基于实例的水电站大坝混凝土施工方法的探讨

蒋 旭

(贵州水利实业有限公司，贵阳 550002)

基于实例的水电站大坝混凝土施工方法的探讨

蒋 旭

(贵州水利实业有限公司，贵阳 550002)

水利工程在中国有着重要地位和悠久历史。其中大坝是水电站建设工程中非常重要的组成部分。在水电站大坝工程施工中，一项非常重要的工程就是混凝土施工，混凝土施工质量的好坏对于整个大坝的稳定以及防渗具有非常大的影响。因此加强研究水电站大坝混凝土施工方法与技术具有重要意义。文章结合笔者实践经验探讨了水电站大坝中混凝土工程施工方法。

水电站；大坝；混凝土；施工；模板；浇筑

德江县白水泉水电站位于德江县境内的印江河下游，属印江河流域梯级开发的最大一级电站，装机2×10000kW。电站位于德江县潮砥镇白沙村，距德江县城38km，距潮砥镇9km，现有公路至大坝坝址，坝址以上集雨面积1220km2。

1 工程概况

白水泉水电站工程主要建筑物包括：拦河大坝、引水压力隧洞及压力钢管、厂房及升压站等建筑物。拦河大坝为流线型混凝土拱坝，坝顶弧长166m，最大坝高72m，坝顶高程为437m，溢洪段长度为50m。大坝正常水位435m，总库容3555万 m3。大坝主体混凝土土方量约10万 m3。引水压力隧洞分上平洞、斜井、下平洞、岔管支洞、调压井及调压井平洞。隧洞主洞为Ф5.8m的圆形开挖断面，成型为Ф5m，隧洞长为650m，井为竖井洞径为Ф10m，高为40m。引水隧洞为局部衬砌与局部喷浆组成。

2 材料的选择

在开采区附近适当的位置布置供风站，安装3台10m3/min空压机，采用手持式风钻钻孔爆破。由于砂、石料的生产场地和混凝土拌和系统的距离较近，所以采用皮带机直接送入料仓，装载机辅助堆料。砂、石料直接储存在料仓，经计算，料仓储料能力3000m3。堆料场能备足3d的混凝土生产需用量1872m3。

3 混凝土建基面或施工缝处理

混凝土建基面或施工缝按设计和《水利水电工程施工规范》进行处理，处理后的建基面或施工缝应呈毛面，无松动岩块、无积渣、杂物、集水等，建基面超、欠挖满足设计和规范规定标准[1]。

4 模板架立

采用钢组合模板结合木模的方式，大坝大面积浇筑采用钢组合模板，在溢流面及局部异形部位混凝土浇筑采用木模。模板架立方式见图1、图2、图3所示。

在进行大坝先浇筑上升块体模板安装时，在横缝模板上安装键槽模板和固定止浆片，止浆片距上下游坝面为30cm。当模板加固后在横缝模板上固定3×3的小角钢，A角钢位置按设计进行布置，需埋设冷却水管，预留冷却水管进出口孔。溢流面混凝土施工采用木模，挑流鼻坎或板梁混凝土模板采用钢组合模板。在混凝土浇筑距溢流面底板1～2m时需设置埋件，便于溢流面混凝土模板架立加固。

图1 模板架立平面示意图

图2 模板架立A—A剖面图

图3 模板架立B—B剖面图

5 混凝土浇筑

5.1 混凝土浇筑强度

白水泉水电站大坝混凝土计划浇筑时间为2004年4月—2006年5月，历时较长，其间经历了春、夏、秋、冬四季，同时存在汛期、高温季节混凝土施工。由于浇筑仓面大，垂直运输距离较大，月施工强度为6000～8000m3。

5.2 混凝土仓面分块说明

根据设计图纸要求浇筑的分块高度为2m，分块长度为15～17m。

5.3 大坝施工渡汛

为保证汛期能顺利施工，尽量减少洪水对施工的干扰，在大坝378m高程设置1个4.5m×4.5m的导流底孔，并在大坝上升时保持2个坝块上升始终滞后其它坝块4～6m，汛期施工时若出现洪水翻坝，留此缺口行洪。混凝土生产工艺如图4所示。

图4 混凝土施工工艺流程图

5.4 混凝土拌和

拌和站配置1台1.5m3强制式拌和机，生产率达90m3/h；配料采用自动称量、给料系统，集中在中控室进行控制。拌和用水采用生活区水池供给，通过水秤称量进入拌和机，水泥采用螺旋输送机给料，骨料采用皮带运输机进料，外加剂经称量用固定容器干掺，运输皮带设遮阳淋雨棚[2]。

5.5 混凝土运输入仓

拌和站距大坝约为400m，这样混凝土运输存在水平运输和垂直提升入仓。采用自卸运输车将混凝土从拌和站运至坝脚，在坝脚下游侧拱冠梁处设两套混凝土集料吊罐两个，自卸车将混凝土经梭槽卸入混凝土吊罐内。

塔机采用两台升塔式起重机垂直运输混凝土入仓。为提高塔机利用率，混凝土吊罐每次装2m3混凝土，在塔机30m范围内的仓面采用直接入仓方式，30m范围以外的仓面，在坝上用自卸汽车水平运输入仓，为了避免汽车行驶对坝体混凝土产生的扰动，在混凝土表面铺12mm厚的铁板，用作汽车行驶。对于重力墩混凝土的浇筑，采用混凝土泵直接入仓。

5.6 混凝土平仓振捣

采用人工平仓，高频振捣器振捣。混凝土浇筑前，应根据浇筑强度先在基础面铺一层高标号水泥砂浆厚度为2～3mm，铺砂浆时应将冷却水管盖住，避免混凝土卸料时，骨料冲坏或使冷却水管变形，影响冷却效果。由于是采用塔机吊混凝土入仓，所以可根据浇筑面分布情况均匀卸料，以减少平仓工作量，在浇筑横缝部位时，应特别注意保护接缝灌浆预埋设施，在上游止水片和下游止浆片以外，主要采用人工平仓，卸料斗不能距离太近，以免对其产生破坏和变形。

5.7 混凝土养护

每一仓混凝土开始浇筑即进行冷却水管通水养护，连续通水时间为15d，每1天进出水口交换流向通水1次；混凝土浇筑完毕12～18h，即对混凝土表面进行洒水养护，在遇炎热干燥气候提前进行洒水养护并覆盖麻袋、麻毡，养护期间保证混凝土表面随时保持湿润，接近流水养护，养护时间为14d。

6 混凝土温控措施

按设计要求坝体每 2m设一层冷却水管，管径为25mm，坝体内冷却水管间距为2m，顺河床方向布置，上下游为U型连接，冷却管距仓面周边为1m。冷却水管流量为0.34L/s,流速为0.7m。采取分横缝的施工方式，横缝间距取15～17m；分层厚取2m。采取大粒径骨料，改善骨料级配；采用低流态混凝土；降低水泥用量；掺用外加剂，减少水灰比和水泥用量。

在骨料堆放场设遮阳棚，并将骨料尽可能高堆放(高度超过6m)，使下部骨料温度接近月平均气温，取下层料骨料拌和混凝土。浇筑施工设置尽量减少运输距离，避免多次倒运；各施工环节要配套，控制混凝土浇筑覆盖时间在2.5h以内。采用薄层浇筑天然散热和冷却水管冷却的方法控制混凝土浇筑块的最高温度以满足基础温差，内外温差和上、下层温差要求。

7 接缝止水施工

根据设计要求，坝体横缝上游侧设止水铜片。根据设计图纸要求，止水片、止浆片的尺寸，结合工地现场情况进行制作。将加工好的成品铜片，人工搬运到大坝施工现场，安装时两人配合，先用木板将铜片垫到要焊接的高度，调节好搭接长度。一人用双手撑住铜片，另一个经验丰富的焊接工开始焊接，直到焊完为止，铜片焊接时采用氧焊焊接的方式，辅以铜条和柠檬药粉进行焊接。止浆片的加工和焊接工艺与铜片的加工和焊接工艺类似。

在进行坝体混凝土施工时，设置接缝灌浆系统，采用拔管式接缝灌浆设施。坝体混凝土施工在横缝处先浇筑块混凝土，模板安装时便进行上游止水带、下游止浆片设置，当施工到一个灌区顶层时，再设置水平止浆片。模板加固后，便在设计升浆槽位置设置直径为3cm×3cm小角钢，并在小角钢周边预埋铁钉，以便于塑料拔管加固，在灌区底部和顶部紧靠模板埋设直径为3cm×3cm小角钢，以便进、出浆管和排气槽的布设。

在横缝处后浇块混凝土浇筑前，先安装灌浆升浆拔管，利用铅丝将其固定在设计位置。在后浇块上升前，再次充气膨胀，充气后与进浆管三通连接紧密。拔管时机根据塑料软管的材质、混凝土状态及气温等条件，通过现场试验确定。当混凝土浇筑完毕拔管后将孔管冲洗干净后，用木塞与棉花将孔口堵死。所有进浆管与出浆管均伸出坝外50cm，伸出坝外部分用Φ40的一端攻丝黑铁管预埋50cm在坝体混凝土内与拔管形成的管路相通，伸出坝外部分，用丝口盖好，以免堵塞，并作好标记、编号。通过接缝灌浆时的通水检查，所有管路均为畅通，在规定的压力下，通水流量均超过30L/min。

[1]王欣晨，郑方方.高拱坝混凝土工程施工工艺及施工方法初探[J].山西建筑，2011，31(27)：223-224.

[2]石青春.龙滩水电站高碾压混凝土坝施工方案研究[D].武汉：武汉大学，2004.

DiscussiononDamConcreteConstructionMethodofHydropowerStationBasedonExamples

JIANG Xu

(Guizhou Province Hydraulic Engineering Industrial Co.，Ltd.，Guiyzang 550002，China)

Water conservancy project plays an important role and has a long history in Chinese.The dam is a very important part in the construction of hydropower station.In hydropower project construction，a very important project is the concrete construction.Concrete construction quality has great effect on the stability of the dam and the seepage prevention.Therefore，strengthening the research has an important significance in concrete construction of hydropower station and dam.Combining the author's practical experience，hydropower station dam concrete construction method is discussed in this paper.

hydropower station；dam；concrete；construction；mould；pouring

1007-7596(2014)03-0042-03

2013-09-07

蒋旭(1981-)，男，四川重庆人，工程师，从事水利水电工程施工管理工作。

TV642

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