黄河勘测规划设计有限公司 河南 洛阳 471002
摘要：水利工程是我国的基础设施建设，在防洪、蓄水、灌溉、航运上发挥着重要功能作用，因此对工程质量提出了较高要求。本文结合工程案例，介绍了大坝混凝土面板滑模施工技术，并阐述了施工质量的控制措施，以供参考。
关键词：混凝土面板；滑模施工；技术要点；质量控制
在水利工程中，大坝混凝土面板指的是以堆石体作为支承结构，在上游浇筑混凝土面板起到防渗效果的堆石坝，具体结构包括面板、趾板、垫层、过渡层、主堆石区、次堆石区。随着施工技术的进步，滑模施工得到普遍应用，实践证实具有良好的应用效果。以下结合案例针对施工技术的应用进行探讨。
1．工程概况
以我国某水电站为例，位于福建省莆田市，安装4台单机容量为300MW的水泵水轮发动机组。其中水库坝址位于上游溪峡谷中，河谷呈现V字型，大坝采用混凝土面板堆石坝，顶部高程为299.9m，迎水面坡比为1:1.405。坝体混凝土面板厚度30-50cm，采用C25W10F100混凝土；下部为砂浆垫层，垂直缝下是砂浆条带，共计面板22块，板宽最大为12m。
2．大坝混凝土面板滑模施工技术
2.1 工艺流程
大坝混凝土面板采用无轨滑模施工方案，工艺流程如下：铺设砂浆条带→安装止水片→制作安装钢筋网→支设混凝土面板侧模→支设混凝土面板滑模→浇筑混凝土→混凝土表层处理→养护→拆模。由于大坝面板的厚度小、面积大，为了避免混凝土浇筑后产生裂缝，首先填筑主坝，观测沉降3个月时间，待沉降完成后再浇筑面板混凝土。施工时采用连续浇筑法，按照设计要求分块浇筑，从中心条块开始，向两侧跳仓浇筑；面板底部起始块，和主面板一起浇筑。
2.2 制作选型
滑模的制作选型要点如下：①合理设计滑模自重，结合配重水箱抵抗混凝土振捣时产生的浮托力；②保证滑模的强度和刚度，在下放和提升时不会发生扭曲，挠度控制在5mm以内；③滑模上能提供安全的操作平台，包括行人走道、抹面平台，为混凝土浇筑、振捣提供便利；④滑模设计时，要考虑到混凝土保温、养护要求，且方便拆装；⑤设置安全防护措施，例如安装制动装置、地锚等。
2.3 技术要点
第一，支设侧模。本工程中侧模采用木模进行拼装，尺寸为5cm×5cm×600cm。安装前首先检查模板变形情况，进行调直处理或更换。安装时以最低点高程为基准，确定起始侧模的高度，连续安装直至面板顶部。侧模运输到现场后，由运料车下放到安装部位，按照顺序钻孔、打入φ22钢筋至垫层，长度为60cm、外露20cm，并利用木枋斜支撑调整侧模位置，以满足垂直标准，将误差控制在3mm以内。尤其侧模顶部保持顺直，否则会影响滑模运动，也会导致面板混凝土表面不平。模板安装调整后，嵌填缝隙并涂刷脱模剂，在顶面角钢处涂刷润滑油，能减小滑模运行时的阻力。此外，相邻侧模要紧紧贴合，和混凝土接触的一面进行抛光处理，拼接处设置错口缝，能防止发生漏浆。
第二，安装卷扬机。滑模的运行，利用2台10t卷扬机进行牵引，卷扬机的位置布设，要和混凝土施工纵缝相对应，并且配备混凝土配重块。
第三，滑模提升运行。滑模的提升运行由专人指挥，提升时首先清理超填混凝土；浇筑完成后一次提升高度为30cm，提升速度控制在60-80cm/h，并根据脱模效果调整提升速度。实践证实，滑模提升过程中，模板下部混凝土承受较大拉应力，如果混凝土坍落度小，或者脱模时间较晚，容易造成机械损伤，因此要准确把握脱模时间，消除表面伤痕；提升时尽量不要停顿，避免形成冷缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当滑模提升到一定高度时，要对脱模混凝土进行人工找平、收光；模板滑过的混凝土表面，使用木尺初抹、使用铁抹收光，满足平整美观要求。
第四，混凝土浇筑养护。浇筑混凝土前，先在面板底部铺设一层砂浆，厚度为2-3cm，能避免底部石子架空。混凝土入仓后，首先人工填平，将浇筑厚度控制在30cm左右，防止粗骨料架空而出现渗漏；然后利用振捣器振捣，采用双排交错振捣法，插入下层混凝土深度为5-10cm，能提高密实度指标。值得注意的是，浇筑期间如果下雨，应在滑模上安装钢管架，覆盖彩条布作为雨棚使用，避免雨水冲刷混凝土；如果降雨量大，仓内积水影响正常浇筑，应该停仓并处理施工缝。全部浇筑完成后，在施工平台上通过人工洒水进行养护，并覆盖塑料薄膜防止混凝土开裂；将供水花管长流水养护、人工养护相结合，时间不低于14天。
3．混凝土面板施工质量控制措施
3.1 计算滑模参数
一是滑模自重、配重。滑模的自重（G1）、配重（G2）、施工荷载的法向分力，应该不小于混凝土对模板产生的上浮力（P），计算公式如下“
（G1+G2）?cosα≥P，P=Pn?L?B （式1）
式中cosα代表滑模面板和水平面之间的夹角，一般取值α=36°；Pn代表内部模板混凝土产生的侧压力；L代表滑模和混凝土接触面的长度；B代表滑模宽度。
二是滑模牵引力。滑模牵引力（T）的大小，和滑模自重、底板、混凝土粘结力等指标相关，计算公式如下：
T=[τA+G?sinα+F1?p+F2(G?cosα-P)]?K （式2）
式中G代表滑模自重、配重及施工荷载；τ代表滑模底板和混凝土之间的粘结力，一般取值1.5KN/m2；A代表模板和混凝土的接触面积。F1代表模板和混凝土之间的摩擦系数，取值0.5。F2代表滑模的滚动摩擦系数，取值0.05；或侧模支撑滑模的滑动摩擦系数，取值0.15-0.2。K代表滑模的安全系数，一般取值1.5。
3.2 开展工艺试验
无轨滑模在第一块面板施工时，需要开展现场工艺试验，试验内容如下：①验证滑模施工的可行性；②评估混凝土实验配合比的性能；③混凝土面板在浇筑、振捣、收面、滑升期间的稳定性。现场工艺试验的开展，要求施工企业的技术人员全程监督，记录并分析试验数据，确定拉模安装参数、模板滑动速度、混凝土浇筑振捣参数等，并对混凝土配合比进行优化。
3.3 把握提升时机
实际施工作业中，如果滑模提升时间过早，容易造成混凝土鼓包；如果滑模提升时间过迟，又会造成混凝土表面开裂。因此，提升时机的确定，应该综合参考混凝土坍落度、初凝时间、气候条件、滑模运行经验等。此外，要准确把握脱模时间，一般要达到混凝土强度的90%以上；脱模后及时进行修整和抹面，可以使用两个收光平台，其中上方平台负责第1-2遍初抹，下方平台负责第3遍终抹成形。终抹时的工艺重点，在于消除不平整的印痕，减少面板裂缝。
3.4 减小混凝土浮托力
混凝土浇筑期间，合理控制混凝土入仓后的坍落度，能减小混凝土产生的浮托力；或者控制滑模的滑升速度，利用混凝土的初凝效果，也能减小浮托力。此外，改进混凝土配合比，减轻滑模自重和配重，也可以起到抗浮托力的效果。滑模在施工时的滑升速度，应该和浇筑强度、脱模时间等相适应，以加快施工进度，避免产生安全质量事故。
结语：
综上所述，水利水电工程是我国的基础设施建设，关系到国民经济健康稳定发展。随着滑模施工技术的进步，目前在大坝混凝土面板施工中的应用普遍，文中结合工程案例，介绍了施工技术要点，包括支设侧模、安装卷扬机、滑模提升运行、混凝土浇筑养护等。施工期间，应该计算滑模参数、开展工艺试验、把握提升时机，并减小混凝土浮托力，有效提高施工质量。
参考文献：
[1]刘丽娟.浅谈大坝面板混凝土滑模系统的设计、制作与使用[J].四川水力发电,2017,36(4):62-64.
[2]黎耀军.对水利工程中混凝土面板裂缝成因及抗裂技术的探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(23).
论文作者:汪洋,尤少文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/21
标签：混凝土论文; 面板论文; 大坝论文; 代表论文; 自重论文; 模板论文; 时间论文; 《防护工程》2017年第33期论文;