浅谈常态混凝土双曲拱坝施工的关键技术

贾云波

（陕西省东庄水利枢纽工程建设有限责任公司，陕西 咸阳 713208）

1 常态混凝土双曲拱坝施工关键技术分析

1.1 运输工作

为保证常态混凝土可以在双曲拱坝施工中得到有效应用，需要做好混凝土的运输工作，在运输过程中，应重点关注以下三个主要方面：

（1） 应让骨料分离与泌水问题得到有效规避，需要采用一定措施来让混凝土坍落度以及干湿度情况变化得到合理控制；

（2） 需要尽可能地缩短混凝土运输时间，对混凝土运输转运次数做到尽可能地减少，防止混凝土温度因过长运输而出现回升等问题；

（3） 如果在运输过程中，因为一些客观因素以及突发情况导致运输时间延长，那么应把初凝后混凝土当作废料进行有效处理。

1.2 铺料工作

现阶段，常态混凝土双曲拱坝施工的铺料工艺主要可以分为平铺方法和台阶方法这两种主要类型。前者主要指的是在浇筑混凝土过程中，保证其浇筑面具有高度水平性；后者主要指的是在浇筑过程中，依照仓位特性以及设备配备情况来控制混凝土浇筑厚度，一般情况下，其控制范围大约是55 cm。在台阶法浇筑时，需要将10～25 cm砂浆铺筑在基岩上方，然后才能开展混凝土浇筑工作，在大约2.5 cm厚水泥砂浆铺设完成后，才能开展上层混凝土浇筑工作[3]。

1.3 平仓振捣工作

现阶段，人工配合振捣臂平仓方法在常态混凝土的平仓振捣工作中得到广泛应用。在具体应用中，可以和缆机配备实际情况进行有效结合，以完成平仓机、振捣臂配置工作，一般情况下，如果在施工中存在一台缆机，那么所配备的5棒振捣臂就应有1～2台，在缆机的吊罐卸料工作完成之后，可进行平仓、振捣。如果仓位本身具有的面积不大，或是其部位处于模板周边、具有较为密集的钢筋数量，那么可以在振捣工作时采用软轴振捣棒或振捣棒、130振捣棒。值得注意的是，在振捣工作时，需要保证振捣棒和模板之间距离在0.5倍有效半径以上，振捣点距离在振捣器有效半径1.5倍以下，与此同时，为让接茬处和混凝土密实度得到充分结合，需要适当延长两台缆机下料接头处以及下料点接茬处振捣时间。

1.4 施工缝处理工作

在施工缝面处理过程中，需要针对直接铺筑允许范围来控制混凝土层间隔时间，若是发现允许直接铺筑时间范围存在超出现象，那么应施工冷缝处理层间位置。应用高压水冲毛处理边缘部位，在表面冲洗工作完成后，可以铺筑砂浆以及常态混凝土，此时应控制砂浆厚度约为1.5 cm，控制小级配混凝土厚度约为3 cm，依照一小时的浇筑混凝土量可以完成铺筑面积计算工作，在砂浆以及小级配混凝土初凝之前，需要对其进行碾压处理。

1.5 模板施工工作

模板施工是常态混凝土双曲拱坝施工中的重要技术，模板施工工作质量往往决定了整体施工质量。在装配转动模板过程中，应分阶段完成各级模板的转动工作。在具体工作中，应做好吊车准备与挂钩工作、锚筋螺栓松开工作、吊装安置工作、检查调整工作、缝板拼接补齐工作、锚筋开设工作等。

2 常态混凝土双曲拱坝施工技术应用案例

2.1 工程概况

该工程为我国某处的水电站大坝，为常态混凝土双曲拱坝，其最低建基面高程与坝顶高程分别为642 m及758 m，该大坝坝高116 m。坝体为抛物线形式，0.222的拱坝厚高比，坝顶轴线展开长度为296.29 m，最大中心角为83.24°。在平曲线上，其具有66.04 m的最小曲率半径，坝体上游面以及下游面的最大倒悬度为0.254、0.117。与此同时，该工程具有较为复杂的形态，较为多样化的模板形式，如球形键槽模板、翻转模板等。

2.2 结构形式选择

2.2.1 上下游

在上下游位置，该工程主要应用翻升模板作为上下游模板，设置有3 m厚的拱坝浇筑层，以及3 m高的模板设计度。

2.2.2 横缝

在横缝处，采用多球面键槽前铅直面作为横缝设计，应用多卡球面键槽模板爬升技术，和散装组合钢模板进行有效拼装，对离坝面上下游靠近狭窄部位进行有效处理。

2.2.3 其他部位

（1） 闸墩牛腿

在闸墩牛腿处，主要应用了斜拉模板对其进行处理，将钢筋事先埋设在浇块内部，之后利用拉条对模板进行固定。

（2） 廊道

应用混凝土预制模板对廊道进行施工，应用交叉廊道模板对廊道水平交叉段进行处理，应用两块半边三通式廊道模板可完成合并。应用异形廊道模板对廊道斜坡以及水平交叉段进行施工，应用现立模板可以对空出部位进行补缺处理。

（3） 闸门槽

应用钢模板对闸门槽进行施工，应用连杆和铰可以让闸门槽上下游侧面模板转动，对顺水流方向模板进行撬动处理，可以让混凝土面得到闸门槽模板的脱落，之后对其进行提升，可以让模板上升到立模处，对顺水流方向模板进行固定，之后可将钢丝绳松开，让活动架自由下落，利用连杆与铰支撑至设计处。

2.3 配置方案

通过对施工实际情况进行有效考量，对大坝施工需要予以明确，可以科学设计模板配置方案。

2.3.1 上下游模板

上下游模板模板配置如表1所示。

表1 上下游模板配置

水平方向可调节翻转模板配置如表2所示。

表2 水平方向可调节翻转模板配置

2.3.2 横缝键槽模板

在横缝键槽模板配置过程中，悬臂模板配置如表3所示。

表3 悬臂模板配置

为平顺连接小钢模与大模板，需要采用一定过渡模板，其配置方案如表4所示。

表4 特殊部位模板配置

2.4 模板施工

本文案例中模板主要由专业模板加工厂家加工而成，之后运输到现场进行组装施工，主要包含了三脚架单件以及面板等。前文已对施工主要流程作出阐述，在此不做赘述。在具体施工中，应注意以下几个主要方面：

在安装首层模板过程中，因为首层模板不会受到模板锚筋的作用，需要采用一些特殊加固方法来处理首层模板。应用锚筋加固处理模板底部外侧部分，应用方木支撑模板和锚筋之间部分，应用外撑与外拉组合方法、内拉与内撑组合方法对倒向仓外模板以及倒向仓内模板上半部分进行处理，分别应用12钢筋作为拉力筋与25钢筋作为支撑杆。

在第二层的模板安装工作中，可能会出现未埋设首层模板锚筋的现象，或是锚筋抗拔力不符合相关要求的现象，此时首层模板加固系统需要对第二层模板安装荷载予以承受，对此，需要保证首层模板加固系统没有出现提前破坏、拆除情况。

在一仓和两仓的混凝土施工完成后，锚筋锚固力与设计要求相符后，在首层模板的锚筋埋设后上方，可以安装第三层模板，

自第四层模板开始，可以对其进行翻升作业，该工程中，主要应用8 t汽车吊对其进行翻转、安装。在每一层的安装过程中，都需要保证其拼缝具有高度严密性，没有漏浆情况出现，与此同时，应确保双曲拱面的光滑性、准确性，没有错台情况出现。

值得注意的是，在双曲坝拱上游坝面以及下游坝面中，所面对每一仓都具有差异性的金属圆环扭曲面，坝面当中的各个点水平坐标以及垂直角度也存在一定差异，对此，在该工程中，采用了模板上斜杆伸缩方法，在对模板收仓高程坐标进行调整时，应用了具有较高精度的仪器设备，利用内撑杆来完成支撑定位工作，保证了在混凝土浇筑工作完成后，具有较低的收仓口模板走样误差。

在对模板收藏口坐标进行调整时，保证了混凝土浇筑收仓线的准确性，并严格依照收仓线来完成收仓工作，保证了混凝土收舱面的平直状态。在安装翻升模板时，需要将爬升锥体和锚筋预埋在第一层仓位，在浇筑混凝土强度为4 MPa时候，可以对其进行吊装，在爬升锥体上进行放置，在对模板进行调整后，可以对下层混凝土进行浇筑，以此来依此安装。

在拆装模板过程中，应用人力拆装的方法来处理散装组合钢模板与木模板，由舱面吊车来对拼装模板、整体提升模板以及悬臂模板进行拆装。针对该工程中仓位较为复杂的部分，可以结合现场实际情况，应用简易扒杆以及卷扬机对其进行拆装处理。

2.5 效果分析

在常态混凝土双曲拱坝施工工程中，发现此施工技术可以满足多种曲率半径双曲坝面要求；可以让模板在多种倒悬度影响条件下保持高度安全性和稳定性；可以让模板翻转更具连续性、快速性，在某一坝段中，一套模板可以具有较多的周转次数；模板配件具有高度标准型，普通钢模板和模板之间具有一定通用性。

3 结语

综上所述，掌握运输工作、铺料工作、平仓振捣工作、施工缝处理工作、养护工作以及模板施工工作中的关键技术，可以让常态混凝土双曲拱坝施工质量得到保证，为高效完成双曲拱坝施工提供帮助，为双曲拱坝的后期平稳投运奠定基础。