水电站枢纽工程双曲拱坝混凝土施工质量控制

水电站枢纽工程双曲拱坝混凝土施工质量控制

戴英毅

广东省惠东电力实业总公司

【摘要】随着社会经济的快速发展，水电站枢纽工程建设规模在不断地扩大。混凝土双曲拱坝具有良好的优势越来越受重视并被广泛地运用在水电站枢纽工程建设中。在混凝土双曲拱坝施工中，必须加强施工控制，做好温控措施，保证工程质量。本文分析了某水电站枢纽工程双曲拱坝混凝土施工质量控制。

【关键词】水电站枢纽工程；双曲拱坝混凝土；施工质量控制；

某枢纽工程是一座以供水、防洪为主,兼顾发电、灌溉等综合利用的大型枢纽工程。

一、施工质量保证体系

建立以项目经理为工程质量第一责任人、总工程师为主要负责人的质量管理体系,提高员工质量意识,尊重业主、服从监理人。规范质量管理和质量保证行为,严格按照有关规范、规程及合同、施工图纸等要求组织施工。为确保工程质量,本工程采用合理先进的技术设备,强化自检机制,严格施工工艺,规范操作程序。施工过程中,实施全方位、全过程、全要素质量控制,实行生产要素在工程项目上的优化配置和动态管理,保证现场管理有序、高效运转。

二、混凝土浇筑施工质量控制

1.拱坝施工程序分层分块。混凝土施工分层依据坝体结构特点、温控要求、坝体材料分区以及整体施工进度要求进行分层。基础约束区分层厚度1.5～2m;上部脱离约束区的部位分层高度一般为3m,浇筑间歇期一般为5～7d,相邻坝块高差控制在12m以内,高温季节施工,尽量缩短横缝面暴露时间,尽可能使浇筑块均匀上升。混凝土施工的同时,当基础覆盖层达到盖重要求时,及时进行坝体固结灌浆施工。

2.混凝土浇筑控制

（1）坝体混凝土浇筑。大坝混凝土浇筑前,必须对各个工序的施工质量进行严格检查,如混凝土施工缝处理质量是否达到验收标准,模板、钢筋、冷却水管、接缝灌浆管路布置、预埋件及止水、止浆片安装是否符合规范要求和设计标准,并做好相关记录。浇筑前铺筑2～3cm厚的水泥砂浆,其标号比混凝土标号高一个级别,铺筑均匀,浇筑过程当中,安排专人负责冷却水管、灌浆管路的看护,防止混凝土振捣破坏管路,如一旦发生如冷却水管漏水情况,停止混凝土浇筑,及时处理后,继续进行混凝土浇筑。仓面混凝土浇筑方式采用平铺法,自下游向上游进行浇筑,廊道及空洞周边浇筑混凝土时,确保两侧匀速上升,防止模板变形,斜面上浇筑混凝土时从低处开始,直至保持浇筑面水平。每层混凝土铺筑厚度控制在40cm以内,在有预埋件的位置,必要时要辅助人工振捣,振捣要密实,做到“不漏振、不过振”。

（2）结构混凝土施工。大坝排沙中孔和泄洪表孔、牛腿等部位结构混凝土浇筑采用平铺法进行,分层厚度控制在30cm以内,采用软轴振捣器。表孔溢流堰面混凝土施工采用堰体一期预留台阶,待闸墩浇筑到一定高程后进行施工。

（3）特殊气候条件下施工。雨天施工,开仓前,应检查落实防雨措施,检查仓面设计中确定的相关防雨措施已落实到位;检查周边外来水是否进行有效堵截、引排;负责防雨措施实施的现场生产、质量责任人已确定;资源落实到位。防雨布的准备数量:平浇法为不小于仓面面积;吸管,桶勺、海棉等若干。混凝土运输车辆的遮雨布不得有损坏,浇筑混凝土时,及时排除仓内的积水,如遇小雨,采取有效措施后,可继续进行混凝土浇筑;如遇到大雨,应停止混凝土浇筑。

3.大坝混凝土养护与拆模。一是大坝混凝土养护。混凝土浇筑完成后,早期为避免阳光暴晒,混凝土表面采取铺盖保温被的方式,混凝土浇筑完成后12～18h内即开始对仓面洒水养护,保持混凝土表面湿润。养护在高温季节由于蒸发量大,采用仓面喷雾的方式使混凝土表面保持湿润。尽量减少混凝土内外温差,确保混凝土内部不产生温度裂缝。对于大坝混凝土坝面养护采用上下游坝面安装滴管,连续洒水使混凝土表面保持湿润。二是大坝混凝土拆模。拱坝混凝土非承重模板一般在混凝土强度达到2.5MPa以上开始拆模,对于悬臂牛腿、廊道、泄洪孔承重模板的拆除,等混凝土强度等级达到设计强度的75%后方可进行模板拆模。

三、混凝土温度控制

1.合理控制分层分区。浇筑层厚根据温控、浇筑、结构和立模等条件选定。大坝基础强约束区浇筑层厚不大于1.5m,弱约束区及非约束区浇筑层厚不大于3m。孔口约束区0.3m一层;控制混凝土层间歇期,层间歇期不能过短也不能过长。最小层间歇期5～7d,最大层间歇不应超过28d。

2.优化混凝土配合比,提高混凝土抗裂能力,降低水化热温升,在进行混凝土配合比设计和混凝土施工时,除满足混凝土强度等级、抗冻、抗渗等主要指标外,还需加强施工管理,提高施工工艺,改善混凝土性能,提高混凝土抗裂能力。同时尽量减少混凝土单位水泥用量。

3.凝土浇筑过程温度控制。降低混凝土浇筑温度主要从降低出机口温度和减少混凝土运输温升两个方面考虑。为降低预冷混凝土在浇筑过程中的温度回升,高温季节浇筑混凝土时在仓面喷雾,以降低仓面温度;同时,在施工中加强管理,优选施工设备,严格控制混凝土运输时间和仓面浇筑覆盖前的暴露时间,加快混凝土入仓速度和覆盖速度,降低混凝土浇筑温度,从而降低坝体最高温度。

4.一期通水冷却。一期通水冷却主要是削减水化热温升。对于大坝所有浇筑的混凝土,均通制冷水或天然河水进行一期冷却,以有效降低混凝土早期温度,确保坝体最高温度在设计允许范围内。通过每条冷却水管的冷却水总量不低于1.8m3h,一期通水温度与混凝土最高温度之差控制在25℃以内。一期冷却从混凝土下料浇筑开始时即可通水。一期冷却时间控制在15～21d左右。冷却水采用闭路循环方式,冷却水供水方向24h调换一次。通水时控制坝体混凝土温度与冷却水之间的温差不超过25℃,坝体降温速度每天不超过1℃。

5.二期通水冷却。二期通水冷却在规定时间内将混凝土温度降至封拱温度。综合分析降温要求和当时实际气温,一般通10℃左右制冷水,通水水温与混凝土温度之差不超过20℃,通水冷却降温幅度不宜过大,一般日降温不超过1℃。根据接缝灌浆进度安排,低温季节灌浆时,混凝土应先中期通1～2个月的江水,达到过冬温差后再改用通10℃左右制冷水冷却至坝体接缝灌浆温度。高温季节灌浆时,初、中期冷却结合,将混凝土内部温度降至30℃以下,在通10℃左右制冷水冷却至坝体接缝灌浆温度。

6.大坝混凝土温度测量。大坝混凝土施工过程中一般每4h测量一次混凝土出机口温度、入仓温度、浇筑温度、冷却水管进水管和回水管温度和气温,并做好记录。为了解由于坝体本身水化热、水温、气温和太阳辐射等因素对坝体温度的影响,观测断面依据高程的不同,每隔12m布置一排温度测点,每排布置2～4个测点,形成温度场网格,以获得了较为完整的混凝土温升过程曲线,用以控制混凝土内部最高温升。

本大坝混凝土经过近两年半的施工,由于采用了许多“新材料、新技术、新工艺、新方法”,大坝混凝土浇筑质量良好,温度控制符合设计要求,受到业主、监理、设计单位的一致好评。

参考文献：

［1］李文，马福军.高拱坝混凝土施工夏季温控措施浅析［J］.四川水力发电，2014(1):45－46.

［2］李文.双曲拱坝混凝土温控和防裂施工工艺研究［C］.水工大坝混凝土材料和温度控制研究与进展，北京:中国水力发电学会，2015.

［3］陈晓静.水电站碾压混凝土双曲拱坝施工技术［J］.水利技术监督，2014(4):34－35.