1、三峡工程三期碾压砼围堰施工方案 举世瞩目的长江三峡工程行将转入三期工程施工，三期工程的碾压混凝土围堰是三期工程施工的重头戏。按照三峡工程总体施工计划安排，导流明渠截流后，三期挡水围堰需浇筑110万m3碾压混凝土，计划20XX年元月6月从50m高程浇至堰顶140m高程，要求160天时间上升90m，平均月上升16.9m，最大月浇筑强度33.2万m3 ，最大日浇筑强度达1.7万m3。这样的施工强度在世界水电史上是罕见的。为了确保这一计划能按期完成，三峡总公司工程建设部及有关国内外专家针对三期碾压混凝土围堰快速施工方案作了深入细致的研究。下面笔者就快速施工方案作一简单介绍。 1、工程概况三期碾压混凝土2、围堰为级临时挡水建筑物，平行于大坝布置。围堰轴线位于大坝轴线上游114m处，围堰全长约580m，围堰右侧同白岩尖山坡相接，左侧与砼纵向围堰堰内段相连。三期碾压砼围堰为重力式坝型，围堰顶高程140m，顶宽8m，最大底宽107m，最大堰高115m，迎水面高程70m以上部分为直立面，高程70m以下为10.3的边坡，背水面高程130m以上为直立面，高程130m至50m平台间为10.75的边坡。坝体在40、90和107.5高程分设排水廊道。三期碾压砼围堰分两阶段实施，第一阶段工程已于1998年年底前完成，工程内容包括右岸一期纵向围堰堰内段（已浇至140高程）、三期碾压砼围堰河床段（已浇至50高程）、三期3、碾压砼围堰岸坡2#5#坝段（已浇至140高程）。剩余部分为第二阶段施工内容，第二阶段修建的堰体全长380m，最大坝高90m，共110万m3碾压混凝土。 2、坝体优化设计由于三期碾压混凝土围堰工期紧、浇筑强度大，因此，从设计上来说，应更多地考虑满足于快速施工的坝体结构。为此，多方面的专家对原设计方案提出了许多优化意见，使得最终的设计方案具有以下特点： 坝体结构简捷，细部结构少； 未设纵缝，仅设横缝和诱导缝； 同一层面砼标号单一 ； 防渗层采用二级配富胶碾压砼加变态砼方式，施工简便； 坝体排水管采用机钻孔，在廊道内施工，避免施工干扰。3、总体施工方案及进度计划为满足进度要求，三期碾压混凝土围堰将采4、取大通仓平斜层碾压结合的浇筑方式，薄层铺筑，连续上升。入仓方式在90高程以下以汽车直接入仓为主，并辅以胎带机入仓；在90高程以上以塔带机运料入仓为主，以胎带机和负压溜槽为辅。上游面模板采用翻转模板，下游斜坡面采用预制砼模板，下游直立面（130高程以上）与上游面一样采用翻转模板。廊道采用提前预制现场吊装方式。浇筑强度及进度特性参数见下表1、表2。表1 三期碾压砼围堰浇筑强度特性表项 目 1月 2月 3月 4月 5月 6月日 历 天 数（天） 31 28 31 30 31 20浇 筑 工 日（天） 24 27 26 25 28 20浇筑方量（万m3 ） 14.3 25.7 33.2 20.6 145、.8 3.0最大日浇筑强度（万m3 ） 1.25 1.5 1.7 1.1 0.8 0.18最大时浇筑强度（万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 达 高 程 53.08(70) 70 90 107.5 130 140表2 三期碾压砼围堰浇筑进度特性表 高 程 顶 宽 底 宽 砼量 平均入仓强度m3/h 总浇筑时间(天） 累计完成量 浇筑日历 备注5870（68#堰块） 53.1 65.6 66173 221 16、5 66173 1月8日1月22日 5070（915#堰块） 53.1 74 323648 627 35 399821 1月23日2月27日 在70高程间歇3天，做并仓准备7090 38 53.1 331657 850 26 721478 3月3日3月28日 在90高程间歇4 天，安装预制廊道90107.5 26.23 38 205978 550 25 927456 4月2日4月26日 在107.5高程间歇4 天，安装预制廊道107130 8 26.23 147644 400 25 1075100 5月1日5月25日 在130高程间歇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、设备布置塔带机布置根据浇筑计划安排，坝体在20XX年3月底浇至90m高程后，入仓方式将转换为以塔带机运料入仓为主。两台塔带机分别布置在围堰下游的50m平台和58m平台混凝土面上，可覆盖大部分仓面范围。两台塔带机均从20XX年元月上旬安装，2003年3月15日前可投入生产。两台塔带机各配一条供料线，直接连接到右岸150m拌和系统。供料线在20XX年底前架设完毕。4.1.2胎带机布置胎带机布置在三期围堰6#堰块下游的90m平台（填筑的入仓道路），用汽车运料至胎带机接料斗，仓内汽车转运至塔带机的浇筑盲区，可作为90100m高程的辅助入仓手段。 负压溜槽8、布置负压溜槽布置在右坝头140m平台，汽车运料至负压溜槽接料斗，仓内汽车转运至塔带机的浇筑盲区，可作为100130m高程的辅助入仓手段。4.1.4 门机布置MQ2000高架门机布置在10#11#坝段之间的下游斜坡面上，高程在5054m之间，安装时间2003年2月1日至2003年3月15日。MQ2000高架门机主要承担90m高程以上预制模板和预制廊道的吊运，以及90m高程以上仓面设备进出仓的吊运。5、碾压混凝土施工 5.1 模板工程模板工程是影响三期碾压砼围堰快速施工的重要因素之一。由于三期碾压混凝土围堰工期紧，仓面连续不间歇上升，因此即要求模板拆装速度快、稳定性好，又要求模板拆装对仓面干扰小。9、根据围堰堰体形式，三期碾压砼围堰施工模板拟采用以下几种型式： 在堰体直立面及上游斜坡面采用连续交替上升的翻升模板； 在下游斜坡面采用预制砼模板； 90廊道及107.5廊道采用预制砼边顶拱； 上游止水带分缝采用1cm厚沥青杉板。三期碾压砼围堰总立模面积7.74万m2，其中翻升模板立模面积为4.44万m2，下游预制模板立模面积为2.9万m2。翻升模板外形尺寸为300cm300cm，单套模板总重量1.42T。预制砼模板尺寸为200cm100cm60cm（长宽厚），共24132块。预制廊道宽200 cm，高325 cm，共490块。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以下为10.3的斜面，在这个面上采用150cm300cm的模板，分四层进行交替上升。上游高程70m以上和下游高程130m以上为直立面，在直立面上采用300cm300cm的模板，分三层交替上升。局部大模板不能施工的部位采用普通钢模板。 翻升模板拆装采用8T汽车吊在仓内作业。按最大日上升高度0.92m计算，则模板拆装强度为380 m0.92m=350 m2/天，按每台吊车平均拆立模速度为18 m2/h计算，上游面模板拆装需用两台吊车（每台吊车每天的工作时间按15小时考虑）才能满足浇筑速度的要求。当高程上升到130m后，上下游面模板各需一台吊车同时拆装，由于仓面只有8m宽，仓面干扰很大，需合理地安11、排仓面作业顺序。 5.1.2 预制模板施工预制模板运输分两种情形，在高程90m以下，由汽车直接运进仓内吊装位置；在高程90m以上，需由门机吊进仓内，然后由汽车转至吊装位置。预制模板吊装采用8T汽车吊在仓内作业，按最大日上升高度0.92m计算，则预制模板吊装强度为（380 m0.92m）/（0.6 m2m ）=292块/天，按每台吊车平均拆立模速度为5块/h计算，下游面模板吊装需用4台吊车（每台吊车每天的工作时间按15小时考虑）才能满足浇筑速度的要求。5.1.3 预制廊道施工 预制廊道的运输方式与预制模板的运输方式相同。预制廊道的吊装采用25T吊车在仓面内作业。为避免仓面里的互相干扰，在90和112、07.5廊道高程分别间歇4天，吊装预制廊道。5.2 碾压混凝土运输及入仓碾压混凝土运输及入仓方式必须与三期碾压砼高强度的施工相适应。根据三期碾压砼浇筑特性分析，堰体下部断面大，浇筑强度高，上部仓面窄，浇筑强度低。为此，经多种方案比较分析，确定运输入仓方案为：90高程以下以汽车直接入仓为主，并辅以胎带机入仓；在90高程以上以塔带机运料入仓为主，以胎带机和负压溜槽为辅。 碾压混凝土运输及入仓根据地形条件、入仓强度等因素，共布置有3条道路，随着仓面的升高，道路逐渐减少，在90m高程以上取消道路。入仓道路采取全断面填筑，下部填方大路面宽的部位布置多条车道，道路半幅填筑上升，半幅车辆通行，互相交替随堰体13、上升逐渐抬高。入仓口路面宽度始终保证在2024m。在距入仓口30m范围填干净碎石脱水路面，上铺钢栏栅。 5.3 仓面施工5.3.1 卸料与摊铺 碾压混凝土施工按条带法铺料，条带方向平行于围堰轴线。每一层铺料厚度控制在35cm左右，为方便操作，需在周边模板上作出明显的标记。碾压混凝土摊铺设备采用D65P型平仓机，按照高峰期最大浇筑强度935 m3/h分析，施工高峰期仓面最少要有910台平仓机才能满足浇筑强度。平仓设备太多，每台设备需划定作业范围，以免互相干扰。5.3.2 碾压 碾压作业采用条带搭接法，碾压方向垂直于水流方向，碾压条带间的搭接宽度为1520cm，碾压不到的部位铺变态混凝土，用插入式14、振捣器人工振捣密实。碾压行走速度控制在1.41.6km/h范围，碾压遍数按282控制。碾压设备选用德国BOMAG BW202AD和BW201AD，靠近模板边位置用BW201AD型振动碾碾压。在施工高峰期，仓面里的碾压设备达到15台（按65 m3/h台计算），才能满足浇筑强度。碾压设备如此之多，再加上摊铺设备、运输设备、模板吊装设备、切缝设备等，仓面繁忙拥挤，为避免设备施工互相干扰，必须合理地布置摊铺碾压条带和汽车运行通道，划定设备的作业范围，使摊铺和碾压有机地衔接，最大限度地发挥设备的效益。在碾压过程中除按规范操作外，还必须注意以下几点: 碾压层面上必须全面泛浆，对不泛浆的部位应挖出重铺细料碾15、压； 对于层面泌水部位，应清除后铺设砂浆，然后再铺上层砼料； 每层碾压作业结束后，应及时按网格布点监测砼的压实容重，若所测容重低于规定指标，则应及时补碾。5.3.3 关于斜层碾压当浇筑速度不能满足碾压砼初凝前覆盖的条件时，需采用斜层碾压的浇筑手段。碾压砼的初凝时间根据试验确定，覆盖时间按下面公式计算：覆盖时间=（仓面面积碾压层厚）/浇筑强度若覆盖时间大于初凝时间，则采用斜层碾压。斜层碾压的坡度根据初凝前覆盖的条件来控制。在满足初凝前覆盖的条件下，坡比越小越好，因为坡比小，则斜层铺筑面积大，利于快速施工。当采用斜层铺筑法时，开仓前应按拟定的斜层坡度在模板上作标记，并严格按标记摊铺。摊铺沿坝轴线由16、坡顶至坡脚进行，为避免坡脚处的骨料被压碎，摊铺时应形成“靴”形，“靴”厚与层厚相同，“靴”长34倍层厚。 5.3.4 切缝横缝的成缝方式采用切缝机切缝。这种方式不占直线工期，不影响仓内施工，适合于大仓面快速施工。切缝机施工按照先切缝再填缝后碾压的施工程序，每层的成缝面积不少于设计缝面的60%。填缝材料采用金属片，快捷方便。 5.3.5 三期围堰防渗三期围堰防渗采取防渗层与外表面防渗涂料结合的方式。防渗层是在上游面4m范围做二级配富胶材料碾压砼，同时，在模板边50cm范围内做变态砼。外表面防渗是在整个上游面喷涂水泥基渗透结晶型防水材料。防渗层施工对仓面干扰较大，尤其在上部仓面较窄的部位。因此，在17、防渗层施工时，施工现场应有专人指挥，专车供料，最好使用特种颜色的车辆供料，确保仓面施工有序。变态砼的浇筑是在模板边及细部结构周围碾压不到的部位加净浆振捣。在浇筑变态砼时，先将相邻部位的碾压砼压实，以免灰浆流到碾压砼内。灰浆掺量以使能振捣泛浆为准，灰浆从拌制到掺洒、振捣完毕，应在1 小时内完成。制浆站布置右坝头140m平台，用管道输送浆液至仓面。5.3.6 层间结合及施工缝处理层间结合不良是碾压砼施工中普遍存在的问题，根据国内许多工地的成功经验，采取如下措施可有效地改善层间结合问题： 加强施工组织管理，做到快速入仓、快速摊铺、快速覆盖； 在保证不陷碾的情况下，尽量采用低VC值施工； 在上游4 m18、范围的层面上铺洒灰浆，并及时覆盖； 采用有显著缓凝作用的缓凝剂； 仓面采取喷雾加湿措施，以平衡VC值损失。5.4 温控措施(1)分缝分块三期碾压砼围堰永久横缝间距为40m，在每个堰块中部设一条诱导缝。（2）设计允许最高温度三期碾压砼围堰设计允许最高温度控制标准如下表所示：月 份 12月 3 月 4月 5月 6月上旬最高温度（） 23 26 30 33 35（3）入仓温度根据设计允许最高温度及气温条件等因素可以初步确定入仓温度：13月自然入仓，4月入仓温度不超过16，5月 6月入仓温度不超过18。出机口温度按低于入仓温度34控制。（4）高温季节温控措施 在条件允许的条件下，尽量提高运输道路的宽度和转弯半径，确保道路畅通和车辆运行速度，减少砼料运输时间； 入仓口设专人指挥，减少车辆等停时间； 运输车辆上加设防晒棚，避免太阳直射； 采用高效缓凝减水剂，延长砼初凝时间，防止高温季节碾压砼的初凝； 在仓面设置喷雾装置，加强表面保湿保温； 在白天高温时段对已压实砼表面覆盖保温材料隔热保湿。（5）表面保护1月 4月浇筑的碾压砼在其上游面拆模后立即进行保温，下游斜坡面靠预制砼模板兼作保温层。