面板堆石坝翻模固坡技术在双沟大坝的应用

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1、面板堆石坝翻模固坡技术在双沟大坝的应用常焕生，李岱，张云山，刘伟艳（中国水利水电第一工程局，吉林，长春130062）关键词：面板堆石坝；翻模固坡技术；研究及应用摘要：面板堆石坝垫层料上游坡面施工是一项关键项目。斜坡碾压固坡法和挤压墙法均有明显不足之处。翻模固坡技术将模板应用于垫层料上游坡面施工，实现垫层料填筑与固坡砂浆同步完成，固坡坡面平整，施工效率高，成本低，安全性高，有广泛的推广应用前景。1面板堆石坝垫层料填筑及固坡施工技术现状混凝土面板堆石坝在水利水电工程中应用广泛。以现代技术修建的碾压式混凝土面板堆石坝，在国外大约40年前开始兴建，在我国也有20年的历史。混凝土面板堆石坝垫层料上游坡

2、面的施工直接关系面板的质量、大坝施工进度，及施工成本。几十年来，国内、外的混凝土面板堆石坝的垫层料上游坡面施工一直采用斜坡碾压固坡法。此法垫层料填筑时，必须向上游面超填30cm左右，在面板施工前进行修坡、斜坡碾压、人工在斜坡上摊铺砂浆、再斜坡碾压。多年来的施工经验表明，斜坡碾压固坡法修坡工程量大，费料、费工、费时。斜坡碾压密实度难以保证，斜坡面上密实度分布很不均匀。尽管规范要求的“碾压后的砂浆表面不应高于设计线5cm，或低于设计线8cm”标准并不高，但实际施工中也很难达到，致使面板混凝土大量超填。坡面在长时间无防护的情况下，容易受雨水冲刷而局部坍塌。坡面在未做防护的情况下不宜挡水渡汛。近几年

3、来，国、内外有些工程采用了混凝土挤压式边墙施工技术进行面板坝垫层料上游坡面施工，比传统工艺有所改进。但从应用效果看，由于挤压墙施工时没有精确的控制措施，其各层接合处极易形成错台，坡面平整度较差，后期坡面修整工作量大。挤压墙对于垫层料相当于重力式挡土墙，所以其尺寸较大，横断面面积达0.162m2，混凝土工程量较大，造价较高。挤压墙成型后须等强2～3小时才能填筑垫层料，施工进度受到限制。挤压墙底面与顶面厚度相差悬殊，给面板提供的基础很不均匀，与设计理念不符，对面板受力可能产生不利影响为此，我们在借鉴冷却塔翻模施工、碾压混凝土加浆振捣技术和变态混凝土技术、加筋土技术以及起重工作中的地锚等技术的基础

4、上，通过采用结构力学和土力学的方法进行了理论分析和结构计算，提出了翻模固坡技术的构想。2混凝土面板堆石坝翻模固坡技术（1）利用已形成的下层垫层料填筑层和砂浆固坡的承载能力固定模板。模板靠拉筋固定，拉筋焊接在打入下层垫层料的钢筋地锚上。在模板与垫层料之间的缝隙（通过预埋楔板形成）中灌注砂浆。利用振动碾碾压时模板对砂浆及垫层料的挤压作用和振动碾的振捣作用，使模板下面即上游坡面的垫层料和砂浆达到密实，使垫层料填筑和砂浆固坡同时完成。（2）由于模板支立的精度较高，固定牢固可靠，为固坡砂浆和垫层料提供变形微小的侧向约束，所以模板的变位很小，从而保证砂浆固坡的表面平整度偏差不超过设计和规范要求，实现精细

5、化施工。（3）模板为特别设计、制作的钢模板，上下两层模板之间具有连接机构，并能随意调整模板角度。上层模板所受荷载能够传递到下层模板，从而提高翻模结构的承载能力。（4）模板随垫层料的填筑而翻升。3试验成果2005年，中国水利水电第一工程局在东北勘测设计院的配合下，在吉林省松江河梯级双沟水电站工地进行了4场试验，对模板结构形式进行了4次优化，取得了大量检测、观测结果，对模板固坡技术进行了验证。据此推出了一套全新的施工技术——混凝土面板堆石坝翻模固坡技术。3.1试验内容（1）面板堆石坝填筑时，在其上游坡面按测量放样支立特制的模板。每层模板支立高度与垫层料填筑层厚度相适应（设计要求填筑厚度一般为40

6、cm）。随填筑层升高共支立3层模板。（2）在模板内侧安装楔板，其厚度按设计要求确定（试验时采用的楔板上口厚7cm，下口厚5cm）。（3）摊铺垫层料，模板下部的垫层料需由人工摊铺。（4）对垫层料进行初碾。（5）拔出楔板，模板与垫层料之间形成均匀的缝隙。（6）在模板与垫层料之间预留的缝隙内灌注砂浆。（7）对垫层料进行终碾。（8）把最下层模板拆下，支立到最上层。模板支立时须能够很方便地进行调整，使其符合设计位置，使翻模施工达到较高的工效，以保证大坝的施工进度；同时要保证在斜坡面上进行翻模施工的安全。3.2试验结果（1）优化后的模板尺寸合理，支立方便，易于浇筑固坡砂浆，具有足够的刚度，碾压后的垫层料

7、防护层砂浆表面起伏差能有效控制在1cm以内。（2）垫层料碾压采用YZ18振动碾，初碾6遍，终碾2遍。碾压时磙子边缘距垫层料斜坡面边缘不超过15cm。垫层料的干密度检测结果为2.26～2.32g/cm3，大于设计值2.23g/cm3。标号M5固坡砂浆抗压强度为6.94MPa。（3）垫层料原位渗透试验的结果为K=6.41×10-4～2.35×10-3cm/s，满足垫层料渗透与反滤要求。（4）通过埋设的压力盒观测模