武警水电第五支队 江苏常州 213031
摘要：在西北高原寒冷时期进行溢洪道混凝土鼻坎段施工，技术难点在于过流面曲线形体控制、混凝土浇筑施工翻模时机把握以及混凝土温度控制这三个方面，相信本文内容可以给同行建设者提供借鉴。
关键词：溢洪道；温度控制；
1 概述
溢洪道鼻坎段过流面由左、中、右三孔组成，最大宽度为16m，且均为圆曲线挑流面组成。其中左孔长为26.81m，挑流半径为30m；中孔长为28.383m，挑流半径为50m；右孔长为27.49m，挑流半径为30m。
由于鼻坎段仓位大，曲线结构复杂，工期紧，为确保混凝土施工进度及质量，决定采用小钢模板翻模施工，胎带机下料，便于控制过流面体型，确保过流面底板曲线面的施工质量控制。
2 施工特点
（一）过流面模板设计
（1）模板选型
鼻坎段上游侧采用定制键槽钢模板，下游侧弧面反坡采用木模板拼装，直线部位采用小钢模板拼装，结构分缝处设有铜止水及橡胶止水部位采用小钢模或木模板；过流面采用翻模施工，边角及局部区域辅以小型木模板，由于曲线最小半径为30m，经计算采用P6015模板，模板面与设计结构面偏差为1.5mm，满足设计要求顺水流方向4mm的误差要求，但为了控制溢流面体型及施工方便，我部采用P1015与P3015模板间隔使用。施工前靠两侧墙体及中间设置间距为35cm、75cm顺水流方向的样架筋，横向安装P1015模板，间距70cm不等，并在P1015模板上穿设Φ10拉筋。
溢流面模板全部采用3015与1015模板组合，不容许采用其他种类及规格的模板。第一个单元模板包括3块1015模板，4块3015模板，后续标准单元的模板包括2块1015模板，4块3015模板，每层所需模板数量根据仓位宽度具体确定。每个单元模板单独设置纵横向围檩，纵向围檩采用Φ25螺纹钢，横向围檩采用Φ48钢管。
（2）翻模样架制作安装
翻模样架用于支撑翻模的刮轨，翻模样架采用Φ25以上的直条废钢筋制作，不容许采用损坏或曾经打弯的钢筋制作。钢筋布置1.5m×1.5m，每根拉条的位置下方布置一根样架，且仓位两边各需布置一排，样架顺水流布置，布置在一条直线上。样架下部需安装斜撑及纵横向的拉结钢筋，上部安装斜撑，保证样架的整体性。
（3）刮轨制作安装
刮轨主要用于定位模板，安装在模板之下，采用9m定长的Φ25螺纹钢制作，长度超过9m时采用搭接焊进行连接。刮轨安装流程如下：刮轨安装前对翻模样架进行高程测量，要求每根样架都需要进行高程测量，校核点误差小于2cm。割除样架钢筋多余部分并安装抹光样架支撑头、刮轨。安装完成后根据测量资料进行微调。对刮轨进行测量复核，要求对每根刮轨均进行复核，每根刮轨每50cm布置一个复核点，每个复核点必须在同一直线上，每个复核点高程误差小于2mm。复核合格后将模板固定。
（4）模板布置及第一层单元模板安装
模板安装在刮轨之上，采用围檩及3型卡固定。采用3015及1015的模板进行翻模的拼装，先安装第一单元模板，包括3块1015模板及4块3015模板，然后将整个溢流面模板所需的1015模板安装于刮轨上，预留足够的下料宽度后与围檩连接，拉筋固定于1015模板上，确保拉筋在混凝土浇筑过程中不被埋于混凝土下。开始浇筑前，对浇筑所使用的模板数量进行检查，一个仓位翻模单元模板准备不少于3个。
（5）模板加固
模板的加固充分利用仓位内设置的锚筋及预埋插筋，全部采用内拉方式加固；上游侧及靠墙两侧部位充分利用原有锚杆、插筋的进行拉筋设置，对于其他区域没有锚杆及插筋部位，提前打孔预埋Φ25以上插筋，要求底部插筋按间排距2m布置，埋深40cm，插筋与现有面层钢筋网焊接形成支撑骨架，防止钢筋网上下浮动，再根据施工需要设拉筋。拉筋选用直径大于10mm的II级钢，顺直无弯曲，间排距与组装模板的纵横围囹间距相对应。模板背面采用两根直径Φ4.8cm的钢管并排连接形成纵、横向围囹，纵向围囹间距75cm，横向围囹间距70cm，面板与纵、横向围囹之间宜采用M14钩头螺栓和“3”形卡连接。
（二）钢筋连接
钢筋连接主要采用机械连接，局部弯折部位采用焊接，对于拉筋及样架钢筋进行焊接，要求按规范进行焊接，单面焊不少于10d，双面焊不少于5d。
（三）混凝土浇筑工艺设计
过流面底板混凝土施工前，在高标号与低标号混凝土之间事先设置标示线，采用台阶浇筑施工工艺，先回填低标号混凝土至抗冲耐磨层底部，再浇筑靠翻模侧的高标号混凝土，要求每层浇筑高度为50cm，分层分区振捣，依次循环进行，详见图1。
图1 鼻坎段过流面分层分块浇筑示意图
（四）混凝土翻模施工过程工艺
（1）混凝土浇筑
① 铺料方法主要采用台阶法施工，从下游部位向上游浇筑，浇筑每坯层混凝土厚度控制在50cm之间，宽度控制在2m左右；当供料强度足够大超过180m3/h时，底部低标号混凝土也可采用平铺法施工，铺料厚度同上。
② 仓位浇注前应对样架钢筋高程进行复测，复测间距为70cm，确保浇筑混凝土曲线线形满足设计要求。
③ 混凝土入仓时，严格控制下料高度超过2m，必要时采紧贴过流面钢筋网或溜槽下料，防止骨料分离。严格控制下料厚度，并注意避免直接接触模板、止水、埋件，防止对这些构件造成移位破坏。
④ 混凝土振捣选用Φ100、Φ70的振捣器，Φ100变频振捣器为主，Φ70振捣棒为辅，用于靠模板边提浆振捣使用。每一个位置的振捣时间以混凝土不再显著下沉，不出现气泡并开始泛浆为准，同时应避免振捣过度。振捣器前后两次插入混凝土中的间距，不超过振捣器有效半径的1.5倍，振捣上坯层混凝土时，将振捣器插入下坯层混凝5cm左右，以加强上下层混凝土的结合，振捣器距模板的垂直距离不应小于振捣器有效半径的1/2，不得抵住模板振捣，不得触动钢筋及预埋件。贴近模板的混凝土适当采取复振措施，以保证混凝土的外观质量，但要严格控制复振间隔和持续时间。仓位浇注振捣过程中如出现泌水现象，及时安排人员采用水桶配合勺子进行清除，确保仓位不积水。
⑤浇筑高度以该单元模板最后一块1015模板中心线控制。在过流面底板翻模施工时，严格控制抹面时机，在浇筑混凝土30~40min后进行翻模，施工过程中根据现场气温等情况由现场质检人员确定。拆除面板模板，及时对混凝土面的拉筋头及样架钢筋进行割除，钢筋头孔洞采用原浆抹平。
⑥抹面时分两次进行，先对钢筋孔洞及其表面缺陷进行修补，并用铁抹子配合3m的铁尺进行精平，最后混凝土面形成后，采用铁抹子反复挤压进行收面。要求曲面平顺，不得有模板折痕，并对墙角部位进行修整，严禁施工过程中洒水收面。
⑦施工现场做好防止混凝土污染仓位的工作，已浇筑混凝土收面后及时覆盖土工布，未浇注区域严格控制下料范围，进行点对点下料，必要时采用木板或塑料布进行覆盖。
⑧为防止施工期间下雨，要求现场预备雨布及钢管，在下雨前紧贴两侧墙体搭设临时雨棚，防止雨水进入施工仓位。
（2）下层模板拆除
下层模板的拆除条件为：在混凝土初凝前。混凝土不流动，上层混凝土的振捣不对下层混凝土产生影响后，上层混凝土浇筑厚度大于80cm。上述条件全部满足后，方可拆除下层模板，拆模时间约为该单元混凝土浇筑完成后2～3小时（视气温情况而定），若浇筑强度过低不能满足要求，由现场指挥人员确定拆模时间，并记录在仓位记录内。模板拆除时仅拆除下层模板中的4块3015模板及下面2块1015模板，保留最上层的1015模板。
（3）下层混凝土抹光
按照规范要求的精度对下层混凝土进行抹光。将该单元刮轨割除，取出支撑头，并用同等级的混凝土修补空缺。此道工序需在混凝土初凝前完成。翻模工艺达到设计要求的精度要求，主要是样架与刮轨安装的精度及强度。
（4）混凝土养护
养护采用前期采用喷雾洒水养护，以防由于早期失水过快而产生塑性裂缝和干缩裂缝。待混凝土过流面形成后，覆盖土工布，在最高处挂管流水养护，养护时机为混凝土浇筑后12～18h，混凝土初凝（能抵抗自然流水的破坏）后进行。
（5）质量控制措施
① 项目部配旁站质检员2人，具有相关施工经验调度员2人，轮流值班，专门指导该部位混凝土施工。
② 派驻实验室人员1名至施工现场，进行混凝土相关参数检查及翻模、抹面时机的掌控，同时在施工过程中，根据施工部位、浇筑强度、入仓温度、入仓方式以及天气情况等因素，提请混凝土供应单位及时调整混凝土相关参数，以保证混凝土拌制质量。
③ 混凝土浇筑过程中为防止突然断电，事先在施工现场设置100kw发电机备用，若发生上述情况，及时对仓位内混凝土台阶修整整平。
④ 施工过程中现场质检员要旁站，严格要求混凝凝土的振捣必须符合规范进行。
⑤ 施工时严格控制过流面的平整度，采用长度为3m的铁尺进行检验，要求过流面底板过水面不平整高度垂直水流方向不得超过3mm，平向水流方向不得超过4mm。
⑥ 在混凝土浇筑过程中，安排专人进行对模板及其支撑的检查，若发现有松动或模板变形及时采取加固措施。
3 温控措施
（1）出机口温度控制
根据温控计算成果，冬季10月~翌年4月，须加热水、预热骨料拌合混凝土，控制混凝土出机口温度在8℃~20℃，确保混凝土浇筑温度为5℃~8℃。各月混凝土允许出机口温度和浇筑温度见表2。
表2 各月允许出机口温度和浇筑温度
为了提高混凝土出机口温度，主要采取措施提高混凝土中各种原材料入机前的温度控制。首先尽可能利用自然气温和地温的变化规律获得温度较高的骨料和砂料。
（2）混凝土运输过程中的温度控制
凝土土运输过程中尽量合理规划减少长途运输运距，夏季高温季节施工混凝土运输车辆加装遮阳棚，冬季低温季节在车辆顶棚铺设保温棉被覆盖。
（3）混凝土浇筑过程中的温度控制
混凝土采用台阶法浇筑，台阶宽度大于3m，浇筑振捣层厚度控制在50cm左右。混凝土浇筑过程中的温度控制是整个温控过程中的关键，主要从以下几个方面着手：一是基岩面或老混凝土面浇筑前的温度，二是仓内升温，三是模板外侧的隔温，四是浇筑中的混凝土表面覆盖，五是把握浇筑时间。
（4）混凝土浇筑后的温度控制
对已浇筑的混凝土在每年9月底前完成所有部位混凝土表面保温工作，包括对溢洪道重要部位形成的孔洞、廊道采用木制板（板外侧粘贴高发泡聚乙烯泡沫塑料板）及保温材料封堵，避免空气对流。
（5）合理的层厚及间歇期
严格按照设计要求分层分块进行混凝土施工，控制间歇期搏层短间歇均匀上升，以避免混凝土上下层温差产生对质量不利影响。
4 混凝土浇筑后的效果检查
通过对溢洪道混凝土施工部位进行外观检查发现，混凝土外观整体质量满足设计及规范要求，泄槽段及鼻坎段混凝土曲线形体满足工艺要求，外观光滑平整，质量优良。可见，通过在各个施工环节的质量工艺控制，羊曲溢洪道混凝土施工取得了实质性的胜利。
5 结语
高原高寒地区混凝土施工控制历来是水电施工一项难题。不仅是施工工序繁琐，物资材料消耗大，耗费时间长，而且实际操作难度大，单个环节出现问题将会影响混凝土整体质量效果。羊曲水电站溢洪道工程在施工中走过了一条探索、实践、再探索、再实践，最后取得成功的道路，积累了十分宝贵的混凝土施工经验。
参考文献：
[1]雷丽萍，阳建齐.黄河羊曲水电站工程溢洪道、泄洪洞混凝土温度控制技术要求[R]中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，2013.
[2]公伯峡水电站厂房混凝土冬季施工温度控制[R].
作者简介：
周升舟，男，武警水电第五支队工程师，江苏省常州市新北区西夏墅镇武警水电五支队。
论文作者:周升舟,李程远
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
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