均质土坝面板混凝土护坡的质量控制

陆通

【摘 要】均质土坝面板混凝土护坡对均质土坝正常安全运行起着至关重要的作用，因此，面板砼护坡的质量是整个工程的关键。本文以宁夏中南部水源工程中庄水库大坝工程为基础，通过方案优化和强化现场管理，确保了均质土坝面板砼护坡的质量。

【关键词】均质土坝；优化方案；面板混凝土；质量控制

1、工程概况

中庄水库为宁夏固原地区城乡饮水安全水源工程的终端调蓄水库，水库址位于固原市区西南角的和泉村所在的沟道内，距离固原市区7km。中庄水库为山区丘陵型水库，坝址区以上流域面积11.5km2，水库设计总库容2533万m3，属中型水库，大坝为均质土坝，坝体长度960m，坝顶高程1877.5m。坝顶宽设计为10m。

2、设计指标

上游坝面护坡在1844.00m和1860.00m处各设一级马道，马道宽度1.5m，设计坝坡比从上往下分别为1：2.75、1：3和1：3.25；护坡反滤垫层料形式为1844.0～1874.5m第一层为0.25m厚张易原状砂，第二层为0.3m库区筛分角砾料，第三层为 0.05m厚张易原状砂；1874.5m～坝顶，第一层为0.5m厚库区筛分角砾，第二层为0.1m厚库区原状砂砾；库区筛分角砾粒径为5mm～60mm，面板为20cm厚C20F150W4现浇砼，单块面板尺寸为5m×5m，单块面板上安装2个DN200无砂砼排水管

3、方案優化

3.1 坡面反滤垫层料铺设方案优化

结合工程实际情况，坝面上游护坡反滤料铺设采用两种施工方案。方案一为土料及前坡反滤层同步填筑施工，方案二为土石分离分层填筑碾压。经过试验和对比分析，受材质限制，铺料层厚较薄，铺料种类不同等因素限制，土料和反滤层同步填筑施工填筑料混仓及浪费较为明显，同时因填筑土料主要采用左右坝基开挖的湿陷性黄土作为坝体填筑等因素影响，坝体土方填筑质量无法保证。根据方案比选确定选用方案二进行分层填筑施工。

3.2 面板砼浇筑施工方案优化

根据设计参数，前期方案比选中考虑两种浇筑方式。方案一为分块（5m*5m）跳仓浇筑，方案二为分期上下通仓和左右跳仓浇筑。经过比选分析，方案一既不能保证外观质量，无法满足施工进度需要，施工成本过高，确定采用第二种施工方案进行面板砼护坡施工。

砼分两期进行浇筑，I期为1844.0～1860.0m（2015年4月10日～5月10日），II期为1860.0～1877.5m（7月5日～8月30日），横向采用通仓夹隔板方式进行混凝土浇筑，纵向采取从中间依次向两侧跳仓进行混凝土浇筑。采用罐车拉运，溜槽入仓。

4、施工准备

4.1 施工放样

首先在采用钢卷尺在马道上平行坝轴线每5m布设控制点，采用RTK测量各个控制点桩号，作为坡面上部控制点参数，并计算各个控制点设计高程，模板安装完成后用水准仪和经纬仪校核，测量放样精度能够满足规范要求。

4.2 原材料及配合比选择

为避免原材料质量变化对施工质量造成的影响，针对施工现场周边料场材料材质稳定性、生产能力、社会外界因素影响等情况进行走访调查，根据调查结果及抽样检测结果，选取质量稳定、生产能力强的厂家作为原材料供应商，并利用冬季进行提前备料，避免了春夏季料源紧张且不稳定等问题发生。

面板混凝土配合比设计经业主第三方试验室现场试验验证，根据现场试验砼配合比能够满足溜槽长距离输送，人工配合溜槽入仓的条件。

4.3 拌合系统布置

为保证面板混凝土质量及施工进度，建立了一座每盘1.5m3生产能力的全自动拌和楼，并配备两台50型搅拌机和一台PLD1200自动配料机作为备用，采用高低搭配方式，以提高砼拌合保证率和，能够满足面板混凝土连续浇筑要求。

拌合站建成后，经中卫市海原县计量监督检测站对计量系统检定后，报请业主、监理验收，验收通过后，才投入使用。

4.4 现场实验室设置

建设单位成立中心实验室。承包人成立工地试验室，经中心实验室、建设单位、监理单位联合验收合格后投入使用。按要求进行原材料称量、施工配合比调整、砂石料、土工试验、塌落度、砼含气量、干密度、相对密度等检测，服务于现场施工。建设单位不定期抽查和抽检，为施工质量控制提供了有力保证。

5、质量控制要点

5.1坡面垫层料及排水孔质量控制

上游坡面垫层料铺设前先对土料填筑面洒水湿润碾压，经验收合格后进行坡面垫层料填筑施工，填筑时应在上游面超填20～30cm的宽度，坝体填筑到一定的高度进行削坡处理，对处理平整的坡面进行碾压，填筑过程要注意含水率变化情况，当含水率过低时及时进行补水碾压。分层铺料碾压，分层检测验收，避免填料混搀。对碾压合格的坡面应及时防护，防止因各种原因造成坡面损坏。面板砼浇筑前铺设5cm原装砂找补填找平，采用平板振动夯夯实。模板安装完成后挂线检查，人工精平，灌砂法检测相对密度。安装预制无砂砼排水柱，并加盖保护，防止细浆封堵。

5.2 混凝土浇筑

混凝土入仓采用溜槽输送，为防止砼料在输送、入仓过程中溢（翻）出溜槽，采用DN600钢管改造溜槽，有效防止砼外溢。施工期间为春末夏初之际，专人进行温度风速等测量工作。根据温度记录表结合现场施工情况，发现当温度处于8～20℃时（即浇筑入仓时段早晨六点至十点，收面时间依次顺延），砼入仓前对仓面洒水湿润，50m坡长砼浇筑坡度为20°时砼塌落度损失较小。当温度较高时，需要降低砼入仓速度，少浇筑勤收面，防止高温情况下塌落度损失造成砼初凝。通过调整作业时间，满足了溜槽运输及砼浇筑的质量控制。

5.3 混凝土平仓及振捣

溜槽在卸料前向溜槽内浇少量水，润湿溜槽表面，并用水桶在溜槽出口将多余水收集，避免水流至仓内，污染混凝土。 混凝土入仓要求均匀分布，每层铺料厚度为25cm～30cm，严禁出现骨料集中现象，并及时振捣。四边采用插入式振捣器，振捣器插入方向必须在滑模前沿铅垂向下，严禁靠模板振捣和顺坡面伸入滑模底下进行振捣，以防漂模，对伸缩缝闭孔板造成振动移位。中间采用平板振捣器振捣，卷扬机提升。

砼振捣要求做到分层清楚、振捣有序，既不漏振、也不过振，确保混凝土内在质量良好，外型美观。

为了确保面板平整度，平板振捣器升后，采用汽油抹面机进行第一次收面，在混凝土初凝前进行人工二次收面，以减少表面干缩裂缝。

采用跳仓法进行浇筑，根据现场情况待跳仓段砼达到一定强度后进行补仓浇筑，浇筑时需注意保护已成型砼。

5.4 拆模及养护

混凝土浇筑完成及时覆盖养护，防护水分散失过程造成干缩裂缝，前期采用覆盖土工布，设水箱配合人工洒水，补仓完成后采用水车改装高压喷头进行洒水养护。

5.5 强化管理

通过方案优化，制定专项施工方案，对现场施工人员技术交底，强化实验室管理，强化制度建设。针对现场出现不合格原材料、不合格中间产品及不合格施工方法及时进行清理，保证现场施工质量。

6、结语

在宁夏干旱地区均质土坝采用长坡面大面积砼护坡尚属首次。通过当地气象气候资料的分析利用、优化施工方案、合理选择配合比、调整施工时段等手续及措施，能够有效避免溜槽长距离运输造成的塌落度和流动性损失；通过强化现场管理和实验室作用的充分发挥，能够解决原材料、砼拌合生产、昼夜温差大、下午干热风较多等内外部因素对砼表面裂缝的影响。 中庄水库自2015年8月17日主体完工，2016年6月10日下闸蓄水。经过几个月的试运行，目前大坝运行良好。

参考文献：

[1]蒋国澄主编.中国混凝土面板堆石坝20年论文集[C].中国水利水电出版社， 2005.

[2] 康世荣.陈东山主编，水利水电施工组织设计手册.第2卷施工技术.中国电力出版社，

[3] 刘文清 .李耀华王力等，面板施工技术-最新水利水电工程一级施工实用技术与管理[M].长春：吉林人民出版社.2001.