白石水库混凝土坝预制廊道技术

资料大小：150KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-06

资料介绍

白石水库混凝土坝预制廊道技术
师宁焉
(辽宁省白石水库管理局，辽宁朝阳122000)
[摘要】寒冷地区，水库混凝土大坝现浇廊道，因周边混凝土的约束和通风，顶部极易产生纵
向通缝而渗漏严重，处理困难。为防止上述问题发生，白石水库建设中对5-27号坝段内的水
平廊道采用整体预制。已运用13年，除部分预制件接缝发生微渗现象外，无其他任何问题。
【关键词】水库大坝；预制廊道；接缝防渗；白石水库
[中图分类号]TV642 [文献标识码】B
1 概况
白石水库总库容l6．45亿m3，为大(1)型水库。是辽宁
“九五”期间是重点工程。建设过程中认真执行“三项制度”
的同时引进和开发先进技术24项，获水利厅及省部级科技
进步奖9项，获国家专利1项，总体质量优良。下文对廊道
预制件接缝部位微渗原因进行了分析，以便为类似工程提
供参考。
2方案的选择
廊道预制件的形式一般分为全断面预制和部分预制。
在全断面预制中又分整体预制和分体预制。整体预制指除
廊道底板外(有时亦包括底板)，侧墙和顶板(或顶拱)均一
次预制；部分预制就是仅预制侧墙或顶板(顶拱)中的某一
部分，其余现场浇筑。
全断面整体预制，就是把廊道按长度方向分成若干
段，每段(以下称廊道预制件)一次预制完成。这种预制方
法受力条件好，预制和安装都很方便，外形质量容易控制。
但需有较大的运输和安装能力。全断面分体预制，一般是
把每个廊道预制件分成2-3段，到现场拼接，外观质量不
易控制，增加了安装和接缝处理的难度。
白石水库工程总工期由原设计6．5年减少为5．5年，
时间紧，必须优化施工。当时工地预制厂设有30 t龙门吊，
大坝现场有DMQ540／30 t门式和40 t汽车起重机，有15 t
以上的运输汽车。因此选择了整体预制方案。
3 整体预制廊道设计
3．1预制件尺寸确定
廊道预制件几何尺寸的确定，除应考虑经济性，还要
· 22 ·
考虑装运、安装及水库运行期构件自身的坚固性。最终确
定长99 cm，厚40 cm，内高400 cm。每个预制件的边棱部
位留有等腰2 cm的内倒角和6 an的外倒角，两相邻块设
计间隙2 cm。
3．2 预制混凝土设计指标
采用三级配混凝土，最大骨料粒径80 mm，标号为
C20W 6。
3．3 配筋设计
配筋设计主要考虑以下荷载：①水平和垂直起吊自重
产生的内力；②混凝土浇筑产生的侧压力；③水库正常运
行期廊道的应力。经计算，在第③种情况下，廊道周围不产
生拉应力，只需按构造配筋。因此，廊道配筋设计主要应满
足① 、② ，配置了双层q~20@,200钢筋。每个预制件都设置了
3个水平吊环和2个垂直吊环供吊装使用，吊环位于起吊
内力均匀分布处。为避免预制件在吊运、安装期间两自由
端发生变形产生不利的内应力，在下部增设了临时支撑。
3．4 预制数量
廊道水平段总长403 m，在排水与灌浆廊道3个相交
部位采用现场支模浇筑(长15 m)，其余388 m均采用预制
廊道。预制件总数388块，单件体积4．14 ，重11．07 t。预
制总量1 606 rn3。
4预制廊道施工
4．1场地与设备
预制场在坝址下游，配有起重量30 t的龙门吊1台，
400 L搅拌机1台及电焊机、钢筋加工机等附属设备。
4．2 模板
廊道预制件内模采用定型组合钢模板，面板用厚5 zm
2014年第l0期东北水利水电工程施工
的钢板制作，每个预制件的内模分4块，即2块1／2半圆
段和2块侧面直线段，外模全部采用钢桁架的木模板，亦
分成4块组装。内外倒角用红松或白松制作。
4．3 底台
为利于标准化作业，保证预制件精度。在预制之前要先
做成与预制件断面相同的底台，底台用一级配混凝土浇筑，
高10 cm，表面包镀锌铁皮。每隔80锄留一圆孔，以便穿加
固模板的螺栓之用。支模时内外模板把底台夹在当中。
4．4 混凝土施工
首先将钢筋笼放到底台上，把各种预埋件按设计位置
固定好。然后将涂刷完脱模剂的内外层模板组装并加固，
验收合格后进行混凝土浇筑。
混凝土坍落度3-5锄为宜，人工分3层人模振捣后，
进行修面。振捣器功率为1．1 kW 的软轴振捣棒，初凝后洒
水养护。在夏季48 h就可拆模、72 h可用龙门吊轻移到存
放场继续养生到28 d后再堆放。如用蒸气养护，则更节省
时间。
4．5预制廊道安装
在坝体齿槽浇筑到底面高程以下0．5 m为安装基面，
预埋两条 100x100x10 mm角钢，其间距与预制廊道底边
外缘预埋铁相同，预制件精确就位后，进行间断焊接，焊缝高
度不小于10—m ，每坝!焊缝总长不小于底边长的50％。每台
吊车可安2 m／h。基面以上相邻预制件接缝做防渗处理：①
将内外侧缝口封堵密实后向缝内灌注膨胀水泥砂浆；②初
凝后拆开外封口，用钢刷除掉外倒角表面的粘结物和乳
皮，冲冼干净；③ 用较稠的水泥净浆涂刷外倒角后填抹膨
胀水泥砂浆至齐平；④养护3 d后在风干表面涂贴4油3
毡，向两侧预制件多贴10 cm以上；⑤浇筑坝体混凝土；⑥
沟抹内倒角，浇筑廊道底板二期混凝土。
4．6 施工质量
4．6．1质量标准
预制廊道施工质量标准如表1所列。
裹1预制廊道构件施工质量标准
4．6．2 施工质量评定
拆模后每一个预制件都要进行质量检验，合格率
100％，优良品率90％；廊道安装合格率100％，优良品率
95％。廊道整齐壮观，美中不足的是水库蓄水后，有部分预
制件接缝处发生微渗，1999年和2011年2次对5 7号坝
段廊道预制件接缝渗水进行了调查，在淹没水深11—28 m
条件下，结果基本一样。坝段横缝22个，整圈微渗7个L与
32％，无横缝处预制件366个，整圈微渗7个占2％。
5 技术与质量总结
5．1渗水原因分析
坝内廊道位于上游齿槽部位，高程较低，安装后正是
春季混凝土浇筑好时候，负责生产的某些领导为了抢工期，
认为廊道至碾压混凝土之间有1 ITI厚C9015的常规混凝
土，且坝段横缝上有橡胶止水带，能满足预制件接缝防渗要
求，现场决定，取消接缝防渗处理工序。后来在设计等有关
技术人员坚持下又按原设计进行了施工，但给施工者留下
了“可有可无”的不良印象，致使该道重要工序施工比较粗
糙，如用灰袋纸塞缝口，造成漏浆；大部分间隙不灌注砂浆
而直接填抹外抹角砂浆，存在局部不实、不平、4油3毡空
鼓、粘贴面不干燥，贴的不严密等问题，这些都是导致接缝
渗水的因素。
5．2 预制廊道优点
该工程采用整体预制廊道，加快主体工期1个月，如把
廊道内模板拆除难度算上，可加快单项工期3个月；与现浇
廊道比较节省造价74万元；另外无裂缝、涨模、错台等质量
问题，外表美观标致，结 14 r~又,-r-e土Ix．可靠，有利文明施工。
5．3 需改进和注意方面
1)随着科学技术发展，新材料、新工艺不断问世，在处
理预制件接缝(嵌缝)上应选择新型可塑性防渗材料，如聚
氯乙烯胶泥，塑料油膏，基丁橡胶等等。
2)相邻预制件安装必须保持在同一平面，外抹角可减
小到3 cmX3 cm，有利于节省嵌缝胶材和