大坝表孔溢流面焊接龙骨架架立小刚模施工工艺

大坝表孔溢流面焊接龙骨架架立小刚模施工工艺

韩建勋

身份证号码：41282119820301xxxx河南郑州450000

摘要：大坝表孔溢流面采用了龙骨架架立小刚模的施工工艺，有效的加快了施工速度和降低了施工成本，并保证了施工的质量。

关键词：溢流面；龙骨架；施工工艺

一、概述

拦河坝设计为同层变厚的碾压混凝土对数螺旋型双曲薄拱坝，大坝底部高程EL200.5m，顶部高程EL305.5m，坝高105.0m。大坝底部拱冠处宽度为18.5m，坝顶宽为6.0m，厚高比为0.17。大坝正常蓄水高程EL300m。为满足大坝泄洪要求在大坝中部设计了三个溢流表孔，每个表孔宽度为12m，挑流角为25°。堰顶高程：中表孔为EL291.5m，左、右表孔为EL292.5m。堰底高程：中表孔为EL264.233m，左、右表孔280.543m。溢流坝段施工分两次进行，首先浇筑台阶，然后浇筑溢流面。溢流面浇筑混凝土厚度为1.0m，需浇筑混凝土约1450m3，根据溢流面结构形式，溢流面施工（除闸门槽底槛二期回填外）反弧段、斜直段及堰顶一次施工完毕。

二、施工工艺的制定

1、方案比较与选择

溢流表孔位于大坝中部高、低布置，中表孔溢流面高程为EL264.233m~EL291.5m，堰面长度为38m，左、右表孔堰面高程为EL280.543~EL292.5m，堰面长度为18m。为了选择快速使用、经济合理的施工方案。对拉模方案和焊龙骨架架立小钢模方案进行了比较分析。分析结果如下：

1）、拉模方案

优点：单孔施工工期短，溢流面线光滑、美观，施工期人员投入较少。

缺点：工艺要求较高、钢材耗用较大、施工设备投入量多，上升过程中溢流面线容易产生抬动。

2）、焊龙骨架架立小钢模方案

优点：灵活轻便、结构尺寸容易保证、钢材耗用量小、设备使用量少。

缺点：单孔施工工期较长、人员投入多，容易产生漏浆、蜂窝、麻面等质量通病。

大坝下闸蓄水，为防止大坝溢流坝段过水对坝后施工设备及临时设施造成损害，在下闸后已将坝后右岸EL216m道路、塔机及其他临时设施拆除。采用拉模方案，由于模板自重大，在没有塔机的情况下模板进场、安装调试都十分困难，且溢流面工程量较小模板周转率较低，不够经济；再者由于缺少吊装设备，大坝溢流面混凝土浇筑采用泵送混凝土，坍落度130～150mm，拉模施工初凝时间不易控制，在上升过程中溢流面线很容易发生抬动。而焊龙骨架架立小钢模方案，具有灵活轻便，人工操作简单等优点。因此，经多方考虑决定采用焊龙骨架架立小钢模方案。

采用焊龙骨架架立小钢模方案存在的几大问题及解决办法

1）、如何解决施工工期较长问题。

解决办法：合理安排施工周期，单孔（除闸门槽底槛二期混凝土外）一次成型，钢筋一次性安装完毕，钢模边浇筑边翻升，减少施工间歇。

2）、溢流面混凝土光滑度较高如何解决漏浆、蜂窝、麻面等质量通病。

解决办法：采取翻升模板、人工抹面、二次振捣以消除混凝土通病。

2、方案实施

经综合比较之后，决定采用焊接龙骨架架立小刚模的施工方案。

三、施工工艺描述

1、施工准备

先由测量队放出施工边线，要求施工边线要略低于溢流面设计线1～1.5cm，然后对台阶上的石渣、杂物等进行清理，再对台阶的外露面及溢流面与闸墩交界部位用风镐进行打毛，抠除台阶部位的外露尖角，抠除尺寸为10×10cm，使之符合规范对基础毛面的要求；将原有台阶插筋调直，使之符合原设计要求。

2、钢筋及龙骨架安装

2.1钢筋安装程序

溢流面钢筋施工程序为：测量放线→架立筋安装→溢流面钢筋网安装

2.2测量放线

因该工程为双曲拱坝，顺水流方向钢筋呈弧形，为保证钢筋网符合设计位置，控制位置的架立筋在顺水流向上不少于5条断面，即4~5m间距，其中两侧和中间各一条，另两条均匀分布。在垂直水流方向上利用上述5条断面每3个台阶放一组架立筋点线，并将其高程测出。

2.3架立筋安装

测量队放出点线后，根据测量队所测点位和高程，利用现有的台阶插筋作为架立筋，按间距1.5m，排距1.0m布置。插筋要尽量保证垂直，架立筋与插筋焊接必须牢固，并露出钢筋面3.0cm，然后由测量队在架立筋上部放出溢流面钢筋网的高程。钢筋网的加固可利用溢流面插筋。由于中表孔坡度较陡，在中表孔施工时在作为架立筋的插筋底部加一道斜撑以保证溢流面钢筋的稳定性。

2.4溢流面钢筋安装

溢流面钢筋顺水流方向为Φ25mm钢筋，垂直水流方向为Φ22mm钢筋，其中垂直水流方向为Φ22mm钢筋位于下部，间距为20cm；顺水流方向为Φ25mm钢筋位于上部，钢筋间距为20cm。

顺水流方向在安装过程中要和原来闸墩施工时预埋的钢筋连接；顺水流方向钢筋在安装时一次成形，但要注意搭接长度和不要超出溢流面的设计线。

溢流面钢筋不必进行加工，直接利用原材料现场安装。安装顺序和方法为：先按测量放点进行控制体形的架立筋安装，在架立筋上点焊垂直水流方向的钢筋（注意控制垂直水流方向钢筋与闸墩中预埋钢筋的搭接）作为顺水流方向钢筋的架立筋；然后在垂直水流方向的钢筋上划线（从中向两侧分，注意钢筋间距），在顺水流方向钢筋上点焊垂直水流方向钢筋作为顺水流方向钢筋的架立筋；然后进行大范围的垂直水流方向钢筋安装，最后再进行大范围的顺水流方向钢筋的安装。安装时注意不得使搭接位置在

同一截面上，一般要错开0.5~0.6m。

溢流面台阶上的插筋要将其调整至符合原设计形状，由于过水而缺少的台阶插筋要在原来的位置上打插筋孔将其补出来，保证设计原有插筋根数及形状。

2.5龙骨架安装

钢筋安装完后进行龙骨架安装，龙骨架安装间距为100cm。龙骨架焊接在架立筋顶部，采用周圈焊。焊接必须牢固、平滑。钢筋及龙骨架施工完毕后再由测量队校和其安装尺寸，合格后进入下一道工序。

3、模板安装

溢流面施工模板主要采用P3015和P1015钢模，斜直段和反弧段均采用垂直水流方向立模。模板加固采用拉杆，拉杆布置顺水流方向150cm，垂直水流方向100cm。拉杆底部与预埋插筋底部焊接。

闸门槽底坎模板采用钢模和临时板配合立模，以保证底坎宽度和高程。

在立模过程中无论是钢模还是钢模配合临时板，均要严格控制顶面高程，在立模时应先竖立标志杆，由测量队在标志杆上放出顶面高程，立模时模板要低于设计溢流面顶面高程10～15mm，以抵消在混凝土浇筑过程中混凝土浮托力对模板产生的影响。

4．混凝土浇筑与运输

4.1混凝土标号及工程量

溢流面平均厚度为1m，标号为C25。三孔混凝土约1450m3。

混凝土塌落度应以130～150mm为宜，水灰比小于0.5，初部拟定混凝土的脱模时间为15h。

4.2混凝土浇筑

为了使混凝土与基面结合良好，混凝土开仓浇筑时要先对台阶的平面和立面进行洒水湿润，但不得存有积水，然后先在第一个台阶上铺2~3cm厚同标号砂浆（包括台阶立面），砂浆洒铺后上部应立即进行混凝土浇筑。以后每浇筑到一个台阶均要洒水湿润并铺设砂浆。在浇筑期间对台阶洒水湿润时，要用桶或其它容器盛水，人工洒水，避免水流到仓面。

根据本仓号特点及混凝土拌和站实际生产能力，混凝土浇筑采用通仓薄层浇筑，第一层浇筑0.5m，其余层厚控制在0.4m左右，以便脱模后的混凝土强度相差幅度不大。采用佛山100型振捣器振捣，混凝土振捣要求：振捣器按一定顺序振捣，防止漏振、重振；移动间距不得大于振捣器有效半径的1.5倍；振捣器垂直插入并深入下层混凝土中5cm左右，振捣至混凝土无显著下沉、不出现气泡、表面泛浆并不产生离析后徐徐提出，不留空洞；振捣器距模板距离应约等于其有效半径的1/2，并不得触动拉条等。

混凝土浇筑时要注意保护拉杆、钢筋网和模板。不得出现撞击和位移现象。

5．混凝土抹面及养护

混凝土脱模后收面是溢流面施工又一重要环节，必须引起足够重视，收面人员应具有一定熟练泥瓦工，工作认真负责。混凝土表面进行抹面压光，首先采用木抹子进行平整，消除错台、漏浆及麻面等质量通病，然后采用铁抹子进行压光，最后在混凝土初凝前再用铁抹子再压光一次。混凝土表面经人工抹面压光后，立即覆盖塑料薄膜、保湿养护；待混凝土终凝后，采用花管流水养护。养护期应满足规范要求，尽量延长养护期，避免混凝土表面出现裂缝。

6．模板拉杆孔处理

方案中模板加固采用拉杆，拉杆布置顺水流方向150cm，垂直水流方向100cm。模板拆除后，混凝土表面留有固定模板的钢筋头，需要对其进行处理，处理的方法是，在混凝土脱模后，在保证溢流面光滑的前提下，在拉杆孔位置将钢筋周围10×10cm深为5cm的混凝土抠除，从根部将钢筋切除。在混凝土抠除后的孔洞壁周围均匀涂刷一层环氧原液，然后用环氧砂浆将孔洞回填，并抹平压光。

四、可行性分析

表孔溢流面焊接龙骨架架立小刚模方案在施工过程中克服了在施工现场缺少大型吊装设备，无法进行拉模吊装就位、安装调试等缺点。经过合理安排施工顺序解决了焊接龙骨架架立小刚模施工周期过长的缺点后，充分发挥了龙骨架架立小刚模方案的灵活轻便、结构尺寸容易保证、钢材耗用量小、设备使用量少等优点。

一、经济性：由于三个表孔溢流面工程量不大，而且溢流面体型变化曲率较大，采用拉模方案每个表孔要分别加工拉模，每孔加工拉模需钢材约30t，三个表孔近100t钢材。而拉模的周转次数有限，在别的工程就要重新进行加工，100t钢材按每吨3000元计，需30万元；采用焊接龙骨架架立小刚模的方案每孔焊接龙骨架12根，龙骨架采用Ф16圆钢，架立筋采用Ф22螺纹，模板采用小钢模翻升，材料用量见下表。

由以上分析：焊接龙骨架架立小刚模方案比拉模方案在经济性上要节省20～25万元。

二、可行性：采用拉模方案，由于模板自重大，在没有塔机的情况下模板进场、安装调试都十分困难，再者由于缺少吊装设备，大坝溢流面混凝土浇筑采用泵送混凝土，坍落度140～160s，拉模施工初凝时间不易控制，在上升过程中溢流面线很容易发生抬动。而焊龙骨架架立小钢模方案，具有灵活轻便，人工操作简单等优点。综合考虑分析焊接龙骨架架立小刚模方案比拉模方案更具可行性。

五、结束语

焊接龙骨架架立小刚模方案在溢流面工程量不大，拉模施工方案不经济的情况下，经过合理安排施工工期，强化施工过程后，即可解决焊接龙骨架单孔施工工期较长、人员投入多，容易产生漏浆、蜂窝、麻面等质量通病，既保证了施工工期，又保证了施工的质量。在溢流面施工工程量不大的情况下值得推广。

参考文献：

[1]栾致锁.混凝土大坝工程溢流面最简施工工艺研究样轨与翻转模板在水利工程溢流面施工中的应用[J].陕西水利，2015（06）：148-149.