混凝土双曲拱坝施工的关键技术

混凝土双曲拱坝施工的关键技术

本文主要论述了混凝土双曲拱坝的施工问题，从施工各个环节出发，论述施工过程中应该采取的施工技术和施工方法，希望可以为今后的施工提供参考和借鉴。

标签：混凝土；双曲拱坝；施工；技术

一、混凝土双曲拱坝概述

双曲拱坝即双向（水平向及竖向）弯曲的拱坝。它是拱坝中最具有代表性的坝型。双曲拱坝的水平向弯曲可以发挥拱的作用，竖直向弯曲可实现变中心、变半径以调整拱坝上下部的曲率和半径。

双曲拱坝一般均采用变中心、变半径布置，具体又有等中心角及变中心角之分和拱冠梁有近乎直立和俯向下游之分。为适应特定的地形、地质和溢洪、泄水及厂房布置要求，使拱坝体型、应力及拱座稳定等更趋合理，可调整双曲拱坝的各种参数，并可在坝基增设垫座以周边缝与坝身份开，或在坝身设置切入缝和分离缝等。设置周边缝和垫座一般可改善地基（特别是不均匀或不规整地基）对拱坝坝身应力的影响，及改善或降低坝基（即垫座底部）应力以适应地基的要求。

二、混凝土双曲拱坝施工关键技术

北疆某水利枢纽工程等别为Ⅱ等工程，工程规模为大（2）型。水库总库容2.21亿m3，电站装机22MW。大坝采用全级配常态混凝土双曲中厚拱坝，坝顶高程649m，建基面高程555m，最大坝高94m，坝顶宽10m，坝底厚27m，厚高比为0.287。

1. 编制混凝土浇筑要领图。内容包括机具、人员配备，各层浇筑条带划分、条带方量和混凝土种类、铺料次序、作业时间安排以及特殊要求等。

2. 仓面准备工作包括：①支立模板；②老混凝土面冲毛与刷毛；③填筑入仓道路、设置入仓口；④钢筋、止水等埋设件安装。

3. 混凝土运输。混凝土采用自卸汽车运输，自卸汽车入仓前将轮胎清洗干净，防止将泥土、水带入仓内；自卸汽车在仓内行驶，速度控制在5km/h以内，并避免急刹车、急转弯等有损混凝土层面质量的操作。行走路线要避开已铺砂浆。入仓口及行车次数较多的短龄期混凝土面上，铺设12mm厚钢板，防止损坏混凝土。在入仓口前的坝面上架立洗车排管通高压水洗车。在自卸汽车上挂牌标志所运混凝土的品种，仓内设置指挥员，按要领图指挥自卸汽车运行路线和布料地点，进行有计划按程序运输卸料。自卸汽车采用退铺法卸料，即后侧的卸料摊铺随着自卸汽车的前移同时进行。卸料尽可能均匀，料堆旁出现的分离骨料，由人工或用其它机械将其均匀地摊铺到未碾压的混凝土面上。

4. 卸料、摊铺、碾压。混凝土采用大仓面薄层连续铺筑或间歇铺筑，铺筑方法采用平层通仓法和斜层平推法相结合。碾压混凝土铺筑层以固定方向逐条带铺筑，平仓方向与坝轴线方向平行。摊铺使用WD-220型平仓摊铺机推离卸料位置向前平仓，每个卸料堆分2～3次推完，先推两边，后推中间，以消解卸料堆周边的骨料分离。摊铺后局部的骨料集中，由人工均匀散布到未碾压的混凝土层面上。

碾压采用德国产BW202AD型振动碾碾压，行走速度控制在1～1.5km/h范围内，碾压遍数初步选定为振动碾压8遍，前后各无振碾压2遍。碾压作业时，条带间搭接至少20cm，端头部位搭接100cm。对于靠近模板边缘的部位、孔口附近、安装有埋设件或仪器的部位以及大型振动碾不能达到的其它部位，采用手扶式振动碾碾压。碾压完毕后按100～200m2一个点的密度用QXTY型核子密度仪检测压实容重。

每层碾压混凝土碾压施工完成后，及时按照有关规定要求进行现场检测。如现场检测指标不能满足设计指标及有关规定要求，立即重复检测，找出原因，并立即采取处理措施，直至达到设计要求后才能进行仓面覆盖，进行后续施工作业。

5. 碾压层允许间歇时间。连续上升铺筑的碾压混凝土层间允许间隔时间（指下层混凝土拌和物加水时到碾压混凝土碾压完毕的时间）控制在混凝土初凝时间内，经室内试验调整及现场试验观察，现场试验室提供的配合比初凝时间可控制在6～8h，混凝土可以与碾压混凝土初凝时间同步。如果碾压混凝土未能在允许间隔时间内浇筑完成，前一层的碾压混凝土表面按照施工缝进行处理。

6. 坝体碾压混凝土层间处理措施。层面处理采用两种方式：当层间间隔时间<初凝时间时，层面不铺碾压砂浆即可进行上层混凝土覆盖；当初凝时间≤层间间隔时间≤终凝时间时，不需进行层面凿毛、冲洗，只在上层混凝土覆盖以前，铺筑一层1.0～1.5cm厚的砂浆或水泥净浆后再进行上层碾压混凝土施工。对于施工缝面，即当层间间隔时间≥终凝时间后的浇筑面的处理，必须在上层混凝土覆盖以前，先进行施工缝面的凿毛、冲洗后，再铺筑一层1.0～1.5cm厚的砂浆，然后进行上层碾压混凝土的施工。

三、混凝土的质量控制

1. 施工质量体系保证

为保证施工质量，项目部与监理部联合编制了项目质量控制与管理计划，对其施工质量控制难点和重点进行认真分析，明确质量管理目标，建立施工质量保证体系。在施工中，认真落实各级质量责任制，各工序施工质量认真执行“三检制”，对施工中出现的质量问题，坚决返工，不留隐患。

2. 原材料的质量控制

原材料质量，对混凝土质量及施工工艺有很大影响。为保证混凝土的质量，在生产过程中，一定要对混凝土原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质，超过规范规定的范围内，则会妨碍水泥水化，降低混凝土强度，削弱骨料与水泥的粘结，能与水泥的水化产物进行化学反应，并产生有害膨胀物质。如使用有机杂质的沼泽水，海水等拌制混凝土，则会在混凝土表面形成盐霜。对混凝土集料来说，影响配合比组成变异而导致混凝土强度过大波动的主要原因是含水率，含泥量的变化和石子含粉量的影响。

3. 科学配制混凝土是保证质量的先决条件

试验室所确定的配合比，其各级骨料不含有超逊径颗粒，且以饱和面干状态。但施工时，各级骨料中常含有一定量超逊径颗粒，且其含水量常超过饱和面干状态。故应根据实测骨料超逊径含量及砂石表面含水率，将试验室配合比换算为施工配合比。

当施工设备、运输方法或运输距离，施工气候等条件发生变化时，所要求的混凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求，需将混凝土含水率及用水量做适当调整。混凝土配合比，需满足工程技术性能及施工工艺要求，才能保证混凝土顺利施工及达到工程要求的强度等性能。

水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般为3—5cm，按通常的配制方法使混凝土达到上述工程技术性能是困难的，为改善混凝土性能，提高混凝土強度，达到工程各部位对混凝土各种性能的要求，在混凝土中掺入不同类型的外加剂，改善混凝土性能的科学配制，优化混凝土的配合比，在施工中效果明显。

优化配合比后的混凝土和易性、缓凝作用良好，保证了顺利施工。并且混凝土的7天强度也比通常不掺外加剂配制的混凝土提高20%左右。可见科学配制混凝土，早期强度明显提高，加快模板周转，加快施工速度，其技术、经济综合效益十分显著。

结束语

综上所述，混凝土双曲拱坝的施工质量关系到工程最终的使用效果，所以对混凝土双曲拱坝的施工来说，施工人员必须要采取更加有效的措施方法和施工对策，确保质量和施工能够顺利完工。

参考文献：

[1]王玉孝.黄河拉西瓦水电站混凝土双曲拱坝工程快速施工技术的研究与应用[J].电网与清洁能源，2015（08）

[2]向胜.拱坝混凝土施工技术研究[J].黑龙江水利科技，2015（09）