浅议石坝防渗面板施工工法

孙中宏，刘少政，邝 一

（山东水利工程总公司，山东 济南 250013）

山亭区石嘴子水库除险加固工程3 标段，主体工程为坝体防渗面板加固工程，上游坝面设1.5 m 厚的混凝土防渗面板，高33 m，上游坝脚处设C20 混凝土阻滑板，宽4.5 m，厚4 m，混凝土面板与原浆砌石坝体间设加强筋连接，加强筋采用植筋工艺。该工程于2010-5-1 进场，至2010-8-8 完成坝体防渗面板工程，经过汛期和麦收2个特殊时期。共完成：植筋13 876 根，脚手架21 558 m3，钢筋制安215 t，钢筋混凝土15 500 m3。单侧模板加固和高空作业安全防护是工程施工的重点和难点，现将该工程施工工法作简要介绍。

1 脚手架搭设

本工程脚手架高33 m，属于特级高处作业（规范规定超过30 m 属于特级高处作业）。脚手架工程主要有浇筑底部工程用的平面脚手；浇筑墙体及扎筋、立模用的立面脚手和用于支撑模板的承重脚手。立面脚手根据实际情况采用双排和满堂脚手（高10 m），满足扎筋、立模、浇筑时挂串筒和浇筑平台即可。满堂脚手架立杆间距1.80 m（双向），连续剪力撑间距3.60 m，大横杆间距2.00 m（双向），扫地杆距地0.10 m。

脚手架施工应注意如下问题。1）脚手架基础应牢固。2）脚手架各节点应连接可靠，各杆件连接处相互伸出的端头长度应大于10 cm，以防构件滑脱。3）脚手架与石坝相连处设置连墙杆。4）脚手架相邻立杆和上下相邻平杆的接头应相互错开，并置于不同的框架格内。搭接杆接头长度，扣件式钢管排架不应小于1.0 m。5）搭设架子时，所用扳手应系绳保护，所用的紧固件、工具应放在工具袋内，传递所用紧固件材料、工具不应抛掷。6）脚手架验收投入使用后，未经有关人员同意，不应任意改变脚手架的结构和拆除部分杆件及改变使用用途。7）防护用品要穿戴整齐。安全带要有足够强度，并将绳子牢系在坚固的建筑结构件上或金属结构架上。8）拆除架子时，应统一指挥，按顺序自上而下进行；严禁用推倒整个脚手架的方法进行拆除,拆除脚手架的区域内，无关人员严禁逗留和通过，在交通要道设专人警戒。

2 坝面清洗

采用9 m3空压机和石英砂除锈，石英砂的磨料粒径应在0.5～1.5 mm，含水率低于1%。砂料回收使用时，要除去粉尘和杂物，且不受水、油等污染。喷射处理所用的压缩空气，必须经过处理，保证压缩空气的干燥、无油，空气压力控制在0.4～0.6 MPa 范围内。

喷砂过程注意事项如下。1）喷砂前，对砂进行晾晒处理，使其含水率达到使用要求，并进行过筛，防止过大的磨料进入砂枪内。2）喷砂除锈不允许在雨天表面潮湿、结露等情况下作喷砂处理。3）喷砂除锈后的石坝坝面表面应彻底清除石锈、灰渣、泥污，使之露出青色，且颜色均匀，除锈质量要符合国家相关规范规定。并由专职质检员用对比样块检查。4）除锈后尽快支模浇筑混凝土，喷涂前如表面被污染或返锈，应重新处理，使其达到原来的表面清洁度等级。

3 植 筋

本工程坝高33 m，为保证混凝土、钢筋网的受力安全，为便于模板支立和钢筋绑扎，采用了植筋技术。经用锚杆拉力计多次试验，确定钻孔深600 mm，直径28 mm，25 mm 螺纹钢筋，用超强植筋胶植入。

其中钻孔用冲击钻打成设计要求的直径及深度的锚孔（成45°夹角）。并用压缩空气清除孔内的浮灰及杂质。配料时按甲/乙=100/3～5 的重量比称量取料，并将甲乙组分充分混合。填装时将混匀胶料注入孔内，同时排出孔内空气。锚固时将锚固件植入孔内，直到孔底，去除孔口多余胶料，并将孔口摁平。

需注意的事项：1） 混合后的胶料在20 min 内用完，硬化的胶料不能再使用；2）胶泥在贮存过程中，如有沉淀现象，使用前必须充分搅拌均匀，否则影响配比，达不到要求。

4 模板工程

本工程高差最大达到33 m，且施工跨度大，对于模板的支护施工难度极大。大面积平面模板为减少模板接缝，全部采用特殊制做的1 200 mm×1 500 mm、1 000 mm×1 500 mm 钢模板。钢模面板厚度应不小于3 mm，钢板面应尽可能光滑。

1）模板的加固。整个支撑体系由锚固在混凝土中的锚杆拉强筋来支撑，承受浇筑混凝土对模板的侧向荷载。采用钢管做围檩、支撑杆等加固，拉强筋一端植入石坝，另一端焊接丝杆，模板内侧丝杆带丝帽作为内撑校正模板，模板外侧用槽钢扣件加固，确保结构尺寸及顺直度。模板表面光洁平整，接缝严密，并在模板之间加设0.5 cm 的海绵条，使其不漏水泥浆，以保证混凝土的表面质量。

2）模板的清洗和涂料。钢模板在每次使用前用角磨机除锈及灰渣，为保证混凝土外观质量和拆模方便，钢模面板涂刷矿物油类的防锈保护涂料。

5 钢筋工程

1）钢筋的采购。选用大型钢厂产品，有出厂合格证，进场后分类架空堆放，篷布覆盖，并进行抽检做强度试验、焊接性能试验。2）钢筋加工。要在工地加工场内进行，配置弯曲机、切断机、调直机各1 台，加工时严格开牌施工，加工后挂牌分类堆放；钢筋加工的尺寸应符合施工图纸的要求，加工后钢筋的允许偏差不得超过允许的数值；钢筋焊接和钢筋绑扎应按《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—2002）的规定，以及施工图纸的要求执行。

6 混凝土工程

混凝土防渗面板浇筑的重点是做好混凝土的温控和防裂，混凝土裂缝的原因主要有以下几种：混凝土浇筑时温度过高（施工时坝前最高气温42℃）、混凝土塑性变形引起的收缩裂缝、混凝土水分散失快和原材料的选择等。相关工序如下：

1）混凝土配合比设计。按施工图纸和监理人的指示，选择水化热较低的配合比，配合比设计委托有丰富试验经验且具有国家相应资质的试验室进行。增加20%粉煤灰，减少水泥用量，从而达到降低水化热。如果调整混凝土配合比，必须重新得到监理人的批准。

2）混凝土材料的选择。根据设计要求和配合比，选择监理人批准的原材料。选择水化热较低、质量稳定、各项理化指标均符合的优质水泥做混凝土的主材，降低混凝土的温度；混凝土外加剂选用高效引气减水剂；粉煤灰采用邹城电厂出厂的一级粉煤灰。

3）混凝土分层浇筑作业。高温季节尽量夜间薄层浇筑，使混凝土出机后最大限度地减少运输及浇筑过程中的温度回升，加快混凝土的入仓覆盖速度，减少暴露时间，防止初凝。

混凝土每层浇筑高度根据拌和能力、运输能力、浇筑速度、气温及振捣能力等因素确定，一般为30～50 cm。为消除两层间的接缝，振捣上层混凝土时振捣棒应插入下一层内5 cm 左右。振捣点布设均匀，时间适宜，同时控制尽量不触及模板、钢筋及埋件等。

4）施工缝处理。新老混凝土施工缝面在浇筑第一层混凝土前，需先进行凿毛，然后均匀铺一层2～3 cm的同标号水泥砂浆，并且尽快覆盖混凝土，保证新浇混凝土与基础面或老混凝土结合良好。并做凹凸结合。混凝土的浇筑可采用平铺法或台阶法施工，按一定厚度、次序、方向，分层进行，且浇筑层面平整。

5）混凝土养护。浇筑块在终凝后达到15%设计强度时就实行水养护。浇筑后用自制滴水装置养护，做到均匀、不间断养护。同时对混凝土面采用草袋日盖夜掀，防止太阳暴晒，养护28 d。

7 施工安全保证措施

1） 针对混凝土施工制定相关操作规程和安全制度，成立安全领导小组，检查工地的安全设施及措施，并定期组织职工学习安全操作知识，做到防患于未然。

2） 对于在混凝土浇筑施工过程中的高架作业，要定期地对脚手架整体性和连接部位进行检查，对密度网和安全网的挂网情况进行检查，对作业人员的安全帽和安全带的佩戴情况进行检查，确保安全稳定状态，要求身体素质好的专业人员上架作业，塔吊驾驶员和脚手架架子工必须持证上岗。

3）项目部制定了定期检查和会议制度以及奖罚措施。在整个施工过程中未发生一次安全事故。