可滑升止水加固装置在碾压混凝土坝施工中的应用

可滑升止水加固装置在碾压混凝土坝施工中的应用

苏帅　孟文廷

中国水利水电第三工程局有限公司  陕西省西安市  710024

[摘要]碾压混凝土坝施工过程中，若采用传统方法对对坝体结构缝处的止水带进行支撑加固，存在多点重复焊接、辅助支撑加固材料一次性使用，不具备周转使用功能、焊渣易灼伤止水带且加固支架易变形，导致止水移位跑偏。本文通过对南屯1项目可滑升止水加固装置施工技术的应用进行归纳总结，进一步阐述一种新型可滑升的止水加固装置，该装置能精准有效固定止水带及附属结构不发生偏移；具备整体滑动调节功能，以实现材料周转循环使用；操作简单便捷、经济合理，为类似项目提供借鉴与参考。

[关键词]可滑升止水加固装置  设计与应用

1 工程概况

南屯1水电站位于老挝波利坎赛省（Bolikhamxay）的坎丁河上，为一等大（1）型工程，电站装机容量为 650MW。拦河坝为碾压混凝土大坝，最大坝高177m，坝顶全长771.5m，划分31个坝段，含30道结构缝，结构缝上游侧均设置双层止水带，四道镀锌铁皮，一道排水孔，其中：本项目使用的Sika FM500型高强止水带为德国进口， 宽500mm，厚13mm，安装成型后与水平面夹角为79°，结构较为复杂。

2研究背景

（1）根据施工合同要求，大坝碾压混凝土设计工程量为370万m3，计划施工时段为：2019年12月6日～2022年1月31日，持续工期为787天，月浇筑强度14.1万m3。为满足该项目碾压混凝土高强度施工要求，同时提高坝体结构防渗、抗渗性。因此，对结构缝处止水带安装加固工艺优化及改进提出了迫切要求。

（2）基于传统施工工艺：止水带均采用DN25螺纹钢及等边角钢∠25×25×3mm现场焊接样架进行支撑加固，随周围变态混凝土的浇筑逐层分段续接。由于加固材料一次性预埋，不具备周转循环使用功能。由于现场多点重复焊接，导致安装加固时间长，一次验收合格率偏低，不能满足合同对“重点工程单元（检验批）一次性验收合格率≥98％以上”的验收标准要求，最终影响大坝施工生产进度；现需对止水安装工艺进行改进，进一步简化施工工序，加快施工进度，降低施工成本，提高施工质量。

3加固装置结构设计

项目技术人员通过结合现场实际情况，查询并借鉴其他类似项目对止水带安装加固的先进经验；开展技术攻关与革新，经分析讨论，最终研发设计出一中可滑升的止水加固装置，经现场使用验证，效果显著，满足预期要求。

加工厂根据“止水安装加固装置”制作示意图，采用3mm厚钢板切割制作，背面使用DB16钢筋进行轮廓加固，四角开孔预留滑轨通道，同时使用止水夹将止水与钢筋骨架连接形成一体化固定，保证混凝土施工时止水不发生偏移。一套加固装置最终由2块样架组成，结构设计合理，易加工制作，具体详见图1～图3。

附图标号说明表

4 工艺流程

图4   止水带安装加固工艺流程图

5 应用实施及操作要点

5.1 支撑样架安装

（1）新止水带设置：首先，根据止水带中心位置的测量标记控制点，在止水坑底板的相应位置处钻孔并锚固4跟φ25mm插筋备用；其次，将单段止水带对折式分别穿入2块支撑架的卡槽内；最后，将支撑样架预留滑轨槽与锚固插筋对接就位，实现样架与止水带的固定。

（2）更换旧支撑样架：当支撑样架损坏或老化变形时，必须及时进行更换，首先，拆除老旧样架；其次：将止水带分别穿入2块新支撑架的卡槽内；最后，将支撑样架预留滑轨槽与锚固插筋对接就位，实现样架与止水带的固定。

（3）两块样架之间焊接4根φ25mm的钢筋（单根长度L=0.6m）进行连接固定。

（4）诱导缝铁皮下料完成后，从加固装置顶部沿预留槽插入底部，与上一段接头焊接。

5.2 滑轨焊接延伸

滑动轨道采用4根φ25mm的螺纹钢与预留接头焊接，一次接长3m，焊点牢靠稳固，严格按止水带中心位置及倾斜角度进行控制，局部设置辅筋进行支撑加固。

5.3 样架提升，止水带及诱导缝（铁皮）定位

使用登高车或小型起吊设备进行样架提升，一次提升高度控制在1～1.5m，安排专人指挥，缓慢匀速操作。杜绝因受力不均匀，导致止水带或诱导缝（铁皮）局部扭曲、褶皱、破损或样架变形。

5.4 支撑固定

在加固装置底部区域，使用专用止水夹，左右对称设置（间距10cm/个），将止水带与钢筋滑轨一体化固定；设置

φ16mm辅助钢筋分段将诱导缝（铁皮）与钢筋滑轨焊接固定。

5.5 拔管施工控制

（1）拔管制作：采用DN100mm的不锈钢管制作，钢管长1.8m，在拔管顶部焊接两个把手，便于拔管松动提升时操作；在拔管另一端每30cm为一段，采用油漆进行刻度标记，共计标记4段。

（2）拔管安装：安装前，组织QC对已形成排水孔进行质量检查，确保排水畅通无阻塞；清除拔管表面灰浆、污垢等杂物；在止水固定架预留的拔管孔内插入拔管，拔管底部（划刻度的一端）与排水孔孔口正对，经测量校核后，采用土工布对拔管孔口缝隙进行填塞，并用sika砂浆进行密封，避免施工过程中水泥浆液沿缝隙进入孔内，造成排水孔堵塞；采用模板油对拔管壁涂抹处理。

（3）拔管提升：指定专人进行看护及操作，前1～3层，每浇筑1层，手握把手来回松动处理；后续第4层以后，每浇筑1层，人工拔管上升1层。

（4）通孔检查：收仓完成，待拔管整体拔出后，由QC牵头组织人员采用高压水或钢筋棍对排水孔进行通孔检查，确保排水孔畅通无阻塞。

（5）孔口封闭保护：采用土工布团对孔口进行阻塞，并用木块进行覆盖防护，避免后续清仓过程中泥浆、混凝土块等杂物进入孔内造成排水孔阻塞。

5.6 测量校核

根据设计坐标点对止水带、诱导缝、排水孔中心位置进行测量校核并标记确认，局部若有偏移，及时进行调整纠正。

5.7 清理

使用清洁剂及毛刷清除止水带表面附着油污、灰浆等杂物。

5.8 验收检查

（1）止水带中心与结构缝中心位置重合，且位置及角度偏差≤5mm，每2m为一段，采用钢尺、线锤配合检测。

（2）止水带及诱导缝（铁皮）接头牢固，无瑕疵；表面完好，无裂纹、无破损；加固止水夹无脱落，有效绷紧、无松弛；表面洁净，无灰浆、油污等杂质附着。

（3）拔管刻度标记清楚，表面洁净，脱模剂均匀涂刷；分缝镀锌铁皮安装就位，辅助支撑加固牢靠有效。

5.9 变态混凝土施工

（1）周围变态混凝土施工时，平仓机、振动碾、振捣器与止水带保持1m以上有效距离，避免触碰或挤压移位。

（2）止水带周围变态混凝土采用人工铲料整平处理，加浆充足，振捣密实。

6 应用效果对比分析

6.1 降低施工成本

根据拔管施工要求，每1.5m需进行一次加固，以传统方式加固所需费用明细如下：

（1）材料费:5.6m×0.00385t/m×4470元/t=96.37元

（2）人工费：4×0.0625×90元/h=22.5元

可滑升止水安装加固装置每道止水每次加固所需费用:

（1）材料费：0.9m2×2×0.02355t/m2×5213元/t=220.98元

（2）加工人工费：1×2×120元/h=240元

（3）安装人工费：5×0.0625×90元/h=28.13元

（4）加固人工费：3×0.0416×90元/h=11.23元

本项目共计32道结构缝，上游结构缝总长度约3000m，考虑50％损耗，共计需要加工32×1.5=48套装置

综上所述，预计节约费用=（3000÷1.5）×（96.37+22.5-11.23）-48×（240+220.98+28.13）=191802.72元。

6.2 提高工作效率

可滑升止水加固装置具备提前批量加工制作条件，现场安装加固简便快捷，避免多点重复焊接，大幅度提高工作效率，加快施工进度，平均为每仓碾压混凝土备仓时间节约0.8天。

6.3 保证加固质量

该加固装置整体性好，有效实现止水带、诱导缝结构及拔管精准定位；同时，降低加固过程中焊渣灼伤止水带的风险。

经使用论证，止水带安装加固完成后，质检联合监理对安装位置进行验收检查，一次验收合格率≥98％，均满足合同验收标准要求。

7结论/结束语

止水带安装加固质量对水工建筑物的防渗、抗渗性尤为重要，本文主要总结可滑升止水加固装置在老挝南屯1水电站大坝碾压混凝土施工中的应用，从加固装置设计与制作、现场安装加固、应用效果对比分析综合论证，该装置应用效果显著，对提高施工质量、加快工程进度，节约施工成本具有重要的促进作用，为类似工程提供借鉴与参考。

参考文献

杨小鸣,中埋式橡胶止水带安装技术探讨。2021年，第11期。