面板堆石坝翻模固坡施工技术余鹤芹

面板堆石坝翻模固坡施工技术余鹤芹

余鹤芹

中国水利水电第一工程局有限公司吉林省长春市130062

摘要：主要就国内近年在翻模固坡技术方面取得的一些进展进行总结和探讨，以求得同行的共识。

关键词：技术；应用；措施

面板堆石坝垫层料上游坡面及其防护层是面板的基础，应该是密实的、平整的、均匀的。尤其是对于高坝、特高坝，坝体变形较大，则要求防护层基本是柔性的，能够与坝体一起协调变形，与垫层料之间不能脱空，不应该有突变。垫层料上游坡面及其防护层的施工进度直接影响到整个大坝工程的施工进度，其施工成本在很大程度上影响整个大坝工程的成本。所以，垫层料上游坡面及其防护层施工作为面板堆石坝施工的一个关键环节，一直倍受重视，国内外工程界也一直在研究、探索其更好的施工方法和工艺。

为了更好地解决面板坝垫层料上游坡面的施工质量和进度，保证大坝安全，提高经济效益，降低工程造价，我们在借鉴冷却塔翻模施工技术、碾压混凝土加浆振捣技术、变态混凝土技术、加筋土技术和地锚等技术的基础上，通过采用结构力学和土力学的方法进行了理论分析和结构计算，研究出面板堆石坝翻模固坡技术。

一．翻模固坡技术的原理

⑴利用已形成的下层垫层料填筑层和砂浆固坡的承载能力固定模板。模板靠拉筋固定，拉筋焊接在打入下层垫层料的钢筋地锚上。在模板与垫层料之间的缝隙（通过预埋楔板形成）中灌注砂浆。利用振动碾碾压时模板对砂浆及垫层料的挤压作用和振动碾的振捣作用，使模板下面即上游坡面的垫层料和砂浆达到密实，使垫层料填筑和砂浆固坡同时完成。

⑵由于模板支立的精度较高，固定牢固可靠，为固坡砂浆和垫层料提供变形微小的侧向约束，所以模板的变位很小，从而保证砂浆固坡的表面平整度偏差不超过设计和规范要求，实现精细化施工。

⑶模板为特别设计、制作的钢模板，上下两层模板之间具有连接机构，上层模板所受荷载能够传递到下层模板，从而提高翻模结构的承载能力；并能随意调整模板角度，提高工效，保证大坝施工进度。

⑷模板随垫层料的填筑而翻升。

二．翻模固坡技术的应用

1工程概况

某水库，总库容2184万m3，工程等别为Ⅲ等中型规模。大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高61.3m，坝顶长297.4m，上游坡面坡度为1：1.4，坡面总面积约14000m2。设计土石方开挖总量30万m3，土石方填筑总量60万m3，混凝土浇筑总量2.8万m3。

2翻模固坡施工技术措施

2.1施工程序

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，如此循环。

2.2施工方法

2.2.1模板结构及安装

采用特制钢模板，现场组块拼接成型。每层垫层料和固坡砂浆施工结束后，将底层模板翻至上层。模板安装前进行测量放点，按控制点位挂线支模。相邻模板块间先用“U”形卡连接固定，模板拉筋与锚固在下层垫层料内的锚筋焊接。用拉筋螺栓和模板上部的微调螺栓调整模板位置，保证安装精度。支模后，在模板内侧挂楔板，楔板的斜度为2.5%左右，其平均厚度等于砂浆固坡的设计厚度。

2.2.2垫层料填筑及初碾

采用自卸车后退法卸料，人工配合推土机摊平。采用25t振动碾进行初碾。通过现场填筑试验确定采用的碾压参数为：垫层料虚铺厚度45～50cm，初碾6遍，振动碾行进速度

1.5km/h。洒水量以填筑层表面不积水为准。

2.2.3灌注砂浆

垫层料初碾结束后，人工拔出楔板，在模板与垫层料之间形成的间隙内灌注砂浆。砂浆采用的移动式JZC350型砂浆搅拌机拌和，经溜槽卸料入仓。固坡砂浆（M5）配合比为：

水泥225kg；水230kg；砂1580kg。

2.2.4垫层料终碾

砂浆灌注结束后，再对垫层料碾压2遍，即终碾。此时由于碾压机具的振动作用对已灌注的砂浆进行了振捣。

2.3施工质量保证措施

（1）在垫层料碾压过程中，使振动碾滚筒边缘充分靠近模板内的垫层料上游边缘，其距离不大于15cm。

（2）砂浆灌注结束后，根据环境温度情况，合理确定终碾时间。

（3）在砂浆固坡与两侧岸坡趾板周边缝接合部位，采用异形模板现场支立，使成形后的砂浆固坡与周边缝趾板紧密接触。

（4）在模板反坡下部的垫层料采用人工回填，尤其反坡坡脚部位要用掺拌均匀的垫层料仔细回填。

（5）每层模板安装前按设计边线尺寸进行测量定线。

（6）固坡砂浆的设计强度控制在3～5MPa，渗透系数K≥i×10-4cm/s，砂浆稠度控制在1～2cm。

（7）锚筋布置在距垫层料上游边沿65～70cm处，以不妨碍自卸车后退法卸料。拉筋在满足强度要求的同时，还考虑面板施工时作为架立钢筋的使用要求，其规格不宜小于ф14mm。砂浆固坡外露拉筋在面板滑模施工过程中割断，以减少对面板的约束。

（8）振动碾无法到达的部位，采用小型振动机具压实或人工夯实垫层料。

（9）为了避免坝体内积水对砂浆固坡的反渗和冬季冻胀，大坝填筑过程中采取了反向排水措施。

（10）为了避免由于施工期坝体变形造成砂浆固坡面与设计坡面的偏差，避免或减少面板滑模前的砂浆固坡面的处理工作量，在进行垫层料模板测量放样时，根据设计单位提供的大坝三维静力非线性有限元仿真分析计算结果，按反向控制对竣工期坝体变形位移值进行了预留。

三．总结

通过采用翻模固坡技术，提高了工程质量，简化了工序，缩短了工期，应用效果良好。该项技术能较好地适应面板堆石坝的变形，有利于混凝土面板的防裂。大坝填筑过程中坝体即具备挡水渡汛条件，有利于安全施工。该项技术与常规的斜坡碾压固坡法和挤压边墙相比较，经济效益显著，在施工导流、坝体挡水度汛方面有十分总要的意义。

参考文献：

[1]张军，郑焱，赵淑明.翻模固坡技术在蒲石河面板堆石坝施工中的应用[J].水力发电，2009（32）：191.