翻模砂浆固坡在小云南水库的运用

张　亚，孙英辉

(1.贵州省水利科学研究院，贵阳 550002；2.长江水利水电工程建设(武汉)责任公司，武汉 430040)



翻模砂浆固坡在小云南水库的运用

张亚1，孙英辉2

(1.贵州省水利科学研究院，贵阳 550002；2.长江水利水电工程建设(武汉)责任公司，武汉 430040)

基于翻模砂浆固坡在水库施工中的运用，施工人员要较好的掌握水库的实际情况，制定有效的施工管理措施，能够从溢洪道、供水泵站、取水建筑物等多个项目中，掌握翻模砂浆固坡施工的前期准备工作。施工人员要明确这种施工工艺的应用方法，其主要内容有模板安装、填筑与碾压垫层料、灌注砂浆、模板翻转。最后通过与其他施工技术的比较，总结其优势。

翻模砂浆；固坡；堆石坝；小云南水库

0　引　言

小云南水库工程，针对混凝土面板施工提出一些手段，由此更好的掌握施工流程。在实际施工中，主要使用了定型钢模板的形式，以此为基础，进行垫层填筑和低强混凝土的固坡。施工人员还会采用带楔形板，并使用这种翻升系统，增加垫层料与固坡砂浆的一次成功率。

施工人员要了解堆石坝施工的关键环节，针对上层坡面和防护层做好防护。关于面板堆石坝施工，已经成为国内外关注的重点，为了更好的探索施工工艺和手段， 要针对双沟水电站采取的堆石坝翻模固坡施工进行研究，掌握这种工艺的适用环境。同时进行垫层料填筑和砂浆固坡，能够增加坡面的平整性，提高施工效率，降低整体投入的成本。

1　工程概况

小云南水库位于贵州省铜仁市谢桥办事处龙门坳村，地处锦江中游段右岸二级支流的龙洞河上，距铜仁市公路里程12 km，距湖南怀化市160 km，距贵阳市414 km，S201玉铜公路从左岸通过库区料场，对外交通方便[1]。

枢纽工程由混凝土面板堆石坝、右岸溢洪道、库区左岸泵站供水系统、左岸岸塔式取水口、取水洞及出水口闸门系统组成，工程等别为Ⅲ级，工程规模为中型工程。

坝址以上流域面积30.1 km2，多年平均流量为0.701 m3/s。水库正常蓄水位为321.00 m，最大坝高59.20 m，相应库容为1071 万 m3，校核洪水位325.29 m，总库容1293 万 m3。

本工程城镇供水量1289 万 t/a，灌区供水量111.35 万 t/a，下放生态用水221 万 t/a，满足10.24万城镇人口生产生活用水需求，同时兼顾水库下游周边地区灌溉用水。

本工程坝区枢纽由混凝土面板堆石坝、右岸溢洪道、左岸泵站供水系统、取水口及下游输水系统组成。面板堆石坝坝顶高程326.70 m，最大坝高59.20 m，坝顶宽度6.5 m，坝顶长163 m，坝顶上游设置防浪墙，防浪墙顶高程327.90 m，下游设置防护栏杆。上、下游坝均为1∶1.4，下游300 m高程设有宽度3 m的马道[2]。

取水建筑物由取水进口、取水兼放空隧洞、隧洞出口、输水钢管组成。岸塔式取水口进口底板高程293.50 m。闸门井筒顶部高程326.700 m，高33.2 m，断面为7.0 m×7.0 m矩形，井筒内设一扇2 m×2 m(b×h)的工作闸门，门前设粗格拦污栅。井筒后接4 m长的渐变段。取水隧洞净空直径2 m，洞长237 m。隧洞出口设弧形闸门，闸门前设DN500的输水钢管，将库水引至下游灌区。

施工人员要结合施工流程，进行工艺手段的选择，增加水泥砂浆的厚度，保证水泥砂浆的厚度满足施工要求。钢筋混凝土面板的规格，会在施工中受限，为了确保底部面板和趾板密切连接，完善整个的防水措施。

2　翻模砂浆固坡施工工艺

施工人员在进行面板施工中，要了解堆石坝垫层料的上游坡面情况，做好防护并均匀铺设。这种防护施工会直接影响大坝的整体施工进程，施工单位要投入不同的资金完善这项工作，及时计算大坝工程消耗的成本。在本次面板堆石坝施工中，施工人员要结合其他同类工程进行实例分析，更好的利用翻模固坡施工手段。面板堆石坝垫层料和固坡是这个模板的主要使用区域，并利用了定型钢模板，研制出锚固在垫层料中的系统模板，保证施工一次成型，更好的体现整体效果。

施工人员针对大坝上游的模板处理，要使用翻模砂浆固坡技术，针对坡面进行带楔板的搭建。垫层料主要填筑在模板内侧，并经过碾压振动，增加整体的牢固性。施工人员要保证垫层和模板之间有一定空隙，用来灌注砂浆，最后进行终压。在模板的作用下，垫层料和坡面的密实度有所提升，表面平整，进行合理的优化后，更容易施工。模板经过优化处理后，具有一定刚度，在碾压后不会出现大幅起伏。

图1　翻模工艺施工后的堆石坝上游砂浆固坡

施工人员在实际施工中，要掌握具体流程与步骤。首先是模板安装，制作特定的成型钢模板，经过现场人工拼装后，进行拉伸固定。模板安装过重的照片见图1所示。

模板和砂浆是翻模砂浆固坡的关键点，施工人员要能够阐述其质量的保证方法，然后配备垫层料的最大粒径。大坝水库工程的堆石坝已经在此基础上，填筑到坝顶高层，并通过了第三方的检验。现对工程监理平行抽检及施工单位的检测进行分析，结果表明，干密度、砂浆强度、坡面平整度及砂浆固坡与垫层料间的脱空试验均满足设计指标要求。

3　翻模砂浆固坡与当前其他技术比较

传统的堆石坝固坡方法主要包括斜坡碾压方法和混凝土挤压边墙方法。

1)施工人员首先使用超填垫层料的形式，进行削坡。这种斜坡碾压的手段，能够起到固定的作用，与其他砂浆方法相比，这种方法在客观上难以保证垫层去上游的斜坡面密室问题，这种工艺比较复杂，要做好坡面固定前的防护工作。碾压砂浆发、喷射混凝土法以及阳离子的乳化沥青法，在使用中会受到大量的干扰，工序复杂，会浪费发使用的垫层料。在垫层的防护中，施工人员要注意天气影响，避免因为雨季的到来，导致工程坍塌。坡面固坡前难以防护，垫层填筑、修坡时存在坡面飞石以及斜面碾压的安全隐患，同时由于垫层料超填和整理工作量大，加大了工程造价[3]。

针对人工坡面，要采用斜坡上用锄头保证其平整性，施工人员要将垫层料扒平，通过这种方法,确保坡面达到设计坝坡测量定点,网格状布桩挂线标识,逐段用斜坡尺检查,并预留 5cm 的斜坡碾压沉陷量。在斜坡静碾2～3 遍后进行2次人工整坡。机械整坡利用激光导向套筒式长臂反铲进行边坡修整。斜坡碾压技术是在坡面修整后进行。根据施工机具情况,高程间隔约 10～20 m。斜坡振动碾由安装在坝顶的吊索和牵引设备起吊牵引。碾压前采用人工坡面均匀洒水,然后先静压 2～4 遍,再用振动碾压(上行振动,下行静碾) 4～8 遍。对趾板附近的边角部位坡面可用平板振动碾压实。

2)在应用混凝土挤压边墙技术中，能够减少斜坡碾压工作，减低人工修整的劳动力，保证整体的施工安全。施工人员在施工中，要对进度、工程质量以及安全性进行较好的控制。了解工艺技术的思路，在垫层料的填筑之间去，进行机械应用设计，能够沿着上游坝线形成一道混凝土路径，确保填筑能够在有条件的情况下进行。垫层料填筑与挤压墙同步上升,避免垫层区施工在上游方向的超填,并变上游坡面的斜坡压实为坝面上的垂直压实,以此达到加快垫层区的填筑效率和提高施工质量的目的。

5　翻模砂浆固坡在本工程中的作用及效益

翻模砂浆固坡工艺，目前并没有得到普及，在堆石坝工程中，要能够较好的分析这种快速、经济性的特点。供水泵站位于小云南水库库区左岸，距离大坝上游约140 m；泵站的主要建筑物由取水隧洞、竖井、泵房、配电室、供水管道等建筑物组成。其中工程的安装间位于泵房一侧，平面净尺寸为3×7.9 m；泵房两侧332.60 m高程处设置连续吊车梁以安装5t电动单粱起重机，用以起吊各种机械设备及材料等。

5　结　语

小云南水库工程混凝土面板堆石坝翻模砂浆固坡施工实践表明，该项技术比传统的斜坡碾压固坡法和挤压墙法具有明显的技术优势和经济优势，该项技术对提高施工质量，加快施工进度，降低施工成本和工程造价均产生了显著效果，也为类似工程的施工提出了很好的参考建议。该项技术应用于本工程后，被省市列为样板工程，同类坝型的兄弟单位多次组织相关技术人员前来观摩学习。该项技术一定会在今后的同类坝型工程中得到不断的推广和运用。

图2翻模砂浆固坡结构示意图

[1]张军,郑焱,赵淑明,等.翻模固坡技术在蒲石河面板堆石坝施工中的应用[J].水力发电,2009(06):80-82.

[2]曲福祥,李勇,赵磊,等.双沟水电站面板堆石坝垫层料上游坡面固坡砂浆翻模技术的施工应用[J].科技创新导报,2012(21):137.

[3]常鑫.面板堆石坝翻模固坡施工综合经济分析[J].水利水电施工,2012(06):104-106.

1007-7596(2016)07-0132-03

2016-05-12

张亚(1977-)，男，贵州思南人，高级工程师，研究方向为水利水电工程质量与安全监督及工程质量检测；孙英辉(1980-),男,吉林桦甸人,工程师,研究方向为水利水电施工工作。

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