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江坪河大坝趾板可变角度滑模施工技术

日期：2016-3-2 13:50:26　来源：转载　浏览数：
　

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    1· 工程概况
    江坪河水电站位于溇水上游河段，地处湖北省鹤峰县走马镇，为大( 1) 型一等工程，以发电为主，兼顾防洪，装机2 台，总装机容量450MW，多年平均发电量9. 64 亿kW·h。枢纽由混凝土面板堆石坝、右岸泄水建筑物、左岸引水发电系统等建筑物组成。江坪河混凝土面板堆石坝坝顶高程为476. 0m，坝顶宽10. 0m，坝顶长度414. 0m，最大坝高219. 0m，为世界已建、在建第二高面板堆石坝。大坝趾板由左右岸趾板及水平趾板组成，其中水平趾板宽8. 5m，厚1. 0m，趾板下游侧设防渗板，防渗板厚0. 5m，长12. 0m; 左右岸高程375m 以下趾板宽6. 0m，厚1. 0m，趾板外侧设防渗板，防渗板厚0. 5m，垂直趾板“X”线长12. 0m; 左右岸高程375m以上趾板宽4. 0m，厚0. 8m，以上不再设防渗板。
    2 ·可变角度滑模提出背景
    江坪河水电站大坝趾板由河床段、左右岸坡段构成，各段趾板的“翘头”与其水平段夹角均不同，以及水平段长度、“翘头”上表面坡面长等均不同，滑模架一次定型设计无法满足所有段的施工要求。根据趾板变化的特点，滑模模体采取分节设计加工，现场组装而成，这样一套滑模架可满足全部趾板浇筑需求。
    3· 可变角度滑模模体设计
    为确保滑模体满足角度及坡面段长度变化要求，较固定滑模架增加了凑合节、活页节等，整个滑模模体由标准节、非标准节( 凑合节) 、活页节、行走系统及牵引系统等组成，具体如图1 所示。

    3. 1 滑模体制作
    滑模体根据趾板宽度、趾板纵坡坡度等确定模体宽度和模体分段每节的长度，采用角钢、钢板在模具加工厂按照设计尺寸加工成特制钢模。本工程趾板宽度为8. 0m，纵坡比陡于1∶ 1. 7，为方便施工，模体宽度定位1. 2m，标准长度为1. 0m，凑合节长度为0. 5m。
    3. 2 行走系统
    滑模体行走系统可有两种方式: ①已浇筑的防渗板在铺设轨道、滑模体上安装支撑架组成行走及支撑系统; ②直接在制作安装好的钢筋网上设置钢筋作为滑行轨道。第1 种模体制作、安装较复杂、投入成本较高，第2 种安装、操作简单，施工时需浪费部分钢筋。
    3. 3 牵引系统
    滑模体牵引系统可有两种方式: ①由固定卷扬机进行牵引，即在待浇筑的趾板上部适当位置布置卷扬机，连续将滑模牵引上升; ②由手动环链手扳葫芦组牵引，即将葫芦固定在待浇筑趾板上部锚杆上，人工搬动葫芦，交替将滑模牵引上升。
    4· 可变角度趾板滑模施工技术
    4. 1 施工规划
    根据要求，为保证趾板的连续性，仅在水平趾板上5m 处左右岸分别设置1 道结构缝，其余部位均为连续趾板，趾板采用分序跳块进行浇筑，Ⅰ序块长15 ～ 20m，Ⅱ序块长1 ～ 2m，趾板施工缝与面板垂直缝错开，距离＞ 1m，Ⅱ序块滞后I 序块28d 后浇筑。
    4. 2 施工流程
    趾板混凝土浇筑主要包括: 基础处理、锚筋及钢筋施工、模板、混凝土浇筑等，其施工工艺流程如图2 所示。

    4. 3 主要施工方法
    4. 3. 1 基础处理
    趾板开挖至设计高程后，人工将基岩面上的杂物、泥土、松动岩块等清出，并采用高压水或高压风冲洗( 吹) 干净，进行基础面验收，并完成地质描述等。若基岩面因天然冲沟、溶洞、断层等存在地质缺陷时，按设计、监理指示先对冲沟、断层进行处理，处理完后再进行下步工序施工。
    4. 3. 2 测量放样
    测量人员按设计线放出趾板、防渗板的边线、高程，并用红油漆标识在基岩面上。为避免锚筋、钢筋等施工时测量点遭到破坏，放样时同时在趾板边线外再另外引注一部分点，施工时做参照。
    4. 3. 3 锚筋、钢筋施工
    锚筋造孔采用手风钻，型号为YT-28，钻头直径为50mm，造孔孔径为56mm，孔深5m。水平段人工采用手风钻在已布孔点位直接造孔; 岸坡段因坡面较陡，采用钢丝绳在坡面上垂挂吊篮，人工在吊篮中进行造孔。
    锚杆安装采用“先注浆后插杆”的工艺施工，安装结束且达到相应的锚固强度后，开始钢筋施工。由专业人员按图纸要求进行钢筋配料，严格按照审批后的钢筋配料单在加工场内下料加工制作，平板车运至工地现场附近进行安装，安装时，可利用已施工完成的锚杆作为支架，先焊制样架，再安装结构钢筋及分布筋，进行钢筋绑扎、焊接。
    4. 3. 4 侧模、止水、灌浆管安装
    一般先浇筑防渗板后再施工趾板混凝土，因此趾板侧模不受开挖地形的影响，趾板侧模可采用2cm 厚木模在加工场内拼装成型，然后再到现场进行组装，木模在止水“鼻子”部位开设“企口”，确保木模能与“鼻子”紧贴模板，模板均采用内拉螺栓固定于锚杆上。
    340m 高程以下趾板设置2 道止水，以上设置1道止水。铜止水在加工场内采用自制加工设备一次加工成型，运输、搬至工地现场进行安装焊接，焊接采用氧气乙炔焊、铜焊条双面搭接围焊，自然冷却。焊接且冷却后采用汽油( 煤油) 进行渗透检查，即在焊接的一面涂刷汽油，在其另一面检查是否渗出汽油，并在存在渗漏的部位进行补焊。
    趾板浇筑完成后，需在其上进行固结灌浆，为避免造孔破坏防渗板钢筋网，混凝土浇筑前，在固结灌浆孔位上立PVC 管进行标识，PVC 管采用粗铁丝固定于防渗板钢筋网上，孔内回填细砂。
    4. 3. 5 滑模安装、就位
    第1 个仓位准备基本完毕后，先在仓位钢筋网上焊接4 根25 螺纹钢筋作为滑行轨道，然后组装滑模系统。组装时，先安装活页节，通过调节螺栓将活页节进行调整，使活页夹角和趾板“翘头”与其水平上表面的夹角一致，然后将标准节采用连接螺栓与活页节连成一体，再安装非标准节( 凑合节) ，最后通过调整连接螺栓，对模体进行调平、校核。滑模体安装的同时，在牵引点处穿上钢丝绳，连接到卷扬机或葫芦上。
    4. 3. 6 混凝土浇筑
    仓位验收合格后，进行混凝土浇筑，第1 批次混凝土浇筑之前，先在基础面或施工缝面铺筑1 层2 ～3cm 厚砂浆，以防底部出现石子架空现象。混凝土入仓后，人工进行平仓，使浇筑层厚为30cm 左右。人工在平仓过程中采取“扣锹”方式铲送混凝土，并专门挑选含粗骨料较少的混凝土至铜止水附近，避免粗骨料在止水周边产生架空而出现渗漏。平仓后采用50 软轴振捣器进行振捣，在进行混凝土振捣过程中，采用双排交错连续振捣的方法进行混凝土振捣施工，即由从一端向另一端或从中间向两端进行错位连续振捣，避免在混凝土浇筑过程中漏振。
    5 ·可变角度滑模施工控制要点
    可变角度滑模混凝土施工控制关键技术包括模体制作刚度、配重加载量、拉模速度、混凝土入仓坍落度、振捣等。
    1) 为避免在拉模浇筑过程中模体产生变形，模板采用3. 0mm 厚钢板制作，并增设肋板。
    2) 滑模分节制作时，为便于模体人工搬运和组装，单个构件最大质量应控制在100kg 左右，便于人工搬运，整套滑模组装后其总质量约为1. 2t。
    3) 趾板混凝土一般采用溜槽入仓，坍落度控制在5 ～ 7cm，趾板坡度较陡、坡面距离较长，为防止下落石子飞溅伤人，应在溜槽上加盖盖子。
    4) 模体质量较轻便，为避免混凝土浇筑产生浮托力将模体浮起，需根据趾板坡度、混凝土浇筑上升速度、混凝土坍落度等计算出浮托力大小，再加载配重。
    5) 模体现场组装后，先暂不在其上增加配重，施加过早，滑模架易变形，浇筑混凝土开始接触滑模时，陆续增加配重，始终保证滑模不“跑模”即可，使滑模内外压力达到基本平衡。
    6) 混凝土浇筑时，模体应尽可能整体水平上升，滑模上升速度控制在1. 0 ～ 1. 5m/h 为宜。
    7) 止水附近采取“扣锹”方式铲送混凝土，并专门挑选含粗骨料较少的混凝土，避免粗骨料在止水周边产生架空而出现渗漏。
    6 ·结语
    江坪河大坝趾板全长800m 有余，设8 个转点，各转点间趾板“翘头”与其水平段夹角均不同。若采用固定角度模板，则需要定制8 套滑模模板，需安装、拆除8 次，采用可变角度滑模施工技术，根据施工进度要求，左右两岸同时施工，采用2 套滑模即可，在4 个多月时间里较好地完成了高、陡趾板的滑模施工，压缩了施工工期，经济效益良好。