翻模固坡技术在普定县木拱河水库面板堆石坝中的应用

张宏超

摘 要：随着施工行业的技术更新，也让人们对施工质量提出了新的要求，在水库面板堆石坝施工中往往因为技术选用问题而出现施工效果差强人意的情况，为此在本次施工中选择翻模固坡技术，针对这一技术如何在施工中进行应用展开相关讨论。

关键词：翻模固坡技术；木拱河水库面板堆石坝

1 引言

为了保证水库面板堆石坝施工质量能够得到有效提升，确保在投入使用后能够满足社会效益和人们的实际需求，在施工中选用翻模固坡技术。本文的主要目的就是根据普定县木拱河水库的实际情况进行翻模固坡技术施工分析和技术应用，保证整体工程的质量。

2 工程簡述

普定县木拱河水库位于贵州省安顺市普定县马官镇木拱村，地理位置界于东经105°53'～106°、北纬26°6'～26°10'之间，水库所在河流木拱河属长江流域乌江水系乌江上游三岔河一级支流。工程区距普定县城区12.5km，距离化处镇约7km。工程任务为普定县经济开发区生活用水及马官镇太平村、水坝村、长坡村农村人畜用水。

水库正常蓄水位1233.00m，正常蓄水位以下库容513万m3；校核洪水位1234.60m，总库容588万m3；死库容171万m3，兴利库容342万m3，年供水量744万m3，工程等别为Ⅳ等，工程规模为小（1）型。水库大坝为面板堆石坝，坝顶长120.00m，宽5.Om，坝顶高程1235.50m，建基面高程1202.0m，最大坝高33.5m，上游坝坡1：1.4，下游坝坡1：1.4，总填筑方量11.2万m3。汛期来临前，坝体须填筑到度汛高程1233.2m，汛期采用坝体挡水、导流洞结合溢洪道泄流的方式渡汛。木拱河水库于2016年11月27日实现河道截流，2017年4月30日前坝体全断面填筑到1233.2m渡汛高程。

3 固坡方案比选

3.1 挤压边墙技术

挤压边墙技术具有机械化程度高，施工速度快，施工干扰小，大坝随时具备挡水条件的优点；缺点是挤压边墙施工没有精确的控制措施，层与层之间容易形成错台，坡面平整度较差，后期修坡工程量大，挤压边墙尺寸较大，混凝土工程量大，造价高，挤压边墙成型后需等待2～3小时才能填筑垫层料，施工进度易受到限制。

3.2 翻模固坡技术

翻模固坡技术具有不占直线工期施工进度快，施工干扰小，坡面平整度好，固坡砂浆厚度小且均匀，能够较好的适应坝体变形，工程造价低，大坝随时具备挡水条件的优点；缺点是机械化程度低，用人工较多。

根据挤压边墙技术和翻模固坡技术优缺点，结合普定县木拱河水库大坝填筑上升速度快、工期紧的特点，采用翻模固坡技术进行坡面防护是最优方案。

4 模板结构

模板采用双层模板，外侧为单块模板，内侧为楔板。单块模板由面板和平行四边体支撑架组成。每层模板拼装后，通过在垫层料内预埋拉筋保证其整体稳固。支模后，在模板下游侧悬挂钢质楔板，现场组块拼接成型。

单块模板的面板尺寸为126cm×68cm（宽×高），以δ4钢板为面与δ5钢板为肋焊接而成，并在距面板底部25cm处设?16拉筋孔，以保证拉筋穿过模板与地锚焊接后能使模板固定在护坡面上。

支撑架用∠40角钢焊接而成，与面板连接后可对模板整体结构尺寸进行调整，组合后每块模板重为50.15kg。

楔板尺寸为63cm×76.4cm（宽×高），厚度上部为7.7cm，下部为6cm，由δ4钢板为面与δ5钢板为肋焊接而成，因垫层料、楔板、模板之间以拉筋连接固定，在楔板底部设宽为16mm豁口，在楔板顶部设耳与模板连接，并在模板的背面焊接角钢，避免顺斜坡连接模板时产生变形。楔板每块重为21.44kg。

本套模板共分上、下两层，各模板间以U型扣依次连接，待上层垫层料砂浆护坡施工结束后，将下层模板翻至上层模板顶部，继续进行垫层料砂浆护坡施工，直至坝顶。

5 翻模固坡施工技术措施

5.1 施工顺序

测量放点→模板支立→垫层料填筑→垫层料初碾→拔楔板→砂浆灌注→垫层料终碾→拆除下层模板，翻至上层，进行上层填筑。

5.2 翻模固坡施工

5.2.1 模板安装

当底层垫层料砂浆护坡施工结束后，进行测量放点并做好标记，以1：1.4 斜坡安装模板和楔板。首先将底层模板拆除并安装至上层模板顶部，模板间采用U型扣连接，楔板与模板顶面采用T型扣相连接。模板固定连接采用拉筋，拉筋一端用螺栓固定在斜坡模板上，另一端穿过斜坡模板和楔板，与锚固在下部垫层料内用φ20、长60cm的螺纹钢相焊接。模板安装结束后，通过调整拉筋螺杆使其与各模板间线性对齐。

5.2.2 垫层料填筑及碾压

垫层料填筑按松铺45cm厚，压实层40cm厚填筑，采用常规施工方法，26t自卸车运料至填筑面，人工配合推土机摊平，保证压实层厚度。靠近模板部位由人工仔细平整，保证坡脚部位填料密实。当垫层料铺设平整后，并采用26T振动碾距模板10～15cm初碾6遍后提出楔板，这时斜坡面上的垫层料与模板间形成的间隙可以满足固坡砂浆浇筑要求。

5.2.3 砂浆灌注

垫层料砂浆护坡翻模施工与大坝填筑施工同步进行，在垫层料与模板间隙内灌注砂浆，形成砂浆护坡。砂浆拌和在搅拌站集中拌制，采用3m3混凝土罐车运输至坝面进行灌注。灌注水泥砂浆后再用振动碾进行终碾2遍，使垫层料达到设计的密实度要求，同时也充分利用振动碾压垫层料时的振动效应振动密实固坡砂浆，终碾后砂浆有显著下沉的部位人工补注。为满足砂浆早期强度，根据试验掺加早强剂；根据试验确定脱模时间最早为4.5小时。

6 质量控制措施

①模板材料应具有足够的强度和刚度，方便拆装，因采用人工安装，模板单块重量不宜过大。

②应对模板反坡下部垫层料摊铺采用人工辅助，防止出现架空。

③垫层料碾压时，振动碾滚筒距模板边缘应小于15cm，振动碾碾压不多的部位应采用小型碾压设备压实。

④砂浆固坡外露拉筋应在面板滑膜施工前割除，以减少对面板的约束。

⑤为确保施工安全，施工人员配带高空作业防护用品，并每10～15m高程在坝面搭设安全防护平台，确保施工安全。

7 功效分析

①进度分析：普定县木拱河水库翻模固坡投入模板1.5套，工人16人，平均每天完成2层，高峰期最高强度可达到每天4层。

②质量分析：翻模固坡单元共完成9个单元，优良率8个，优良率88.9%，固坡砂浆强度共抽检9组，平均值强度4.62Mpa，渗透系数实测平均值2.24×10-4cm/s；垫层料填筑单元共完成20个，优良18个，优良率90%，垫层料检测80组，干密度平均值2.23g/cm3，大于设计要求的2.2g/cm3；现场用2m直尺检查坝面固坡砂浆平整度，最大值不超过20mm。

③经济分析：原设计挤压边墙混凝土工程量950m3，采用翻模固坡技术所用砂浆316m3，节省混凝土方量630m3，降低成本21.1万元，翻模摊销费11万元，挤压边墙机摊销费16.2万元，增加人工费16.1万元，合计节省投资10.2万元。

8 结语

普定县木拱河水库混凝土面板堆石坝采用翻模固坡技术，提高了工程质量，缩短了工期，降低了工程投资，确保了大坝渡汛安全，尤其在低坝中具有显著的工程效果和经济效果。

参考文献：

[1] 冯明伟.翻模砂浆固坡技术在丰宁抽水蓄能电站上水库大坝填筑中的应用[J].四川水利，2018（2）：31～33.

[2] 曲福祥.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] 陈兴军.翻模固坡技术在面板堆石坝中的应用[J].工程技术，2016（39）：133.