摘 要:近些年,我國一些前所未有的建筑工程逐步興起,各種模式的石壩受到人們的重點(diǎn)關(guān)注和加大重視,堆石壩工程在施工中通過對各種大型振動(dòng)臺(tái)的分析實(shí)驗(yàn),合理的提出大壩施工技術(shù)工藝;炷撩姘宥咽瘔问峭ㄟ^堆石或者礫石為主要的支撐結(jié)構(gòu),并且在上游面設(shè)置混凝土面板作為主要的防滲層,在目前的水利工程施工中,堆石壩已成為主要的壩型之一。其在施工中趾板和面板是面板堆石壩的防滲結(jié)構(gòu),同時(shí)是大壩安全和使用壽命的主要衡量依據(jù)。本文通過對特殊地帶混凝土面板堆石壩施工技術(shù)進(jìn)行分析,提出有效的質(zhì)量控制措施和管理方法。
關(guān)鍵詞:高海拔地區(qū);混凝土面板堆石壩;施工技術(shù)
近年來,我國已經(jīng)建立了150多做混凝土面板堆石壩,其中在施工的過程中一半都在100m以上;炷撩姘宥咽瘔卧谑┕さ臅r(shí)候?qū)沃分車匦巍⒌刭|(zhì)條件和各類工程的應(yīng)用選擇都有著良好的適應(yīng)能力,同時(shí)在混凝土面板堆石壩和傳統(tǒng)的土石壩施工中相比較,具有著投資少、工期短、安全性能較高的優(yōu)勢,并且在施工中施工取材方便、工藝簡單和適應(yīng)性能良好的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。隨著水利工程規(guī)模和數(shù)量的不斷擴(kuò)大,各種特殊地形混凝土面板堆石壩施工不斷增多,這就需要在施工的期間對施工地段的地形和土質(zhì)嚴(yán)格分析,采用合理的施工方法。高海拔地區(qū)混凝土面板堆石壩施工中受到地形因素的影響使得趾板與面板長期暴露在空氣中,運(yùn)行的時(shí)候有受到水壓力和冰壓力等因素的限制,容易出現(xiàn)較大的裂縫滲透,同時(shí)在寒冷地區(qū)的施工中由于天氣和溫度原因使得裂縫的適應(yīng)能力變小,施工其出現(xiàn)早凍現(xiàn)象。
1、壩基處理
地基是建筑工程施工中不容忽視的重點(diǎn)形式,是一種隱蔽工程措施,其在施工的時(shí)候處理措施和質(zhì)量的高低好換嚴(yán)重影響著壩體安全,其中一旦出現(xiàn)問題都難以補(bǔ)救。因此在施工和設(shè)計(jì)的過程中工作人員必須要認(rèn)真對待,嚴(yán)格處理其中容易出現(xiàn)問題的各種因素。面板堆石壩的地基處理,其在施工的過程中主要的目的是為了保證趾板及壩料與壩基及岸坡關(guān)系的良好處理以及施工的合理結(jié)合,對于防滲體系結(jié)構(gòu)在處理中地基處理是最為關(guān)鍵的部位,是通過對防水層進(jìn)行合理處理,使得其能夠達(dá)到統(tǒng)一應(yīng)用的效果。面板堆石壩的趾板不僅與面板通過設(shè)有止水的周邊縫共同作用,形成壩基以上的防滲體,同時(shí)趾板與經(jīng)過固結(jié)灌漿、帷幕灌漿處理后的穩(wěn)定巖基連成整體封閉地面以下的滲流通道,形成一個(gè)完整的防滲體系。因此,趾板地基處理是面板壩地基處理的重點(diǎn)部位。
1.1、固結(jié)灌漿
當(dāng)趾板地基巖石破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育時(shí),為提高其整體性和抗?jié)B性,應(yīng)進(jìn)行固結(jié)灌漿,因?yàn)橹喊宓撞康谋韺訋r石滲徑最短,巖石較破碎,又不可能使用高壓灌漿,故固結(jié)灌漿是必不可少的。固結(jié)灌漿的深度以能穿過表層的裂隙和強(qiáng)透水層為準(zhǔn)。
1.2、帷幕灌漿
對趾板基巖進(jìn)行帷幕灌漿是面板壩基礎(chǔ)防滲處理的重要措施之一。其主要目的同其他壩型一樣,是在壩基中的一定深度形成低透水區(qū)。趾板沿寬度方向滲徑短,滲流梯度大,除一般要求建基于堅(jiān)硬非沖蝕性的較完整巖石上以外,還要設(shè)置灌漿帷幕,進(jìn)行嚴(yán)格處理。
1.3、斷層破碎帶及張開節(jié)理處理
大部分壩基都存在著不同程度的缺陷,一般情況下,凡是位于壩基表層的缺陷,無論是節(jié)理、裂隙,還是斷層、破碎帶或者軟弱夾層等,都可采用開挖回填混凝土方法處理。
2、筑壩材料的填筑
面板壩的主體材料是堆石,采料、運(yùn)輸、填筑被列為面板堆石壩施工的三大要素。寒冷地區(qū)混凝土面板堆石壩填筑施工中,應(yīng)對筑壩料源做出符合工程實(shí)際情況的規(guī)劃:料場開采規(guī)劃和備料是壩料供應(yīng)的關(guān)鍵因素;利用其他建筑物的開挖料可使工程造價(jià)降低;方便的上壩交通道路網(wǎng)和良好的路面及大噸位運(yùn)輸設(shè)備則是高強(qiáng)度填筑的有力保證;壩體分區(qū)填筑是加快施工進(jìn)度和解決寒冷季節(jié)施工的有效措施。合理選用施工設(shè)備,做到設(shè)備生產(chǎn)能力配套,可使設(shè)備得到優(yōu)化利用。
壩料填筑是面板壩施工中的關(guān)鍵,直接影響壩體施工質(zhì)量和施工速度,應(yīng)予以充分重視。面板壩填筑施工有這樣的優(yōu)點(diǎn),即除面板后30-40m范圍內(nèi)的墊層、過渡層和堆除面板后石體應(yīng)保持平起上升以外。這一范圍以外的堆石體可以在任何部位留下施工接縫,要求其接縫面坡度不陡于1:1.3,以保證填筑堆石體的穩(wěn)定和結(jié)合部位的碾壓。要想縮短面板壩施工的總工期,必須充分利用面板壩的這一優(yōu)點(diǎn),尤其是寒冷地區(qū)面板壩工程。
碾壓試驗(yàn)是指在工程施工前,在施工現(xiàn)場對所采用的筑壩材料進(jìn)行現(xiàn)場填筑和壓實(shí)的試驗(yàn)。由于每一項(xiàng)工程的規(guī)模、壩體設(shè)計(jì)要求、填筑壩料的性質(zhì)、施工單位的技術(shù)裝備和施工技術(shù)水平等各不相同,加上堆石料粒徑較大,室內(nèi)試驗(yàn)不可能采用原級(jí)配進(jìn)行,因此一般工程都需進(jìn)行現(xiàn)場碾壓試驗(yàn),以便確定符合施工實(shí)際需要的碾壓參數(shù),指導(dǎo)施工,以最小的壓實(shí)功能,取得最優(yōu)的壓實(shí)效果。墊層料的斜坡碾壓采用半碾法,即自下而上為碾壓一遍,自上而下由于機(jī)械手放碾速度控制不穩(wěn)定,不考慮為碾壓。
3、趾板施工與面板施工
3.1、混凝土趾板和面板特點(diǎn)
混凝土趾板和面板有其自身的特點(diǎn),這是在研究施工方案之前首先要研究的。面板有一個(gè)固定的坡比,在設(shè)計(jì)大壩時(shí)已經(jīng)確定,常用1:1.3和1:1.4,這一坡面和形成的傾角約為36°-37°。這一數(shù)值關(guān)系到滑模的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)和保溫措施等。面板和岸坡部分的趾板均在斜坡面上施工,作業(yè)面較高,施工難度很大。由于各種接縫中均設(shè)有止水,同時(shí)又有鋼筋存在,需要多工種進(jìn)行作業(yè),施工質(zhì)量要求高。趾板施工要求在填筑墊層前完成,而面板施工多在墊層斜坡碾壓至壩頂或一定高度后進(jìn)行,施工時(shí)間安排在不影響度汛的適當(dāng)季節(jié)內(nèi),工期往往很緊,寒冷地區(qū)尤其如此。
3.2、趾板施工
趾板混凝土澆筑的季節(jié)比較短,它的施工又控制墊層料的填筑。寒冷地區(qū)面板壩一般將趾板開挖安排在不能澆筑混凝土的季節(jié),先開挖兩岸河水位以上部分,截流后再開挖河床部分。根據(jù)工程進(jìn)度安排,也可兩岸開挖完即澆筑趾板混凝土,然后填筑壩體堆石料,減輕截流后第二年度汛的壓力。河床底部位趾板混凝土邊澆筑邊填筑壩體,采用分區(qū)填筑的辦法。趾板施工包括兩部分,即趾板地基開挖和處理,以及趾板混凝土澆筑。趾板混凝土澆筑應(yīng)在基巖面開挖、處理完畢,并按隱蔽工程質(zhì)量要求驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行。
3.3、面板施工
現(xiàn)在面板混凝土澆筑施工一般采用無軌滑模施工方法。小壩可考慮面板一次滑到頂;對于高壩,由于面板斜坡長或面積大,以及考慮面板擋水度汛等因素,面板也可以分期施工,包括左右岸分區(qū)和按高程分區(qū)。
4、結(jié)束語
因?yàn)槊姘迨潜咏Y(jié)構(gòu),采用滑模施工,其混凝土配合比的選擇有其特殊性。為了保證模板順利滑升,要求拌制出的混凝土凝結(jié)時(shí)間合適;便于坡面溜槽輸送,且在輸送過程中不離析,不分層,具有粘聚性;入倉后易于振搗,出模后不泌水、不下塌、不被拉裂。
關(guān)鍵詞:高海拔地區(qū);混凝土面板堆石壩;施工技術(shù)
近年來,我國已經(jīng)建立了150多做混凝土面板堆石壩,其中在施工的過程中一半都在100m以上;炷撩姘宥咽瘔卧谑┕さ臅r(shí)候?qū)沃分車匦巍⒌刭|(zhì)條件和各類工程的應(yīng)用選擇都有著良好的適應(yīng)能力,同時(shí)在混凝土面板堆石壩和傳統(tǒng)的土石壩施工中相比較,具有著投資少、工期短、安全性能較高的優(yōu)勢,并且在施工中施工取材方便、工藝簡單和適應(yīng)性能良好的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。隨著水利工程規(guī)模和數(shù)量的不斷擴(kuò)大,各種特殊地形混凝土面板堆石壩施工不斷增多,這就需要在施工的期間對施工地段的地形和土質(zhì)嚴(yán)格分析,采用合理的施工方法。高海拔地區(qū)混凝土面板堆石壩施工中受到地形因素的影響使得趾板與面板長期暴露在空氣中,運(yùn)行的時(shí)候有受到水壓力和冰壓力等因素的限制,容易出現(xiàn)較大的裂縫滲透,同時(shí)在寒冷地區(qū)的施工中由于天氣和溫度原因使得裂縫的適應(yīng)能力變小,施工其出現(xiàn)早凍現(xiàn)象。
1、壩基處理
地基是建筑工程施工中不容忽視的重點(diǎn)形式,是一種隱蔽工程措施,其在施工的時(shí)候處理措施和質(zhì)量的高低好換嚴(yán)重影響著壩體安全,其中一旦出現(xiàn)問題都難以補(bǔ)救。因此在施工和設(shè)計(jì)的過程中工作人員必須要認(rèn)真對待,嚴(yán)格處理其中容易出現(xiàn)問題的各種因素。面板堆石壩的地基處理,其在施工的過程中主要的目的是為了保證趾板及壩料與壩基及岸坡關(guān)系的良好處理以及施工的合理結(jié)合,對于防滲體系結(jié)構(gòu)在處理中地基處理是最為關(guān)鍵的部位,是通過對防水層進(jìn)行合理處理,使得其能夠達(dá)到統(tǒng)一應(yīng)用的效果。面板堆石壩的趾板不僅與面板通過設(shè)有止水的周邊縫共同作用,形成壩基以上的防滲體,同時(shí)趾板與經(jīng)過固結(jié)灌漿、帷幕灌漿處理后的穩(wěn)定巖基連成整體封閉地面以下的滲流通道,形成一個(gè)完整的防滲體系。因此,趾板地基處理是面板壩地基處理的重點(diǎn)部位。
1.1、固結(jié)灌漿
當(dāng)趾板地基巖石破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育時(shí),為提高其整體性和抗?jié)B性,應(yīng)進(jìn)行固結(jié)灌漿,因?yàn)橹喊宓撞康谋韺訋r石滲徑最短,巖石較破碎,又不可能使用高壓灌漿,故固結(jié)灌漿是必不可少的。固結(jié)灌漿的深度以能穿過表層的裂隙和強(qiáng)透水層為準(zhǔn)。
1.2、帷幕灌漿
對趾板基巖進(jìn)行帷幕灌漿是面板壩基礎(chǔ)防滲處理的重要措施之一。其主要目的同其他壩型一樣,是在壩基中的一定深度形成低透水區(qū)。趾板沿寬度方向滲徑短,滲流梯度大,除一般要求建基于堅(jiān)硬非沖蝕性的較完整巖石上以外,還要設(shè)置灌漿帷幕,進(jìn)行嚴(yán)格處理。
1.3、斷層破碎帶及張開節(jié)理處理
大部分壩基都存在著不同程度的缺陷,一般情況下,凡是位于壩基表層的缺陷,無論是節(jié)理、裂隙,還是斷層、破碎帶或者軟弱夾層等,都可采用開挖回填混凝土方法處理。
2、筑壩材料的填筑
面板壩的主體材料是堆石,采料、運(yùn)輸、填筑被列為面板堆石壩施工的三大要素。寒冷地區(qū)混凝土面板堆石壩填筑施工中,應(yīng)對筑壩料源做出符合工程實(shí)際情況的規(guī)劃:料場開采規(guī)劃和備料是壩料供應(yīng)的關(guān)鍵因素;利用其他建筑物的開挖料可使工程造價(jià)降低;方便的上壩交通道路網(wǎng)和良好的路面及大噸位運(yùn)輸設(shè)備則是高強(qiáng)度填筑的有力保證;壩體分區(qū)填筑是加快施工進(jìn)度和解決寒冷季節(jié)施工的有效措施。合理選用施工設(shè)備,做到設(shè)備生產(chǎn)能力配套,可使設(shè)備得到優(yōu)化利用。
壩料填筑是面板壩施工中的關(guān)鍵,直接影響壩體施工質(zhì)量和施工速度,應(yīng)予以充分重視。面板壩填筑施工有這樣的優(yōu)點(diǎn),即除面板后30-40m范圍內(nèi)的墊層、過渡層和堆除面板后石體應(yīng)保持平起上升以外。這一范圍以外的堆石體可以在任何部位留下施工接縫,要求其接縫面坡度不陡于1:1.3,以保證填筑堆石體的穩(wěn)定和結(jié)合部位的碾壓。要想縮短面板壩施工的總工期,必須充分利用面板壩的這一優(yōu)點(diǎn),尤其是寒冷地區(qū)面板壩工程。
碾壓試驗(yàn)是指在工程施工前,在施工現(xiàn)場對所采用的筑壩材料進(jìn)行現(xiàn)場填筑和壓實(shí)的試驗(yàn)。由于每一項(xiàng)工程的規(guī)模、壩體設(shè)計(jì)要求、填筑壩料的性質(zhì)、施工單位的技術(shù)裝備和施工技術(shù)水平等各不相同,加上堆石料粒徑較大,室內(nèi)試驗(yàn)不可能采用原級(jí)配進(jìn)行,因此一般工程都需進(jìn)行現(xiàn)場碾壓試驗(yàn),以便確定符合施工實(shí)際需要的碾壓參數(shù),指導(dǎo)施工,以最小的壓實(shí)功能,取得最優(yōu)的壓實(shí)效果。墊層料的斜坡碾壓采用半碾法,即自下而上為碾壓一遍,自上而下由于機(jī)械手放碾速度控制不穩(wěn)定,不考慮為碾壓。
3、趾板施工與面板施工
3.1、混凝土趾板和面板特點(diǎn)
混凝土趾板和面板有其自身的特點(diǎn),這是在研究施工方案之前首先要研究的。面板有一個(gè)固定的坡比,在設(shè)計(jì)大壩時(shí)已經(jīng)確定,常用1:1.3和1:1.4,這一坡面和形成的傾角約為36°-37°。這一數(shù)值關(guān)系到滑模的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)和保溫措施等。面板和岸坡部分的趾板均在斜坡面上施工,作業(yè)面較高,施工難度很大。由于各種接縫中均設(shè)有止水,同時(shí)又有鋼筋存在,需要多工種進(jìn)行作業(yè),施工質(zhì)量要求高。趾板施工要求在填筑墊層前完成,而面板施工多在墊層斜坡碾壓至壩頂或一定高度后進(jìn)行,施工時(shí)間安排在不影響度汛的適當(dāng)季節(jié)內(nèi),工期往往很緊,寒冷地區(qū)尤其如此。
3.2、趾板施工
趾板混凝土澆筑的季節(jié)比較短,它的施工又控制墊層料的填筑。寒冷地區(qū)面板壩一般將趾板開挖安排在不能澆筑混凝土的季節(jié),先開挖兩岸河水位以上部分,截流后再開挖河床部分。根據(jù)工程進(jìn)度安排,也可兩岸開挖完即澆筑趾板混凝土,然后填筑壩體堆石料,減輕截流后第二年度汛的壓力。河床底部位趾板混凝土邊澆筑邊填筑壩體,采用分區(qū)填筑的辦法。趾板施工包括兩部分,即趾板地基開挖和處理,以及趾板混凝土澆筑。趾板混凝土澆筑應(yīng)在基巖面開挖、處理完畢,并按隱蔽工程質(zhì)量要求驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行。
3.3、面板施工
現(xiàn)在面板混凝土澆筑施工一般采用無軌滑模施工方法。小壩可考慮面板一次滑到頂;對于高壩,由于面板斜坡長或面積大,以及考慮面板擋水度汛等因素,面板也可以分期施工,包括左右岸分區(qū)和按高程分區(qū)。
4、結(jié)束語
因?yàn)槊姘迨潜咏Y(jié)構(gòu),采用滑模施工,其混凝土配合比的選擇有其特殊性。為了保證模板順利滑升,要求拌制出的混凝土凝結(jié)時(shí)間合適;便于坡面溜槽輸送,且在輸送過程中不離析,不分層,具有粘聚性;入倉后易于振搗,出模后不泌水、不下塌、不被拉裂。