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1、三峽工程三期碾壓砼圍堰施工方案 舉世矚目的長江三峽工程行將轉入三期工程施工，三期工程的碾壓混凝土圍堰是三期工程施工的重頭戲。按照三峽工程總體施工計劃安排，導流明渠截流后，三期擋水圍堰需澆筑110萬m3碾壓混凝土，計劃20XX年元月6月從50m高程澆至堰頂140m高程，要求160天時間上升90m，平均月上升16.9m，最大月澆筑強度33.2萬m3 ，最大日澆筑強度達1.7萬m3。這樣的施工強度在世界水電史上是罕見的。為了確保這一計劃能按期完成，三峽總公司工程建設部及有關國內外專家針對三期碾壓混凝土圍堰快速施工方案作了深入細致的研究。下面筆者就快速施工方案作一簡單介紹。 1、工程概況三期碾壓混凝土2、圍堰為級臨時擋水建筑物，平行于大壩布置。圍堰軸線位于大壩軸線上游114m處，圍堰全長約580m，圍堰右側同白巖尖山坡相接，左側與砼縱向圍堰堰內段相連。三期碾壓砼圍堰為重力式壩型，圍堰頂高程140m，頂寬8m，最大底寬107m，最大堰高115m，迎水面高程70m以上部分為直立面，高程70m以下為10.3的邊坡，背水面高程130m以上為直立面，高程130m至50m平臺間為10.75的邊坡。壩體在40、90和107.5高程分設排水廊道。三期碾壓砼圍堰分兩階段實施，第一階段工程已于1998年年底前完成，工程內容包括右岸一期縱向圍堰堰內段（已澆至140高程）、三期碾壓砼圍堰河床段（已澆至50高程）、三期3、碾壓砼圍堰岸坡2#5#壩段（已澆至140高程）。剩余部分為第二階段施工內容，第二階段修建的堰體全長380m，最大壩高90m，共110萬m3碾壓混凝土。 2、壩體優化設計由于三期碾壓混凝土圍堰工期緊、澆筑強度大，因此，從設計上來說，應更多地考慮滿足于快速施工的壩體結構。為此，多方面的專家對原設計方案提出了許多優化意見，使得最終的設計方案具有以下特點： 壩體結構簡捷，細部結構少； 未設縱縫，僅設橫縫和誘導縫； 同一層面砼標號單一 ； 防滲層采用二級配富膠碾壓砼加變態砼方式，施工簡便； 壩體排水管采用機鉆孔，在廊道內施工，避免施工干擾。3、總體施工方案及進度計劃為滿足進度要求，三期碾壓混凝土圍堰將采4、取大通倉平斜層碾壓結合的澆筑方式，薄層鋪筑，連續上升。入倉方式在90高程以下以汽車直接入倉為主，并輔以胎帶機入倉；在90高程以上以塔帶機運料入倉為主，以胎帶機和負壓溜槽為輔。上游面模板采用翻轉模板，下游斜坡面采用預制砼模板，下游直立面（130高程以上）與上游面一樣采用翻轉模板。廊道采用提前預制現場吊裝方式。澆筑強度及進度特性參數見下表1、表2。表1 三期碾壓砼圍堰澆筑強度特性表項 目 1月 2月 3月 4月 5月 6月日 歷 天 數（天） 31 28 31 30 31 20澆 筑 工 日（天） 24 27 26 25 28 20澆筑方量（萬m3 ） 14.3 25.7 33.2 20.6 145、.8 3.0最大日澆筑強度（萬m3 ） 1.25 1.5 1.7 1.1 0.8 0.18最大時澆筑強度（萬m3 ） 243 690 935 605 440 100月上升高度（m/月） 3.08(12) 16.92 20 17 23 10日均上升高度（m/日） 0.34(0.8) 0.62 0.77 0.68 0.92 0.5到 達 高 程 53.08(70) 70 90 107.5 130 140表2 三期碾壓砼圍堰澆筑進度特性表 高 程 頂 寬 底 寬 砼量 平均入倉強度m3/h 總澆筑時間(天） 累計完成量 澆筑日歷 備注5870（68#堰塊） 53.1 65.6 66173 221 16、5 66173 1月8日1月22日 5070（915#堰塊） 53.1 74 323648 627 35 399821 1月23日2月27日 在70高程間歇3天，做并倉準備7090 38 53.1 331657 850 26 721478 3月3日3月28日 在90高程間歇4 天，安裝預制廊道90107.5 26.23 38 205978 550 25 927456 4月2日4月26日 在107.5高程間歇4 天，安裝預制廊道107130 8 26.23 147644 400 25 1075100 5月1日5月25日 在130高程間歇3天，下游直立面立模130140 8 8 30096 90 7、23 1105196 5月29日6月20日 4、設備布置塔帶機布置根據澆筑計劃安排，壩體在20XX年3月底澆至90m高程后，入倉方式將轉換為以塔帶機運料入倉為主。兩臺塔帶機分別布置在圍堰下游的50m平臺和58m平臺混凝土面上，可覆蓋大部分倉面范圍。兩臺塔帶機均從20XX年元月上旬安裝，2003年3月15日前可投入生產。兩臺塔帶機各配一條供料線，直接連接到右岸150m拌和系統。供料線在20XX年底前架設完畢。4.1.2胎帶機布置胎帶機布置在三期圍堰6#堰塊下游的90m平臺（填筑的入倉道路），用汽車運料至胎帶機接料斗，倉內汽車轉運至塔帶機的澆筑盲區，可作為90100m高程的輔助入倉手段。 負壓溜槽8、布置負壓溜槽布置在右壩頭140m平臺，汽車運料至負壓溜槽接料斗，倉內汽車轉運至塔帶機的澆筑盲區，可作為100130m高程的輔助入倉手段。4.1.4 門機布置MQ2000高架門機布置在10#11#壩段之間的下游斜坡面上，高程在5054m之間，安裝時間2003年2月1日至2003年3月15日。MQ2000高架門機主要承擔90m高程以上預制模板和預制廊道的吊運，以及90m高程以上倉面設備進出倉的吊運。5、碾壓混凝土施工 5.1 模板工程模板工程是影響三期碾壓砼圍堰快速施工的重要因素之一。由于三期碾壓混凝土圍堰工期緊，倉面連續不間歇上升，因此即要求模板拆裝速度快、穩定性好，又要求模板拆裝對倉面干擾小。9、根據圍堰堰體形式，三期碾壓砼圍堰施工模板擬采用以下幾種型式： 在堰體直立面及上游斜坡面采用連續交替上升的翻升模板； 在下游斜坡面采用預制砼模板； 90廊道及107.5廊道采用預制砼邊頂拱； 上游止水帶分縫采用1cm厚瀝青杉板。三期碾壓砼圍堰總立模面積7.74萬m2，其中翻升模板立模面積為4.44萬m2，下游預制模板立模面積為2.9萬m2。翻升模板外形尺寸為300cm300cm，單套模板總重量1.42T。預制砼模板尺寸為200cm100cm60cm（長寬厚），共24132塊。預制廊道寬200 cm，高325 cm，共490塊。5.1.1 翻升模板施工 翻升模板分斜面模板和直立面模板。上游高程7010、m以下為10.3的斜面，在這個面上采用150cm300cm的模板，分四層進行交替上升。上游高程70m以上和下游高程130m以上為直立面，在直立面上采用300cm300cm的模板，分三層交替上升。局部大模板不能施工的部位采用普通鋼模板。 翻升模板拆裝采用8T汽車吊在倉內作業。按最大日上升高度0.92m計算，則模板拆裝強度為380 m0.92m=350 m2/天，按每臺吊車平均拆立模速度為18 m2/h計算，上游面模板拆裝需用兩臺吊車（每臺吊車每天的工作時間按15小時考慮）才能滿足澆筑速度的要求。當高程上升到130m后，上下游面模板各需一臺吊車同時拆裝，由于倉面只有8m寬，倉面干擾很大，需合理地安11、排倉面作業順序。 5.1.2 預制模板施工預制模板運輸分兩種情形，在高程90m以下，由汽車直接運進倉內吊裝位置；在高程90m以上，需由門機吊進倉內，然后由汽車轉至吊裝位置。預制模板吊裝采用8T汽車吊在倉內作業，按最大日上升高度0.92m計算，則預制模板吊裝強度為（380 m0.92m）/（0.6 m2m ）=292塊/天，按每臺吊車平均拆立模速度為5塊/h計算，下游面模板吊裝需用4臺吊車（每臺吊車每天的工作時間按15小時考慮）才能滿足澆筑速度的要求。5.1.3 預制廊道施工 預制廊道的運輸方式與預制模板的運輸方式相同。預制廊道的吊裝采用25T吊車在倉面內作業。為避免倉面里的互相干擾，在90和112、07.5廊道高程分別間歇4天，吊裝預制廊道。5.2 碾壓混凝土運輸及入倉碾壓混凝土運輸及入倉方式必須與三期碾壓砼高強度的施工相適應。根據三期碾壓砼澆筑特性分析，堰體下部斷面大，澆筑強度高，上部倉面窄，澆筑強度低。為此，經多種方案比較分析，確定運輸入倉方案為：90高程以下以汽車直接入倉為主，并輔以胎帶機入倉；在90高程以上以塔帶機運料入倉為主，以胎帶機和負壓溜槽為輔。 碾壓混凝土運輸及入倉根據地形條件、入倉強度等因素，共布置有3條道路，隨著倉面的升高，道路逐漸減少，在90m高程以上取消道路。入倉道路采取全斷面填筑，下部填方大路面寬的部位布置多條車道，道路半幅填筑上升，半幅車輛通行，互相交替隨堰體13、上升逐漸抬高。入倉口路面寬度始終保證在2024m。在距入倉口30m范圍填干凈碎石脫水路面，上鋪鋼欄柵。 5.3 倉面施工5.3.1 卸料與攤鋪 碾壓混凝土施工按條帶法鋪料，條帶方向平行于圍堰軸線。每一層鋪料厚度控制在35cm左右，為方便操作，需在周邊模板上作出明顯的標記。碾壓混凝土攤鋪設備采用D65P型平倉機，按照高峰期最大澆筑強度935 m3/h分析，施工高峰期倉面最少要有910臺平倉機才能滿足澆筑強度。平倉設備太多，每臺設備需劃定作業范圍，以免互相干擾。5.3.2 碾壓 碾壓作業采用條帶搭接法，碾壓方向垂直于水流方向，碾壓條帶間的搭接寬度為1520cm，碾壓不到的部位鋪變態混凝土，用插入式14、振搗器人工振搗密實。碾壓行走速度控制在1.41.6km/h范圍，碾壓遍數按282控制。碾壓設備選用德國BOMAG BW202AD和BW201AD，靠近模板邊位置用BW201AD型振動碾碾壓。在施工高峰期，倉面里的碾壓設備達到15臺（按65 m3/h臺計算），才能滿足澆筑強度。碾壓設備如此之多，再加上攤鋪設備、運輸設備、模板吊裝設備、切縫設備等，倉面繁忙擁擠，為避免設備施工互相干擾，必須合理地布置攤鋪碾壓條帶和汽車運行通道，劃定設備的作業范圍，使攤鋪和碾壓有機地銜接，最大限度地發揮設備的效益。在碾壓過程中除按規范操作外，還必須注意以下幾點: 碾壓層面上必須全面泛漿，對不泛漿的部位應挖出重鋪細料碾15、壓； 對于層面泌水部位，應清除后鋪設砂漿，然后再鋪上層砼料； 每層碾壓作業結束后，應及時按網格布點監測砼的壓實容重，若所測容重低于規定指標，則應及時補碾。5.3.3 關于斜層碾壓當澆筑速度不能滿足碾壓砼初凝前覆蓋的條件時，需采用斜層碾壓的澆筑手段。碾壓砼的初凝時間根據試驗確定，覆蓋時間按下面公式計算：覆蓋時間=（倉面面積碾壓層厚）/澆筑強度若覆蓋時間大于初凝時間，則采用斜層碾壓。斜層碾壓的坡度根據初凝前覆蓋的條件來控制。在滿足初凝前覆蓋的條件下，坡比越小越好，因為坡比小，則斜層鋪筑面積大，利于快速施工。當采用斜層鋪筑法時，開倉前應按擬定的斜層坡度在模板上作標記，并嚴格按標記攤鋪。攤鋪沿壩軸線由16、坡頂至坡腳進行，為避免坡腳處的骨料被壓碎，攤鋪時應形成“靴”形，“靴”厚與層厚相同，“靴”長34倍層厚。 5.3.4 切縫橫縫的成縫方式采用切縫機切縫。這種方式不占直線工期，不影響倉內施工，適合于大倉面快速施工。切縫機施工按照先切縫再填縫后碾壓的施工程序，每層的成縫面積不少于設計縫面的60%。填縫材料采用金屬片，快捷方便。 5.3.5 三期圍堰防滲三期圍堰防滲采取防滲層與外表面防滲涂料結合的方式。防滲層是在上游面4m范圍做二級配富膠材料碾壓砼，同時，在模板邊50cm范圍內做變態砼。外表面防滲是在整個上游面噴涂水泥基滲透結晶型防水材料。防滲層施工對倉面干擾較大，尤其在上部倉面較窄的部位。因此，在17、防滲層施工時，施工現場應有專人指揮，專車供料，最好使用特種顏色的車輛供料，確保倉面施工有序。變態砼的澆筑是在模板邊及細部結構周圍碾壓不到的部位加凈漿振搗。在澆筑變態砼時，先將相鄰部位的碾壓砼壓實，以免灰漿流到碾壓砼內。灰漿摻量以使能振搗泛漿為準，灰漿從拌制到摻灑、振搗完畢，應在1 小時內完成。制漿站布置右壩頭140m平臺，用管道輸送漿液至倉面。5.3.6 層間結合及施工縫處理層間結合不良是碾壓砼施工中普遍存在的問題，根據國內許多工地的成功經驗，采取如下措施可有效地改善層間結合問題： 加強施工組織管理，做到快速入倉、快速攤鋪、快速覆蓋； 在保證不陷碾的情況下，盡量采用低VC值施工； 在上游4 m18、范圍的層面上鋪灑灰漿，并及時覆蓋； 采用有顯著緩凝作用的緩凝劑； 倉面采取噴霧加濕措施，以平衡VC值損失。5.4 溫控措施(1)分縫分塊三期碾壓砼圍堰永久橫縫間距為40m，在每個堰塊中部設一條誘導縫。（2）設計允許最高溫度三期碾壓砼圍堰設計允許最高溫度控制標準如下表所示：月 份 12月 3 月 4月 5月 6月上旬最高溫度（） 23 26 30 33 35（3）入倉溫度根據設計允許最高溫度及氣溫條件等因素可以初步確定入倉溫度：13月自然入倉，4月入倉溫度不超過16，5月 6月入倉溫度不超過18。出機口溫度按低于入倉溫度34控制。（4）高溫季節溫控措施 在條件允許的條件下，盡量提高運輸道路的寬度和轉彎半徑，確保道路暢通和車輛運行速度，減少砼料運輸時間； 入倉口設專人指揮，減少車輛等停時間； 運輸車輛上加設防曬棚，避免太陽直射； 采用高效緩凝減水劑，延長砼初凝時間，防止高溫季節碾壓砼的初凝； 在倉面設置噴霧裝置，加強表面保濕保溫； 在白天高溫時段對已壓實砼表面覆蓋保溫材料隔熱保濕。（5）表面保護1月 4月澆筑的碾壓砼在其上游面拆模后立即進行保溫，下游斜坡面靠預制砼模板兼作保溫層。