梨园水电站面板混凝土施工工艺及方法

(中国人民武装警察部队 水电第二支队，安徽 合肥 231100)

1 工程概况

梨园水电站位于迪庆州香格里拉县(左岸)与丽江市玉龙县(右岸)交界河段，是金沙江中游河段规划的第三个梯级电站，上游与两家人水电站相衔接，下游为阿海水电站。梨园水电站工程属一等大(1)型工程，主要永久性水工建筑物为1级建筑物。工程是以发电为主，兼顾防洪、旅游等综合利用效益的水利水电枢纽工程。枢纽建筑物主要由面板堆石坝、右岸溢流道、消力池、左岸引水发电系统、岸边主副厂房、左岸泄洪冲沙洞等组成。水库库容为7.27亿m3，电站装机容量240万kW(4×60万kW)。

混凝土面板堆石坝坝顶高程1 626.0 m，趾板最低高程1 471.0 m，最大坝高155 m。坝顶长约525.328 m，坝顶宽12 m。

梨园水电站大坝上游主要防渗结构为钢筋混凝土防渗面板。面板底部高程1 471 m，顶部高程1 623 m，面板总面积为87 590 m2，每隔12 m设一条垂直伸缩缝，面板分两期浇筑，采用4套无轨滑模多部位同时浇筑。面板厚度为0.4～0.81 m，表面坡比1 ∶1.4。面板混凝土为C25，防渗等级W12，抗冻等级F100。

梨园水电站面板为两期面板同时施工，大坝面板从趾板位置距坝顶垂直高度152 m，斜长263 m，从坝顶一次性对这种长度的面板进行施工，国内尚无先例，在施工技术及安全管控上出现了一系列难题。

2 施工准备工作

2.1 无轨滑模设计及制作

(1)滑模除有足够的自重外(不小于10 t)，应再设配重水箱，以克服混凝土振捣时的浮托力；

(2)滑模要有足够的刚度，以保证在下放和上拉时不扭曲，中间挠度不超过5 mm；

(3)滑模设置了安全可靠的操作平台，包括上部的行人走道及后部的抹面平台；

(4)滑模设计时要满足新浇混凝土的保温、养护要求。

面板混凝土浇筑块宽度为12 m，需制作长度为14 m的无轨滑模。滑模两端各挑出1 m，挑出端设行走轮，为滑模下放时使用。滑模底部滑板由宽1.2 m、厚20 mm的钢板制作，用箱形梁与底模焊成整体。顶部设操作平台，尾部设抹面平台。顶部与牵引钢丝绳连接，滑模行走用布置在坝顶上的卷扬机牵引。详见图1。

2.2 侧模制作

侧模采用厚5 cm的枋木板制作，每节长度为3.0 m，用∠50×50×5 mm角钢钻孔后通过螺栓拼装连接，侧模顶部加63号槽钢钻孔后用螺栓与木模顶面连接，使滑模在滑行时减少摩擦阻力，也不致损坏木模。按照B=(0.4+0.002 7H)-δ(δ为止水材料厚度)计算单节模板两端的高度，并按从上到下的顺序编号，同时注明阻力的方向及左右侧。

2.3 溜槽制作

面板混凝土浇筑时混凝土垂直输送采用溜槽方案。溜槽为“U”形槽，底宽20 cm，底长40 cm，每节长2.0 m，溜槽顶部设连接挂钩，与上层钢筋连接。顶部设2.5 mm厚铁皮盖板。溜槽选用1.2 mm的厚铁皮制作。

2.4 人行爬梯制作

为了确保面板浇筑时，施工人员上下安全方便，需制作人行爬梯。爬梯踏步为木结构，宽度1.0 m，每节长1.5 m，踏板厚度5 cm，扶手用钢管制作。

2.5 卷扬机底座及配重块制作

运料小车及滑模的运行由安装在坝顶平台上的卷扬机牵引。为便于卷扬机的安装、就位、移位，用I20工字钢制作底座，以便固定卷扬机。

为了满足滑模运行时卷扬机的安全，稳定，在卷扬机底座后部加混凝土配重块，并设固定锚。每台卷扬机的配重为14 t。

3 施工顺序及方法

3.1 技术交底

为确保面板混凝土浇筑的质量和施工安全，在面板混凝土施工前对施工人员进行技术交底，内容包括设计要求、施工方法、工期要求、安全质量要求等。

3.2 施工放样

测量放样的内容包括：挤压边墙的平整度测量，块号分缝测量，侧模高度放样，钢筋顶层高度检查等。

3.3 爬梯安装

爬梯安装在仓号外侧1.5 m处，每一节爬梯都采用短锚筋固定在坡面上，每节爬梯之间用钢筋挂钩连接，最后将安全扶手安装稳固。爬梯用运料小车运至工作面底部，自下而上安装。

3.4 砂浆垫层铺筑

由于存在沉降和施工缺陷，挤压边墙局部不平整，砂浆垫层的作用是对铜止水下部进行抹平。铺设时，两边模板上要放出明显的控制线，每隔1 m左右在侧面模板上钉上钉子，以控制其表面平整。砂浆从坝体顶面用溜槽输送至下部，从下至上连续铺筑。

3.5 沥青砂垫块安装

沥青砂垫块主要安装在与趾板接缝处，根据垫块设计尺寸，由人工将已预制好的沥青砂垫块放置于预留槽内，接缝处要平整。在全部安装达到标准后灌注沥青。

3.6 铜止水处理和复合橡胶板安装

先使“F”型止水的鼻坎露出一半，然后在铜止水表面粘贴复合橡胶板，复合橡胶板采用现场硫化的方法进行连接。

铜止水片的“<”、“T”、“+”等异型接头整体冲压成型，周边缝“F”型止水片在拆除保护罩后安排专人检查是否有损坏、变形，如有损坏和变形，安排专人修补焊接，校正变形至设计形状。

3.7 侧模安装

根据施工工期及最佳经济成本计算出所需侧模套数，循环使用。

侧模安装时，根据块号最低点高程及设计坡比，确定起始点侧模的高度，然后连续安装至面板的顶部。

3.8 钢筋制安

钢筋在加工厂制作，现场进行安装。钢筋安装前，根据测量放样安装架子筋。按照施工图纸安装底层钢筋及顶层钢筋。最后进行模板校正和钢筋保护层检查，保证达到规范要求。

3.9 接地网敷设

大坝主接地网采用-80×6 mm的镀锌扁钢，接地网敷设在防渗面板中，待面板钢筋安装完毕后，将镀锌扁钢按设计网格尺寸紧贴于底层钢筋顶面，每隔3.0 m点焊于钢筋上，扁钢接头搭接20 cm，四周均满焊。穿过伸缩缝时，将接地扁钢弯成∠90°直角，紧贴于侧模上，用钉子固定，作好记号。脱模后再拉直与相邻块的扁钢焊接在一起。在二期面板浇筑时，将所有的接地扁钢均露出面板顶部1.0 m，以便与坝顶接地网连接。

3.10 坝顶牵引卷扬机安装

每台滑模保证两台卷扬机一并牵引，同时在卷扬机基座上压铺1.5 m×1.5 m×1.5 m的预制混凝土配重块，底座用锚杆打入地下1 m固定，对钢丝绳进行巡视检查并经常保养，时刻检查连接滑模处，保证卷扬机施工安全。

3.11 滑模下放和就位

先用40 t履带起重机吊起至指定位置处，再将卷扬机钢丝绳与滑模用卡扣连接牢固，安装行走轮，行走轮要高于侧模0.2 m。由专人统一指挥，将滑模下放至浇筑块号底部，安装三脚架，利用手动葫芦吊起滑模，卸下行走轮，并将滑模放至侧模上，调整至合适位置。

3.12 溜槽安装

前期在加工厂制作4个集料斗，并配有固定装置和放料开关。制作1条主溜槽，根据实际浇筑情况设置多条分溜槽，以防止漏浆搭接长度不小于0.2 m。溜槽间由挂钩相连，在挤压边墙处安装锚杆将其固定，并用细钢丝绳将其串联，防止溜槽滑落；在钢筋网处将其固定在钢筋网上。为减缓下料速度，溜槽需呈S形布置，并在溜槽中加装减速板；为防止溜槽堵槽，中间部位须有专人巡视。实践证明：根据施工进度合理布局主溜槽省时省力，在浇筑一期面板时一条主溜槽可以浇筑多个仓号，只需移动分溜槽就可进行下一仓号浇筑。

3.13 混凝土入仓和振捣

混凝土入仓后由人工进行平仓，层厚不超过0.5 m，充分振捣，保证混凝土浇筑质量。止水附近用小型软轴振捣器振捣。须保证来料及时，防止初凝。

3.14 滑模的滑升

滑模每次的滑升距离不超过0.3 m，每小时的滑升垂直高度不超过2.0 m。根据现场实际情况提升滑模，同时根据气温状况及时调整混凝土塌落度。

3.15 混凝土抹面

为保证混凝土表观质量，面板须有专人抹面，同时质检员现场随时检查抹面平整度，保证抹面质量。

3.16 面板混凝土养护

由于梨园电站昼夜和季节温差大，面板混凝土采用喷洒养护密封剂、保温被覆盖及长流水相结合的方式进行养护，直至水库蓄水。

3.17 面板顶部止水铜片保护

第2期面板浇筑完成时，对面板与防浪墙连接处的止水铜片用木盒进行保护，上覆黏土袋，一直到防浪墙混凝土浇筑时适时拆除。

4 周边缝及垂直缝的处理

对周边缝的混凝土表面进行检查处理时，表面必须平整、密实，2 m长周边缝允许起伏差为5 mm，且起伏应平缓。安装橡胶板的“V”型坡口处理检查合格后，放出膨胀螺栓孔位线，用冲击电钻钻孔，先安放PVC棒，再固定三复合橡胶板，然后涂刷粘结剂。将塑性填料搓成条嵌入缝中，用木锤锤击密实，并略高于设计面。最后将三复合橡胶板罩上，螺栓固定。周边缝和垂直缝缝顶同时有塑性填料和粉煤灰时，先从下而上完成塑性填料施工后，再完成外包粉煤灰的施工，粉煤灰必须填压密实。

塑性填充物与混凝土接触面必须平整、洁净、干燥，底部要涂刷均匀，不得漏涂，并与混凝土面粘结紧密，填料应充满预留槽并满足设计要求断面尺寸，边缘允许偏差±10 mm。

5 施工措施

5.1 温控措施

(1)减少混凝土浇筑过程中的温度回升，快速入仓、平仓、振捣，减少上坯层混凝土的覆盖时间。

(2)在高温季节施工时，对混凝土运输机具采取有效的隔热保温措施，如在运输混凝土的自卸汽车上设置防雨遮阳棚、混凝土搅拌车覆盖保温被等。

(3)在能满足施工节点工期的情况下，尽量避免高温时段浇筑混凝土，充分利用低温季节和早晚及夜间气温低的时段浇筑。

(4)当仓内气温高于25℃时，用机械设备进行仓面喷雾，喷雾时水分不应过量，要求雾滴直径达到40～80 μm，以防止混凝土表面泛出水泥浆液。

(5)采取措施降低混凝土入仓温度，控制面板混凝土浇筑温度不高于19℃，出机口温度不大于14℃。

5.2 防裂控制措施

(1)控制仓面混凝土的施工质量。混凝土通过溜槽输送到仓面后，由人工及时平仓，及时振捣，防止物料分离及骨料集中。同时适时拉升滑模，过早会造成混凝土鼓包，过晚会造成混凝土表面拉裂，加强抹面以封闭表面的细微龟裂裂纹。

(2)加强养护。在浇筑过程中，主要采用覆盖及洒水养护，浇筑面板时，在滑模尾部设喷雾设备进行喷雾养护，浇筑完成后，在顶部铺设花眼钢管时应保持流水不间断，直至水库蓄水。

5.3 施工质量保证措施

(1)建立健全混凝土质量保证体系和质量管理体系。

(2)严格控制混凝土原材料质量。

(3)仓内质量控制。混凝土入仓后，迅速平仓振捣，并全面定人，定范围，严防漏振，特别是在铜片止水附近要精心仔细施工。

(4)滑升速度控制。混凝土入仓振捣完成后就可以进行滑模滑升。每次滑升高度控制在30 cm左右，因故停工待料时，混凝土入仓后半小时左右必须将滑模滑升，否则将会使混凝土与滑模滑板产生粘结，强行滑升时则会拉裂混凝土表面，甚至造成难以滑动的情况。

(5)面板平整度控制。只有控制砂浆垫层的平整度，才能确保侧模的平整度，从而保证面板的平整度。采用钢木组合模板，提高侧模的刚度和强度，减小其在滑模运行时的变形。

(6)面板后期质量控制。主要是养护工作，安排专人24 h不间断洒水养护，直至蓄水。同时严防坝体填筑时石块下落碰撞面板混凝土，造成损坏。

5.4 施工安全保证措施

(1)对所有施工人员进行专门安全教育培训。

(2)建立健全安全责任制，明确各类人员的责任。各施工部位设立专职安全员，具体负责安全生产的管理。

(3)面板混凝土施工时，人行爬梯是主要的交通通道，应保证其安装质量和稳定牢固。

(4)尽可能避免上下立体交叉作业。当无法避免时，应对上部工作面使用的工具与材料采取固定措施，以防下落伤人。

(5)滑模下放时，杜绝人员乘坐、运料小车，其下方不得有人员作业。

(6)卷扬机运行严格按规范进行操作。

(7)无论任何情况下，特别是在准备、浇筑或养护阶段，作业面均应布置安全绳。

(8)合理布置施工用电设备，严格执行施工用电管理规定，严禁电线直接捆绑在钢筋网上，以免漏电伤人。

5.5 雨季施工措施

(1)注意收集天气预报信息，观察天气变化，与气象部门保持密切联系，根据天气情况安排施工项目。

(2)做好工作面的排水准备工作，并准备好抽排水设备。

(3)在混凝土浇筑过程中如遇暴雨，应立即停止混凝土浇筑，并用塑料布覆盖浇筑仓面。雨停后，若仓内已浇筑的混凝土尚未初凝，先排出混凝土表面积水，加铺水泥砂浆后续浇，否则按施工缝处理；若雨量较小，则在仓面搭设防雨棚，并及时排除积水，浇筑不停止。

(4)各类电气设备应按要求布置安装，并进行防雨保护，以免设备因雨淋发生故障。

6 施工经验总结

梨园水电站大坝面板从趾板位置到坝顶高152 m，斜长263 m，如此长度的面板从坝顶一次性进行施工，在国内尚无先例。从以下几个方面对面板混凝土施工经验进行了总结。

(1)由于溜槽过长，混凝土在坡面上进行垂直运输过程中骨料很容易产生分离。特别是混凝土刚开始卸料时，仓号中可能会出现较多飞石，对混凝土施工质量和施工人员的安全产生不利影响。为此应采取如下措施：在布置溜槽时采用“S”形布置，同时在溜槽内部采用减速板，减缓混凝土流速；在开始浇筑前采用同强度的0.5 m3砂浆润湿溜槽，避免出现骨料分离现象；采用主溜槽和分溜槽结合的方式合理优化布局，尽量减少时间和人工成本。

(2)当混凝土塌落度小时，溜槽容易堵塞。因此在施工过程中应加强人员巡视，保证通讯畅通，在发生堵塞的情况下立即停止放料，处理完毕后再施工，避免污染仓号。仓号一经污染应及时进行处理，及时清理废料，清洗被污染的钢筋和仓面。若发生废料初凝或凝固，清理成本会大大增加。

(3)混凝土在溜槽内滑动时塌落度损失较大。公伯峡电站实测资料显示，混凝土每下滑50 m左右，混凝土塌落度损失1 cm，待混凝土溜到仓号底部时，混凝土塌落度往往很小，平仓和振捣难度因此而加大，影响到混凝土质量。梨园面板混凝土入仓，在拌和站、入仓口、出仓口同时对塌落度进行检测，在保证混凝土强度的前提下，根据实测数据及时调制出机口的塌落度，保证混凝土的质量。每次交接班时要保证料源的及时供应，在料源供应慢的情况下要时常振捣仓号，防止初凝。

(4)高边坡施工安全隐患比较突出。由于大量工作人员在高边坡上施工，施工中的材料需要在坡面上运输，加上坝顶的落石，这些因素都会对施工造成极大的安全隐患。为此采取了如下措施：安全人员24 h在岗值班；保证通讯通畅；在施工前要进行安全评估及安全初检、复检、终检制并签字，责任落实到个人；在1 615 m及1 550 m高程设置2 m高的竹跳板栅栏，阻止落石滑落，定期对坠落的废料进行清理，定期检查竹栅栏的安全状况并进行加固；为减少对趾板部位的施工干扰，在两侧趾板处也设置了高2 m的竹跳板栅栏，每天检查卷扬机钢丝绳及其他拉伸部位，并形成日常制度；滑模链接钢丝绳部位设置保障绳，形成双保险，若锁扣松脱则启用保障绳。由于安全管控到位，施工期间未发生重大安全事故。

(5)为防边坡溜槽脱落采用细钢丝绳将其串联起来，并每隔5 m在挤压边墙上打锚杆固定。对于溜槽应每天检查，防止脱落，特别是在夜间施工时应加大巡查力度。

(6)由于金沙江河谷地带风力很大，前期覆盖的麻袋和保温膜经常被掀起，造成人工成本加大。后期采用保温被覆盖，表面采用3 m×3 m φ25的钢筋覆盖，钢筋连接部位用钢丝绑扎。从浇筑完成直至蓄水前，混凝土养护采用自动花洒和人工养护相结合的方式。由于养护到位，面板混凝土未出现裂缝。

(7)面板与趾板交接的三角形部位由于滑模无法施工，采用人工立模方法浇筑。

(8)拌和系统需专门供应面板混凝土，确保面板混凝土供应的连续性，避免初凝现象发生。

(9)面板前侧部位的反向排水管采用先灌浆速凝，再浇混凝土覆盖的方式封堵反向排水管。

(10)在保证安全可行的情况下，滑模的行走轮可提前设计为橡胶轮胎，钢模轮在行走时容易在已修补好的挤压边墙上轧出痕迹，需重新修复抹平。同时轮胎要高出最高侧模0.2 m，防止无法通过侧模。

(11)安装爬梯时，应充分考虑块号的施工顺序，避免重复安装，尽量重复利用，方便施工。

7 结 语

该工程施工工期为13个月，施工中资源配置合理，方法得当，工程按节点工期保质保量完成。对工程中所采用的施工工艺方法，以及针对所出现的问题所采取的应对措施进行了总结，可为相应施工提供参考。