泽城西安水电站混凝土面板堆石坝铜止水连续施工工艺

刘 茂

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

0 引言

泽城西安水电站位于山西省晋中市左权县境内，枢纽大坝为我省首座混凝土面板堆石坝，最大坝高46.8m。该工程属中型Ⅲ等，是一个以发电为主兼顾防洪、养殖等综合利用，并为下游梯级水电站调节发电用水的水电枢纽工程。

枢纽主要建筑物由混凝土面板堆石坝、右岸溢洪道、右岸导流泄洪洞、左岸引水发电洞和左岸发电站组成。

面板是混凝土面板堆石坝安全稳定的重要部位，面板的分缝分块，多为纵向条块分缝，每个条块从趾板直至坝顶，纵向分缝便于滑模施工，但止水铜片安装施工比较困难，传统的施工方法是铜止水每2m一段，气焊焊接，每条纵缝铜止水安装焊缝多，而且在坝体上游坡面作业，不仅操作难度大，焊接质量也不易保证，此外，传统的施工工艺平整度差，材料和人工消耗量大。

在泽城西安水电站大坝面板施工过程中，我们自行设计制作了一套铜片止水加工模具，结构简单，操作方便，质量精度可靠，具有体积小、重量轻、结构简单、成本低廉、运输方便等特点。实现了铜片止水的连续加工，在施工现场边加工边下放安装。工程实践证明，自主研发的加工工艺和施工方法，改进了传统的施工工艺，节约了施工成本，加快了施工进度，提高了铜止水的施工质量。

1 铜止水加工模具的制作

止水铜片连续加工机具采用调直后的工字钢、槽钢、钢板制作而成，动力采用液压千斤顶。在凸模和凹模的剪切作用下使止水铜片受力成型。

图1 W型铜止水

泽城西安水电站大坝面板纵缝铜止水为W型（见图1），W型铜止水为中间有鼻子，两侧带翼板的空间结构，铜止水卷材为平面板状结构。要想实现铜止水的连续加工，必须解决成型铜止水与铜止水平面板材的过渡连接问题。通过实验，根据平面板状结构到W型空间结构逐步渐变的原理设计出铜止水连续加工模具，主要结构有机架、凹模、凸模和液压千斤顶，液压千斤顶既是提升结构，又是压制铜止水的动力结构。

铜止水连续加工模具长2.4m，过渡段长1.3m，中间凸模高0～5cm渐变段长1.4m，由Φ20圆钢叠加而成；高5cm成型区长1m，采用宽3cm铜板顶部叠加Φ20圆钢而成。两侧凸模渐变段长0.85m，成型区长1m，采用铜板切割而成（模具见图2）。

图2 铜止水连续加工模具

为了铜止水压制成型后便于氯丁橡胶棒及聚氯乙烯闭孔泡沫板的安装，我们设计凸模在上，凹模在下。氯丁橡胶棒及聚氯乙烯闭孔泡沫板的安装完毕后，将成型铜止水翻转移至安装位置。

2 施工工艺

2.1 铜片止水加工机具的布置

泽城西安水电站混凝土面板堆石坝上游坡长100.77m，坡比1：1.5，模具安放在坝顶距面板最上部附近，倾斜放置，倾斜度与上游坡比一致，机具尾部安装一台自制带滚筒托架，将铜止水卷材固定在上面。

2.2 铜止水的现场加工制作

铜止水加工模具手动操作，对场地要求低，只要场地平整、防雨、照明充足即可，人员组织每班3～4人。加工时将铜止水卷材安放在带滚筒的托架上，提升凸模，将托架上的铜止水卷材平稳地放到模具上进行压制，铜止水中间凸部（鼻子）及两侧翼板，经过过渡区渐变成型，再经过有设计高度一致的凸部及翼板压制结构压制成型，每次压制铜止水成型约1m，将成型的铜止水由坝顶放至坝脚，达到设计长度后用专用剪刀截断，模具再移至下一条纵缝。按此步骤循环操作，实现了铜止水加工的流水作业。

2.3 质量检查

（1）铜止水原材料质量要求。材质的技术指标必须满足设计图纸要求,有厂家资质证书、出厂合格证和材质证明，抽检合格后方可使用。

（2）铜止水原材料及加工成品质量检查。原材料进场及加工成型后必须进行质量检验。①外观检查：平整,表面无污皮、锈污、油漆、油渍等污物,无砂眼和钉孔等。②厚度测量：采用螺旋测微器进行检查,厚度变化均在0.08mm之内。③抗拉强度、伸长率、表面质量、着色、探伤等标准合格。

3 施工质量及效益评价

由传统的将铜止水一次加工2m的施工工艺，改进为一次加工100.77m成型到位，减少焊缝50条，在工程应用中获得了良好的效果。

从施工质量来讲，一次加工成型，保持了原材料性能，提高了铜止水的平整度，消除了工程质量隐患。

从经济效益来讲，泽城西安水电站面板间纵缝W型铜止水，采用铜止水连续加工模具，既节约了劳动力和材料，从而节约了施工成本，又加快了施工进度，获得了良好的经济效益。

4 结束语

泽城西安水电站混凝土面板施工中，成功设计并运用了铜止水连续加工模具，实现了铜止水一次加工成型，用多长，加工多长，最大限度地减少了焊接焊缝，既保证了质量，节约了施工成本，又加快了施工进度。