一般控制在3～6cm之间，凡能够利用机械平仓的仓面尽量优先考虑机械平仓。

1.5.2.9混凝土振捣

根据施工规范规定，振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆为准。采用插入式和软轴式振捣器振捣，移动距离均不超过其有效半径的1.5倍，并插入下层混凝土5～10cm，顺序依次、方向一致，避免漏振。

趾板混凝土浇筑时，采取止水铜片部位的混凝土先上升，其余部位混凝土滞后跟进的施工方法。靠近止水铜片部位采用人工锹铲进料，小型软管振捣器振捣密实，但振捣器不得接触止水片，振捣间距符合设计和施工规范的规定。在混凝土浇筑过程中，专人负责维护、检查，质检人员全过程进行旁站，确保止水片在混凝土浇筑过程中不移位、不损坏、不变形。

1.5.2.10混凝土施工缝处理

本工程同一坝段层间、相邻坝段间、防渗及过流面板与埋石混凝土间、其它结构的各层间混凝土施工缝面处理方法及适用条件见下表。

表1.5-1  施工缝面处理方法

采用人工用手钎、电锤或电镐进行，凿毛标准遵守有关规范要求。

2）冲毛

① 压力水冲毛

冲毛的压力水一般为3～5kgf/cm2，冲毛时间一般在混凝土初凝后至终凝前进行，冲毛标准遵守有关规范要求。

② 高压冲毛机冲毛

高压冲毛机冲毛压力一般可达400kgf/cm2左右，冲毛标准遵守有关规范要求。

3）清洗

当仓面模板、钢筋、止水等工序按设计完成后，即可进行仓面冲洗，清除仓面杂物，排除施工缝面上的积水。

4）砂浆铺设

按水工混凝土施工规范规定，在接缝面摊铺2～3cm厚砂浆。实际施工中，砂浆入仓后采用人工铺平，保证厚度，且做到随盖随铺。在仓面窄小，钢筋密集，不便于铺砂浆的个别部位，则采用增大砂浆含量的办法来解决。

1.5.2.11混凝土养护及保护

混凝土浇筑结束12～18h之内，开始洒水养护，各部位按设计要求的养护期进行养护，溢流面适当延长养护期，养护期内须保持混凝土面湿润状态。

混凝土浇筑后，严格控制拆模时间，以不造成混凝土表面和棱角受损为准。

1.6质量控制措施

1.6.1块石的埋放控制

（1）用于埋石混凝土中的块石，必须为湿饱状态，抗压强度大于300kg/2。

（2）选择新鲜、完整的岩块，无风化剥落层或裂纹，石材表面应冲洗干净、无杂物。

（3）所选取的块石按不同粒径适时埋入混凝土中，在满足设计要求和实际情况的前提下，尽可能提高埋石率。

（4）块石经过电子秤称重，采用自卸汽车或吊罐运至仓面，采用挖掘机铺设，辅以人工码放。

1.6.2混凝土的拌制控制

（1）混凝土在拌合站集中拌制，所用各种粗细骨料及外加剂必须经检测合格后使用，按规定的时间进行拌制。

（2）拌制过程中严格控制配合比，出、入仓温度，添加必要的外加剂减少水化热，提高混凝土质量。

（3）拌合站生产的混凝土经塌落度、温度等测试合格后，方可运输至浇筑

现场。

1.6.3混凝土铺料间隔控制

保证混凝土浇筑的连续性，避免施工中断造成施工缝。混凝土铺料间隔时间

遵守《水工混凝土施工规范》的规定，用振捣器振捣30s，振捣棒周围10cm内仍能泛浆且不留孔洞、混凝土还能重塑时，仍可继续浇筑混凝土；否则，作为“冷缝”按施工缝处理后方可继续浇筑。

1.6.4混凝土裂缝控制

由于防渗面和过流面混凝土抗裂性要求较高，在施工中为确保混凝土的浇筑质量，施工中可采取以下措施：

（1）降低混凝土水灰比，减少水泥用量，同时掺入适量外加剂和粉煤灰，以减小混凝土水化热；为增强混凝土抗裂性能，可适当掺加聚丙烯纤维。

（2）混凝土采用二级配料，坍落度控制在3～6cm以内，选择气温较低的时段浇筑混凝土。

（3）混凝土采用平铺法浇筑，层厚不超过25cm，浇筑速度不大于25cm/h。

（4）浇筑完毕后及时进行表面流水或覆盖浇水养护，养护期内须保持混凝土面湿润状态。

1.6.5混凝土温度控制

（1）通过对坝体埋石混凝土的合理分仓、分层施工，减少一次性混凝土浇

筑量，控制浇筑间歇时间。

（2）通过调整混凝土埋石率，优化混凝土配合比，减少水泥用量；同时采

用低热的大坝水泥，掺加粉煤灰和外加剂以降低水泥水化放热量、延缓水化热释放速度。

（3）采用风冷系统对骨料进行降温处理，采用冷水进行混凝土拌制，在拌

合中降低了混凝土的水化热，控制出机口温度在设计要求的范围以内。

（4）尽量在白天安装模板和绑扎钢筋，验仓后将混凝土浇筑尽量安排在早晚和夜间等天气比较凉快的时间浇筑混凝土。

（5）为利于混凝土浇筑块的散热，在高温季节，有条件部位可采用表面流水冷却的方法进行散热。

（6）浇筑过程中对大体积混凝土使用测温工具，多频率对混凝土内部温度

和外界气温进行实时监测。

1.6.6块石、混凝土入仓控制

（1）在坝前50～100m处设置一个冲洗平台，所有上坝的自卸车、挖掘机等机械及块石等材料必须冲洗干净方能进入作业仓面。

（2）块石填筑时呈饱和而不带水状态，石料放置平稳，避免形成通缝。

（3）对于模板内侧、细部结构等1.0m的区域应通过人工辅助堆石，以避免机械堆石对模板产生冲击。

（4）混凝土采用自卸车运输，为了不出现骨料分离、漏浆和严重泌水现象，从搅拌机出来的混凝土料控制在25min内运输进入仓面，并严格控制落距。

（5）坝体混凝土浇筑需做好防雨、防暑、保湿等养护工作。

1.7坝体施工安全控制措施

（1）所有运输、吊运机械必须使用熟练的操作手，严格按操作规程进行作业。

（2）所用的设备设专人加强保养和维护，使其处于一个良好的运行状态。

（3）现场工道路要平整，坡度要尽量平缓，设专人随时维护、保养、保证车辆和机械安全行驶。

（4）上坝过程中，人、机、交叉作业，加强现场管理，理顺和规范运行路线，让其有秩序地进行。

（5）运料车必须注意周围工作人员，一定要在安全距离以外，防止石料坠落伤人。

（6）坝坡上的堆石要有专人进行处理，把不稳的石头搬走或将其安稳，避免滚动伤人。

（7）专职安全员随时在现场巡回检查，杜绝出现物和人的不安全因素，保证施工的全过程顺利进行。

.8主要施工机械设备配置

坝体混凝土浇筑施工拟投入主要机械设备见下表。

表1.8-1  拟投入坝体混凝土施工的主要机械设备表

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