大花水碾压混凝土双曲薄拱坝施工技术及特点.doc

大花水碾压混凝土双曲薄拱坝施工技术及特点本篇文章来源于 “中国建筑文摘” 转载请以链接形式注明出处 网址：摘要：大花水碾压混凝土双曲薄拱坝最大坝高134.5m，体型小、结构复杂，是目前国际已建成的同类坝型中最高的双曲薄拱坝。工程工期紧，施工难度大。在施工中充分利用当今施工技术，大胆创新，采用深槽式高速皮带机和缓降溜管联合输送系统进行大规模的混凝土运输，并采用碾压混凝土斜层铺筑法和可调式全悬臂翻升模板施工等先进技术，在提高工程质量的同时，加快了施工进度，取得了显著的经济效益，为今后同类坝型施工提供了借鉴和指导。 关键词：施工技术;双曲薄拱坝;碾压混凝土;大花水水电站 1 工程概况 大花水水电站位于贵州清水河中游，为清水河干流水电梯级开发的第3级，总装机容量200MW。大坝坝型为碾压混凝土双曲薄拱坝，坝体呈不对称布置，最大坝高134.5m，坝顶宽7m，坝底厚23.025.0m（拱冠拱端），厚高比为0.186;坝顶轴线弧长198.43m，拱冠梁最大倒悬度为10.11，坝身最大倒悬度为10.139，是目前国内乃至世界最高、最薄且首先采用坝体自身泄洪的碾压混凝土双曲拱坝。坝址位于高山峡谷区，边坡高而陡峭，坝区狭窄，不利于大型起吊设备布置;拱坝坝体大体积混凝土为C20三级配碾压混凝土，坝体上游面采用二级配碾压混凝土自身防渗。拱坝泄洪建筑物主要由3个溢流表孔+2个泄洪中孔组成;溢流表孔沿拱坝中心线对称布置，单孔宽度13.5m。 坝内共布置基础灌浆排水廊道（高程755m）和中层灌浆廊道（左岸高程810m和右岸818m），各高程廊道分别与两岸灌浆隧洞相连，垂直交通采用竖井连接，结合泄洪中孔的布置，在中孔外悬部分布置两个井筒作为支撑，同时作为集水井和吊物井，形成中、下层廊道的竖向交通。拱坝坝体设置两条诱导缝，两岸设置周边短缝，拱坝体型结构复杂。大坝工程由中国水利水电第八工程局与武警水电第一总队（即江南水利水电工程公司）联合中标承建。2004年5月开工，2006年12月完工。 2 施工特点 （1）坝高且拱坝结构较为复杂。该坝是在建的最高碾压混凝土双曲薄拱坝，坝体中间设2个泄洪中孔及3个溢流表孔、坝后接集水井和吊物井;为此，协调好拱坝混凝土浇筑的分层分块、混凝土浇筑顺序和解决好分块之间混凝土入仓是拱坝浇筑的关键。 （2）工期紧。在31个月的合同工期内要完成88.9万m3 的土石方开挖，70.2万m3 的大坝混凝土浇筑以及1650t的金结、埋件安装工作。 （3）混凝土入仓难度大。坝址位于高山峡谷区，边坡高度超过180m，坡度达68°70°，坝区狭窄，混凝土入仓道路布置非常困难，无大型起吊设备布置，混凝土垂直运输的技术难度和运输成本是施工单位面临的又一大挑战。 （4）混凝土浇筑难度大。重力墩混凝土浇筑主要在高温季节进行，如何保证混凝土浇筑及后期温控是重力墩混凝土浇筑的又一特点。 （5）技术先进。采用斜面平推铺筑法浇筑碾压混凝土，既提高了碾压混凝土的施工质量，又大大加快了施工速度;用深槽式高速皮带机和缓降溜管联合输送系统进行大规模的混凝土运输，是运输手段的一大进步;变态混凝土的应用在保证施工质量的同时，简化了施工工艺，加快了碾压混凝土施工速度。 （6）设备过硬。施工机械配套，单机性能优良，综合效率高，保证了碾压混凝土的施工速度和质量。 3 混凝土生产和运输 3.1 碾压混凝土生产设施 拱坝坝体混凝土量为29万m3 ，由拌和系统生产提供。根据本工程碾压混凝土月浇筑强度大的特点，在距左岸大坝下游侧500m与高程845m供料线公路交汇处的875m高程，设置两座拌和站，整个拌和系统由一座HZ150-1S4000L型和一座HZ150-1Q4000拌和楼及相应的储料、配料及其它附属设施组成。拌和系统设计常态混凝土生产能力为300m3/h，碾压混凝土生产能力约为260m3/h，系统规模按混凝土月高峰强度10万m3 设计，完全满足该标段工程混凝土高峰浇筑强度的需要。混凝土生产所需的砂石料全部由其他标段砂石加工系统供应，成品料通过胶带机直接运输到混凝土生产系统，混凝土生产所需水泥为散装水泥。 3.2 碾压混凝土运输 3.2.1 高速皮带机的应用 大花水水电站大坝工程主要布置了2条混凝土供料线。第1条供料线为845m高程混凝土供料线，主要输送840m高程以下重力墩及拱坝766m高程混凝土;845m高程供料线皮带宽800mm，带速3m/s，设计生产率为280m3/h，总长312m。由于845m高程供料线设计生产力小于拌和楼生产力，且6号皮带倾角较大，不能满足大仓面混凝土浇筑和设计强度要求。同时，845m高程供料线在碾压混凝土及常态混凝土输送过程中，由于初次设计时的部分缺陷，致使漏浆现象较严重，不仅使混凝土质量受到影响，而且造成了很大的浪费。 为了便于拱坝中孔及左岸护坡等部位混凝土浇筑并满足拼抢第2个枯水工期的需要，增加了1条873m高程混凝土供料线，重力墩浇筑至820m高程后，混凝土入仓主要采用873m高程供料线，原845m高程供料线主要承担拱坝中孔、左岸护坡等部位常态混凝土浇筑。 873m高程供料线设计生产率为400m3/h，总长327m，皮带机沿重力墩左岸873m高程上坝公路外边沿布置，采用裤衩式料斗分别将混凝土输送至845m高程和873m高程的皮带机及自卸汽车。皮带机出口在重力墩坝顶部位，出口采用集料斗受料再由缓降溜管输送至仓面内。873m高程供料线设计时吸取了845m高程的经验，参考借鉴了龙滩工程的应用实例，在机头、机尾、清扫器设置等方面做了很大的改进。高速皮带机在大花水水电站的运行充分展示了其优越性，它不仅解决了高速皮带机在输送混凝土过程中出现的混凝土骨料分离、二次破碎、混凝土损失，以及皮带的使用寿命短等缺陷，而且保证了混凝土输送过程中的质量，降低了施工成本。 3.2.2 缓降器的应用 大花水水电站边坡高超过130m，坡度达60°70°，且受大坝地形限制，采用一般溜管或溜槽进行布置，则真空溜管布置后占据了拱坝的1/3面积，使这部分面积的碾压混凝土无法采用机械化施工，影响碾压混凝土的连续、快速上升，并且其成本投入及安装难度较大;同时，大坝地形限制了塔机、缆机吊运混凝土，施工强度满足不了要求，为了解决混凝土垂直运输难题，将缓降溜管工艺应用于碾压混凝土筑坝施工，大大提高了工效，降低了成本。 缓降器适用于坡度大于70°高陡边坡的混凝土运输，坡度越大，运输效果越好。缓降器主要工作原理是利用混凝土的自重，在缓降器通过被分隔成螺旋状的通道时，混凝土下落速度减缓，且层层分拌迭和，在运输过程中起到对混凝土进行再次搅拌的作用，从而改善了混凝土的工作性能，有效地解决了高落差混凝土骨料分离的难题。安装时，缓降器运输线采用钢丝绳固定，安装方便，无需搭设排架或立柱，成本低而且安装简单快捷。 新型混凝土缓降垂直运输系统关键技术是:使管内形成负压的特殊设施装置的设计;确保管内缓降垂直输送混凝土及碾压混凝土，并有效避免骨料分离和管路堵塞，实现连续、高强度运输碾压混凝土的配套技术;保证混凝土的均匀性能和施工性能的关键技术。同时，选择适当的壁厚可节约成本，减少施工过程中修复工作量，减轻自重，减小安装难度。根据混凝土的级配及最大骨料粒径，合理选择缓降器的断面结构尺寸，可以有效防止施工过程中发生堵管，提高生产效率。缓降器入口高宽比合适，则能有效地减缓混凝土的下落速度，防止混凝土的骨料分离，一般入口高宽比为12。 根据大花水水电站左右岸施工地形，拱坝采用缓降器浇筑混凝土，高差达70m，施工人员在碾压混凝土垂直运输中共安装了长75m与35m的两套缓降溜管，工效提高了两倍以上，碾压混凝土输送到仓面后基本无骨料分离和二次破碎情况，仓面混凝土的可碾压性良好。 缓降溜管是用于竖井工程常态混凝土浇筑的一项新工艺，在三峡水电站、乌江扩机等施工中得到应用。现场技术人员及施工管理人员经过反复试验研究，根据碾压混凝土垂直运输的需要对缓降器进行了改造，解决了混凝土堵管、骨料分离和高陡边坡运输混凝土的难题，因此缓降器具有广阔的应用前景。 4 大型模板施工 碾压混凝土双曲拱坝工程首先将多卡模板、悬臂钢模板推广应用于大坝混凝土施工中，在进水口、闸门槽、过流面等重要部位施工时，又研制了大型异形钢模板。实践证明，由于大型模板具有加工精度高、刚度大、整体性好、接缝严密等特点，有利于提高混凝土工程的外观质量，加快施工进度。 4.1 悬臂翻转钢模板 根据工程特点，大坝上下游面采用自动交替上升悬臂大模板，单块模板的外型尺寸为3.0m×1.8m×0.1m（宽×高×厚）;架设第1仓模板时采用内拉内支撑的方式固定，碾压混凝土浇筑后暂不拆除，再以第1仓模板为基础继续架立第2仓，待第2仓混凝土浇筑结束且达到一定强度后，将第1仓模板拆除并安装到第2仓模板之上，形成第2仓混凝土模板，如此循环直到最后一仓混凝土施工结束。模板的安装和提升一般采用汽车吊配、人工完成。 4.2 混凝土预制模板 混凝土预制模板广泛应用于大坝廊道施工中，纵向廊道采取全断面预制模板，横向廊道则采用半副预制模板，诱导缝采用重力式混凝土预制模板。预制模板厚1215cm，段长1.01.5m，廊道预制模板上设有吊点和预留孔，以便运输和安装，且移位时的混凝土强度不低于设计强度的70%。 5 碾压混凝土浇筑 5.1 碾压混凝土入仓方案 根据大花水工程施工特点，拱坝碾压混凝土水平运输主要采用了自卸汽车和高速皮带机两种运输方案;垂直运输主要采用了真空溜管和缓降溜管两种运输方案。拱坝738.5755.0m高程碾压混凝土入仓采用自卸汽车直接入仓;拱坝755m高程以上碾压混凝土施工采用左岸873m高程的供料胶带机和重力墩供料胶带机通过左拱肩缓降溜管入仓。仓内主要采用自卸汽车转运，局部采用洛泰克胶带机转料入仓或装载机转运。 5.2 铺料与平仓 混凝土料在仓面上采用自卸车两点叠压式卸料串联摊铺作业法，铺料条带从下游向上游平行于坝轴线方向摊铺，每一条带4m宽。对于卸料、平仓条带表面出现的局部骨料集中采用人工分散。与模板接触的条带采用人工铺料，将反弹回来的粗骨料及时分散开，并在上下游大模板上刻划出层厚线，以做到条带平整、层厚均匀，平仓后的整个坝面略向上游倾斜，碾压层厚度为2530cm。 5.3 碾压 混凝土摊铺好后即开始碾压，宝马BW202AD-2和国产SD16L振动碾为主要碾压设备。碾压程序按“无振2遍+有振68遍+无振1遍”控制。碾压机作业行走速度为11.5km/h。采用条带搭接法碾压，碾压机沿碾压条带行走方向平行于坝轴线，相邻碾压条带重迭1520cm，同一条带分段碾压时，其接头部位应重迭碾压2.43m。在一般情况下不得顺水流方向碾压。碾压混凝土从拌和至碾压完毕，要求在1.5h内完成。碾压作业完成后，用核子密度仪检测其压实容重，以压实容重达到规定要求为准，检测点控制范围为100150m2/点。 5.4 施工缝面处理 碾压混凝土施工缝面处理方法与常态混凝土相同，采用高压冲毛枪清除混凝土表面浮浆，使细骨料微露成为毛面，然后将缝面清洗干净。在浇筑新混凝土之前仓面要保持洁净并处于湿润状态，经验收合格后，根据碾压混凝土条带铺筑范围，在老混凝土面上均匀摊铺1层1.52cm厚、强度等级比同部位的混凝土高一级的水泥粉煤灰砂浆垫层，然后铺筑碾压混凝土，并在沙浆初凝前将已摊铺的混凝土碾压完毕。 5.5 层间结合及缝面处理 碾压混凝土拱坝层间结合的好坏直接关系到大坝建成后能否投入正常运行。大花水大坝主要采用通仓连续碾压施工工艺。大坝的防渗主要是以坝体自身二级配碾压混凝土作为大坝防渗材料，在拱坝的上游面从坝底到坝顶有73m厚的二级配富胶凝材料的碾压混凝土作为大坝防渗主体。 施工时，对于连续上升的层间缝，层间间隔不超过初凝时间的不做处理;对迎水面二级配防渗区，在每一条带摊铺碾压混凝土前，先喷洒23mm厚的水泥煤灰净浆，以增加层间结合的效果。所需的水泥粉煤灰净浆严格按照试验室提供的配料单配料，洒铺的水泥灰浆在条带卸料之前分段进行，不得长时间暴露。 在每一大升层停碾的施工缝面上，均充分打毛，并用压力水冲洗干净;在上升时，全仓面铺1层23cm厚的水泥砂浆，以增强新老碾压混凝土的结合。 5.6 变态混凝土施工 变态混凝土是我国创造的碾压混凝土细部结构施工新技术，并于1989年在岩滩碾压混凝土围堰施工中首次应用。其优点在于:拌和楼不必变换混凝土品种，可提高拌和楼的生产率;不必另外安排运输工具，可提高运输生产率;用变态混凝土代替常态混凝土，能做到全仓面同步上升，脱模后可获得混凝土表面光洁的效果，保证了施工质量，简化了施工工艺，减免了施工干扰，加快了碾压混凝土施工速度。 根据设计图纸，大坝与岩基面接触部为1m厚的改性混凝土。廊道周边为50cm厚的变态混凝土，诱导缝的上游为常态混凝土塞。在施工中，上述部位，除廊道底板外，均采用变态混凝土。其施工方法是在碾压混凝土铺摊平仓和人工抽槽后再注入适量的水泥煤灰净浆（通过试验确定浆液的配合比），并用插入式振捣器从变态混凝土的边缘附近向碾压混凝土方向振捣。在岸坡变态混凝土与碾压混凝土的结合部，顺水流方向再碾压12次，变态混凝土与碾压混凝土结合的其他部位，用BW575小碾往返碾压数次，以保证其结合部不形成顺水流的渗水通道。在大花水工程施工中，变态混凝土所用的水泥煤灰净浆水灰比比碾压混凝土水灰比略低，加浆量为4%6%（体积比）。 6 诱导缝、横缝施工 6.1 诱导缝施工 大花水碾压混凝土拱坝设置4条缝，其中两条诱导缝，两条周边缝。诱导缝采用重力式混凝土板结构，重力式诱导板构件尺寸为:上部宽10cm，下口宽20cm，高30cm或25cm，长100cm，重50kg左右，可满足人工安装的要求。根据碾压层的厚度，每碾压2层埋1层诱导板，诱导板内设置自制的重复灌浆系统的进出浆管，并将管头引至坝的下游。埋设方法为:当埋设层的下一层碾压结束后，按诱导缝的准确位置放样，再按设计将准备好的成对重力式预制板安装在已碾压好的诱导缝上，诱导板的安设工作先于12个碾压条带进行，并将重复灌浆逐步向下游延伸;铺料条带距诱导缝57m时卸两车料，然后用平仓机将碾压混凝土料小心缓慢推至诱导缝位置，在诱导缝浇筑预制混凝土，并保证预制板的顶部有5cm左右的混凝土料，以避免碾压时直接压在预制的诱导板上，损伤诱导板。对诱导缝的止浆片和诱导腔部位，采用改性混凝土浇筑。该重力式诱导板设计成对，定位容易，安装方便。 6.2 周边缝施工 大花水碾压混凝土拱坝设置两条周边缝。周边缝采用镀锌波纹铁皮做成，周边短缝每15m高设立一灌区，灌浆系统的进出浆管采用镀锌钢管，并将管头引至坝的下游，升浆管采用拔管法形成。为保证施工质量，周边短缝位置采用改性混凝土浇筑。 7 斜层平推法施工 传统的通仓薄层连续浇筑法（平层铺筑法）存在浇筑能力小与仓面面积大的矛盾，层间间隔时间很难大幅度缩短。分仓浇筑虽解决了这个矛盾，但降低了施工规模，增加了中间环节，施工效率受到了制约。而采用碾压混凝土施工新技术斜层平推铺筑法，使质量、经济、效率3方面均得到兼顾。其特点在于:碾压层面与浇筑块的顶面和底面相交，操作工艺则和通仓薄层铺筑法基本相同;单层铺筑时间短，入仓和铺筑能力受限时仍可在允许间隔时间内快速覆盖上层混凝土，摆脱了平仓法对施工设备数量上的依赖;缩短了层面暴露时间，可以最大限度减少外界环境引起的温度倒灌，仓面喷雾降温措施容易实现;在多雨地区，由于斜面便于排水，浇筑面积小便于处理，从而降低了降雨的影响范围和程度，故也适合在多雨天气施工。 在斜层平推铺筑法施工时，主要控制好3个参数:斜层坡度、升程高度和碾压层厚度，并通过选择合适的参数，使层间间隔时间控制在碾压混凝土初凝时间之内。在该工程高温施工中，左岸局部重力墩坝段采用斜层浇筑法，斜层平推的方向平行坝轴线，其碾压层的倾斜坡度为110120，一次连续浇筑高度为3m，铺料厚度控制在3335cm，压实厚度控制在30cm，坡脚前缘尖角要求人工挖除，形成厚度不小于1215cm的薄层。 8 钢筋连接 大花水大坝工程结构复杂，钢筋用量大、布置密集，钢筋施工强度高，其施工进度直接影响到大坝碾压混凝土施工总体进度，而且在进水口、闸门槽周边，大量使用28mm以上的螺纹钢筋，采用常规的手工焊接技术很难满足施工进度要求。在借鉴其他工程成功经验的基础上，引进了滚轧直螺纹套筒钢筋连接技术。实践证明，与手工电弧焊接技术相比，它具有操作简单、连接速度快、性能优良、质量可靠、施工适应性好等优点，在保证钢筋接头的连接质量、加快施工速度等方面均有较好的表现。 9 混凝土温控措施 坝体混凝土基础允许温差:强约束区为14，弱约束区为17。脱离基础约束区后，按各月的允许最高内部温度控制。 （1）减少混凝土水化热温升。对混凝土施工配合比优化设计，选择发热量较低的水泥、较优骨料级配和优质粉煤灰，优选复合外加剂（减水剂和引气剂），降低水泥用量，减少混凝土水化热温升和延缓水化热发散速率。 （2）混凝土浇筑过程温控措施。在基础约束区混凝土、表孔等重要结构部位施工时，做到连续均匀上升，不出现薄层长间歇;其余部位做到短间歇均匀上升。基础约束区混凝土安排在10月至次年4月低温季节浇筑，68月高温季节，利用晚间浇筑，避开白天高温时段。对骨料进行预冷，混凝土生产采用加冷水拌和，降低混凝土出机温度;加强仓面喷雾降温，严格控制混凝土运输时间和仓面浇筑坯覆盖前的暴露时间，加快混凝土入仓速度和覆盖速度，降低混凝土浇筑温度;对车辆和皮带机顶面、侧面设置遮阳保温设施，降低混凝土运输过程中的温度回升。 （3）通水冷却。大花水水电站采用了外径32、内径28的高强度聚乙烯冷却水管，其热传导系数较大，接近于混凝土的导热系数，工程采用早期、中期、后期通水。坝内埋设的冷却水管以蛇形按1.5m（水管垂直间距）×1.5m（水管水平间距）布置，采用8圆钢制作的U型卡固定在碾压混凝土面上，冷却水管单根回路不宜大于250m。混凝土浇筑收仓后通入冷却水削减混凝土的水化温升，控制混凝土早期最高温度，通水持续时间15d。为减少高温季节浇筑的混凝土越冬期间的内外温差，10月份开始通入20左右的河水进行中期通水，持续时间23月。后期冷却在坝体混凝土有接触灌浆和接缝灌浆要求的部位采用1013制冷水，一直持续到坝体温度达到接缝灌浆温度要求。 10 结语 在大花水水电站大坝施工中，工程技术人员突破传统模式的限制，大胆创新，在经过充分试验研究的基础上创造性地提出和采用新的施工技术，全面采用了可调式悬臂连续翻升模板、国产自制的高速胶带机、垂直运输碾压混凝土的缓降器及斜层平推法施工等先进设备和先进技术，实现了碾压混凝土的连续、快速、经济施工。工程质量与国内外同类型同规模工程相比，达到了先进水平;同时，在工期严重滞后近3个月的不利条件下，拱坝于2006年1月15日升至803.5m高程，不到半年大坝整体上升超过80m，按期达到业主要求的节点工期，并创造了拱坝全断面连续上升33.5m的新记录。摘要: 大花水碾压混凝土双曲薄拱坝最大坝高134.5m，体型小、结构复杂，是目前国际已建成的同类坝型中最高的双曲薄拱坝。工程工期紧，施工难度大。在施工中充分利用当今施工技术，大胆创新，采用深槽式高速皮带机和缓降溜管联合输送系统进行大规模的混凝土运输，并采用碾压混凝土斜层铺筑法和可调式全悬臂翻升模板施工等先进技术，在提高工程质量的同时，加快了施工进度，取得了显著的经济效益，为今后同类坝型施工提供了借鉴和指导。 关 键 词: 施工技术;双曲薄拱坝;碾压混凝土;大花水水电站中图分类号: TV642.4+ 2;TV544+ .921 文献标识码: A1 工程概况大花水水电站位于贵州清水河中游，为清水河干流水电梯级开发的第3级，总装机容量200MW。大坝坝型为碾压混凝土双曲薄拱坝，坝体呈不对称布置，最大坝高134.5m，坝顶宽7m，坝底厚23.025.0m（拱冠拱端），厚高比为0.186;坝顶轴线弧长198.43m，拱冠梁最大倒悬度为10.11，坝身最大倒悬度为10.139，是目前国内乃至世界最高、最薄且首先采用坝体自身泄洪的碾压混凝土双曲拱坝。坝址位于高山峡谷区，边坡高而陡峭，坝区狭窄，不利于大型起吊设备布置;拱坝坝体大体积混凝土为C20三级配碾压混凝土，坝体上游面采用二级配碾压混凝土自身防渗。拱坝泄洪建筑物主要由3个溢流表孔+2个泄洪中孔组成;溢流表孔沿拱坝中心线对称布置，单孔宽度13.5m。坝内共布置基础灌浆排水廊道（高程755m）和中层灌浆廊道（左岸高程810m和右岸818m），各高程廊道分别与两岸灌浆隧洞相连，垂直交通采用竖井连接，结合泄洪中孔的布置，在中孔外悬部分布置两个井筒作为支撑，同时作为集水井和吊物井，形成中、下层廊道的竖向交通。拱坝坝体设置两条诱导缝，两岸设置周边短缝，拱坝体型结构复杂。大坝工程由中国水利水电第八工程局与武警水电第一总队（即江南水利水电工程公司）联合中标承建。2004年5月开工，2006年12月完工。2 施工特点（1）坝高且拱坝结构较为复杂。该坝是在建的最高碾压混凝土双曲薄拱坝，坝体中间设2个泄洪中孔及3个溢流表孔、坝后接集水井和吊物井;为此，协调好拱坝混凝土浇筑的分层分块、混凝土浇筑顺序和解决好分块之间混凝土入仓是拱坝浇筑的关键。（2）工期紧。在31个月的合同工期内要完成88.9万m3 的土石方开挖，70.2万m3 的大坝混凝土浇筑以及1650t的金结、埋件安装工作。（3）混凝土入仓难度大。坝址位于高山峡谷区，边坡高度超过180m，坡度达68°70°，坝区狭窄，混凝土入仓道路布置非常困难，无大型起吊设备布置，混凝土垂直运输的技术难度和运输成本是施工单位面临的又一大挑战。（4）混凝土浇筑难度大。重力墩混凝土浇筑主要在高温季节进行，如何保证混凝土浇筑及后期温控是重力墩混凝土浇筑的又一特点。（5）技术先进。采用斜面平推铺筑法浇筑碾压混凝土，既提高了碾压混凝土的施工质量，又大大加快了施工速度;用深槽式高速皮带机和缓降溜管联合输送系统进行大规模的混凝土运输，是运输手段的一大进步;变态混凝土的应用在保证施工质量的同时，简化了施工工艺，加快了碾压混凝土施工速度。（6）设备过硬。施工机械配套，单机性能优良，综合效率高，保证了碾压混凝土的施工速度和质量。3 混凝土生产和运输3.1 碾压混凝土生产设施拱坝坝体混凝土量为29万m3 ，由拌和系统生产提供。根据本工程碾压混凝土月浇筑强度大的特点，在距左岸大坝下游侧500m与高程845m供料线公路交汇处的875m高程，设置两座拌和站，整个拌和系统由一座HZ150-1S4000L型和一座HZ150-1Q4000拌和楼及相应的储料、配料及其它附属设施组成。拌和系统设计常态混凝土生产能力为300m3/h，碾压混凝土生产能力约为260m3/h，系统规模按混凝土月高峰强度10万m3 设计，完全满足该标段工程混凝土高峰浇筑强度的需要。混凝土生产所需的砂石料全部由其他标段砂石加工系统供应，成品料通过胶带机直接运输到混凝土生产系统，混凝土生产所需水泥为散装水泥。3.2 碾压混凝土运输3.2.1 高速皮带机的应用大花水水电站大坝工程主要布置了2条混凝土供料线。第1条供料线为845m高程混凝土供料线，主要输送840m高程以下重力墩及拱坝766m高程混凝土;845m高程供料线皮带宽800mm，带速3m/s，设计生产率为280m3/h，总长312m。由于845m高程供料线设计生产力小于拌和楼生产力，且6号皮带倾角较大，不能满足大仓面混凝土浇筑和设计强度要求。同时，845m高程供料线在碾压混凝土及常态混凝土输送过程中，由于初次设计时的部分缺陷，致使漏浆现象较严重，不仅使混凝土质量受到影响，而且造成了很大的浪费。为了便于拱坝中孔及左岸护坡等部位混凝土浇筑并满足拼抢第2个枯水工期的需要，增加了1条873m高程混凝土供料线，重力墩浇筑至820m高程后，混凝土入仓主要采用873m高程供料线，原845m高程供料线主要承担拱坝中孔、左岸护坡等部位常态混凝土浇筑。873m高程供料线设计生产率为400m3/h，总长327m，皮带机沿重力墩左岸873m高程上坝公路外边沿布置，采用裤衩式料斗分别将混凝土输送至845m高程和873m高程的皮带机及自卸汽车。皮带机出口在重力墩坝顶部位，出口采用集料斗受料再由缓降溜管输送至仓面内。873m高程供料线设计时吸取了845m高程的经验，参考借鉴了龙滩工程的应用实例，在机头、机尾、清扫器设置等方面做了很大的改进。高速皮带机在大花水水电站的运行充分展示了其优越性，它不仅解决了高速皮带机在输送混凝土过程中出现的混凝土骨料分离、二次破碎、混凝土损失，以及皮带的使用寿命短等缺陷，而且保证了混凝土输送过程中的质量，降低了施工成本。3.2.2 缓降器的应用大花水水电站边坡高超过130m，坡度达60°70°，且受大坝地形限制，采用一般溜管或溜槽进行布置，则真空溜管布置后占据了拱坝的1/3面积，使这部分面积的碾压混凝土无法采用机械化施工，影响碾压混凝土的连续、快速上升，并且其成本投入及安装难度较大;同时，大坝地形限制了塔机、缆机吊运混凝土，施工强度满足不了要求，为了解决混凝土垂直运输难题，将缓降溜管工艺应用于碾压混凝土筑坝施工，大大提高了工效，降低了成本。缓降器适用于坡度大于70°高陡边坡的混凝土运输，坡度越大，运输效果越好。缓降器主要工作原理是利用混凝土的自重，在缓降器通过被分隔成螺旋状的通道时，混凝土下落速度减缓，且层层分拌迭和，在运输过程中起到对混凝土进行再次搅拌的作用，从而改善了混凝土的工作性能，有效地解决了高落差混凝土骨料分离的难题。安装时，缓降器运输线采用钢丝绳固定，安装方便，无需搭设排架或立柱，成本低而且安装简单快捷。新型混凝土缓降垂直运输系统关键技术是:使管内形成负压的特殊设施装置的设计;确保管内缓降垂直输送混凝土及碾压混凝土，并有效避免骨料分离和管路堵塞，实现连续、高强度运输碾压混凝土的配套技术;保证混凝土的均匀性能和施工性能的关键技术。同时，选择适当的壁厚可节约成本，减少施工过程中修复工作量，减轻自重，减小安装难度。根据混凝土的级配及最大骨料粒径，合理选择缓降器的断面结构尺寸，可以有效防止施工过程中发生堵管，提高生产效率。缓降器入口高宽比合适，则能有效地减缓混凝土的下落速度，防止混凝土的骨料分离，一般入口高宽比为12。根据大花水水电站左右岸施工地形，拱坝采用缓降器浇筑混凝土，高差达70m，施工人员在碾压混凝土垂直运输中共安装了长75m与35m的两套缓降溜管，工效提高了两倍以上，碾压混凝土输送到仓面后基本无骨料分离和二次破碎情况，仓面混凝土的可碾压性良好。缓降溜管是用于竖井工程常态混凝土浇筑的一项新工艺，在三峡水电站、乌江扩机等施工中得到应用。现场技术人员及施工管理人员经过反复试验研究，根据碾压混凝土垂直运输的需要对缓降器进行了改造，解决了混凝土堵管、骨料分离和高陡边坡运输混凝土的难题，因此缓降器具有广阔的应用前景。4 大型模板施工碾压混凝土双曲拱坝工程首先将多卡模板、悬臂钢模板推广应用于大坝混凝土施工中，在进水口、闸门槽、过流面等重要部位施工时，又研制了大型异形钢模板。实践证明，由于大型模板具有加工精度高、刚度大、整体性好、接缝严密等特点，有利于提高混凝土工程的外观质量，加快施工进度。4.1 悬臂翻转钢模板根据工程特点，大坝上下游面采用自动交替上升悬臂大模板，单块模板的外型尺寸为3.0m×1.8m×0.1m（宽×高×厚）;架设第1仓模板时采用内拉内支撑的方式固定，碾压混凝土浇筑后暂不拆除，再以第1仓模板为基础继续架立第2仓，待第2仓混凝土浇筑结束且达到一定强度后，将第1仓模板拆除并安装到第2仓模板之上，形成第2仓混凝土模板，如此循环直到最后一仓混凝土施工结束。模板的安装和提升一般采用汽车吊配、人工完成。4.2 混凝土预制模板混凝土预制模板广泛应用于大坝廊道施工中，纵向廊道采取全断面预制模板，横向廊道则采用半副预制模板，诱导缝采用重力式混凝土预制模板。预制模板厚1215cm，段长1.01.5m，廊道预制模板上设有吊点和预留孔，以便运输和安装，且移位时的混凝土强度不低于设计强度的70%。5 碾压混凝土浇筑5.1 碾压混凝土入仓方案根据大花水工程施工特点，拱坝碾压混凝土水平运输主要采用了自卸汽车和高速皮带机两种运输方案;垂直运输主要采用了真空溜管和缓降溜管两种运输方案。拱坝738.5755.0m高程碾压混凝土入仓采用自卸汽车直接入仓;拱坝755m高程以上碾压混凝土施工采用左岸873m高程的供料胶带机和重力墩供料胶带机通过左拱肩缓降溜管入仓。仓内主要采用自卸汽车转运，局部采用洛泰克胶带机转料入仓或装载机转运。5.2 铺料与平仓混凝土料在仓面上采用自卸车两点叠压式卸料串联摊铺作业法，铺料条带从下游向上游平行于坝轴线方向摊铺，每一条带4m宽。对于卸料、平仓条带表面出现的局部骨料集中采用人工分散。与模板接触的条带采用人工铺料，将反弹回来的粗骨料及时分散开，并在上下游大模板上刻划出层厚线，以做到条带平整、层厚均匀，平仓后的整个坝面略向上游倾斜，碾压层厚度为2530cm。5.3 碾压混凝土摊铺好后即开始碾压，宝马BW202AD-2和国产SD16L振动碾为主要碾压设备。碾压程序按“无振2遍+有振68遍+无振1遍”控制。碾压机作业行走速度为11.5km/h。采用条带搭接法碾压，碾压机沿碾压条带行走方向平行于坝轴线，相邻碾压条带重迭1520cm，同一条带分段碾压时，其接头部位应重迭碾压2.43m。在一般情况下不得顺水流方向碾压。碾压混凝土从拌和至碾压完毕，要求在1.5h内完成。碾压作业完成后，用核子密度仪检测其压实容重，以压实容重达到规定要求为准，检测点控制范围为100150m2/点。5.4 施工缝面处理碾压混凝土施工缝面处理方法与常态混凝土相同，采用高压冲毛枪清除混凝土表面浮浆，使细骨料微露成为毛面，然后将缝面清洗干净。在浇筑新混凝土之前仓面要保持洁净并处于湿润状态，经验收合格后，根据碾压混凝土条带铺筑范围，在老混凝土面上均匀摊铺1层1.52cm厚、强度等级比同部位的混凝土高一级的水泥粉煤灰砂浆垫层，然后铺筑碾压混凝土，并在沙浆初凝前将已摊铺的混凝土碾压完毕。5.5 层间结合及缝面处理碾压混凝土拱坝层间结合的好坏直接关系到大坝建成后能否投入正常运行。大花水大坝主要采用通仓连续碾压施工工艺。大坝的防渗主要是以坝体自身二级配碾压混凝土作为大坝防渗材料，在拱坝的上游面从坝底到坝顶有73m厚的二级配富胶凝材料的碾压混凝土作为大坝防渗主体。施工时，对于连续上升的层间缝，层间间隔不超过初凝时间的不做处理;对迎水面二级配防渗区，在每一条带摊铺碾压混凝土前，先喷洒23mm厚的水泥煤灰净浆，以增加层间结合的效果。所需的水泥粉煤灰净浆严格按照试验室提供的配料单配料，洒铺的水泥灰浆在条带卸料之前分段进行，不得长时间暴露。在每一大升层停碾的施工缝面上，均充分打毛，并用压力水冲洗干净;在上升时，全仓面铺1层23cm厚的水泥砂浆，以增强新老碾压混凝土的结合。5.6 变态混凝土施工变态混凝土是我国创造的碾压混凝土细部结构施工新技术，并于1989年在岩滩碾压混凝土围堰施工中首次应用。其优点在于:拌和楼不必变换混凝土品种，可提高拌和楼的生产率;不必另外安排运输工具，可提高运输生产率;用变态混凝土代替常态混凝土，能做到全仓面同步上升，脱模后可获得混凝土表面光洁的效果，保证了施工质量，简化了施工工艺，减免了施工干扰，加快了碾压混凝土施工速度。根据设计图纸，大坝与岩基面接触部为1m厚的改性混凝土。廊道周边为50cm厚的变态混凝土，诱导缝的上游为常态混凝土塞。在施工中，上述部位，除廊道底板外，均采用变态混凝土。其施工方法是在碾压混凝土铺摊平仓和人工抽槽后再注入适量的水泥煤灰净浆（通过试验确定浆液的配合比），并用插入式振捣器从变态混凝土的边缘附近向碾压混凝土方向振捣。在岸坡变态混凝土与碾压混凝土的结合部，顺水流方向再碾压12次，变态混凝土与碾压混凝土结合的其他部位，用BW575小碾往返碾压数次，以保证其结合部不形成顺水流的渗水通道。在大花水工程施工中，变态混凝土所用的水泥煤灰净浆水灰比比碾压混凝土水灰比略低，加浆量为4%6%（体积比）。6 诱导缝、横缝施工6.1 诱导缝施工大花水碾压混凝土拱坝设置4条缝，其中两条诱导缝，两条周边缝。诱导缝采用重力式混凝土板结构，重力式诱导板构件尺寸为:上部宽10cm，下口宽20cm，高30cm或25cm，长100cm，重50kg左右，可满足人工安装的要求。根据碾压层的厚度，每碾压2层埋1层诱导板，诱导板内设置自制的重复灌浆系统的进出浆管，并将管头引至坝的下游。埋设方法为:当埋设层的下一层碾压结束后，按诱导缝的准确位置放样，再按设计将准备好的成对重力式预制板安装在已碾压好的诱导缝上，诱导板的安设工作先于12个碾压条带进行，并将重复灌浆逐步向下游延伸;铺料条带距诱导缝57m时卸两车料，然后用平仓机将碾压混凝土料小心缓慢推至诱导缝位置，在诱导缝浇筑预制混凝土，并保证预制板的顶部有5cm左右的混凝土料，以避免碾压时直接压在预制的诱导板上，损伤诱导板。对诱导缝的止浆片和诱导腔部位，采用改性混凝土浇筑。该重力式诱导板设计成对，定位容易，安装方便。6.2 周边缝施工大花水碾压混凝土拱坝设置两条周边缝。周边缝采用镀锌波纹铁皮做成，周边短缝每15m高设立一灌区，灌浆系统的进出浆管采用镀锌钢管，并将管头引至坝的下游，升浆管采用拔管法形成。为保证施工质量，周边短缝位置采用改性混凝土浇筑。7 斜层平推法施工传统的通仓薄层连续浇筑法（平层铺筑法）存在浇筑能力小与仓面面积大的矛盾，层间间隔时间很难大幅度缩短。分仓浇筑虽解决了这个矛盾，但降低了施工规模，增加了中间环节，施工效率受到了制约。而采用碾压混凝土施工新技术斜层平推铺筑法，使质量、经济、效率3方面均得到兼顾。其特点在于:碾压层面与浇筑块的顶面和底面相交，操作工艺则和通仓薄层铺筑法基本相同;单层铺筑时间短，入仓和铺筑能力受限时仍可在允许间隔时间内快速覆盖上层混凝土，摆脱了平仓法对施工设备数量上的依赖;缩短了层面暴露时间，可以最大限度减少外界环境引起的温度倒灌，仓面喷雾降温措施容易实现;在多雨地区，由于斜面便于排水，浇筑面积小便于处理，从而降低了降雨的影响范围和程度，故也适合在多雨天气施工。在斜层平推铺筑法施工时，主要控制好3个参数:斜层坡度、升程高度和碾压层厚度，并通过选择合适的参数，使层间间隔时间控制在碾压混凝土初凝时间之内。在该工程高温施工中，左岸局部重力墩坝段采用斜层浇筑法，斜层平推的方向平行坝轴线，其碾压层的倾斜坡度为110120，一次连续浇筑高度为3m，铺料厚度控制在3335cm，压实厚度控制在30cm，坡脚前缘尖角要求人工挖除，形成厚度不小于1215cm的薄