浅谈混凝土面板堆石坝施工质量控制

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:李德华
[导读] 摘要:随着社会经济的快速发展,人们对于水资源的需求量也在增加,为了合理规划水资源的使用,人们会选择合适的位置修建水库,不仅可以用来保存水资源,而且还可以起到防洪抗旱的作用。
        中国葛洲坝集团路桥工程有限公司  湖北省  443000
        摘要:随着社会经济的快速发展,人们对于水资源的需求量也在增加,为了合理规划水资源的使用,人们会选择合适的位置修建水库,不仅可以用来保存水资源,而且还可以起到防洪抗旱的作用。混凝土面板堆石坝便是水库修建过程中,应用非常广泛的技术类型,但是由于人们缺乏技术应用经验,从而也导致施工问题的产生。通过梳理该技术应用过程的注意事项,对提升技术应用效果,提高工程施工质量有着积极的意义。
        关键词:水库;混凝土面板;堆石坝;施工质量
        混凝土面板堆石坝属当地材料坝,因其对地形和地质条件有较强的适应能力,坝料可以就地取材,施工方便、速度快,建设成本低,运行安全、抗震性好,因而其作为坝型选择具有很大的优势。通过对广州抽水蓄能水电站、湖南白云水电站、江西锅底潭水库等数座大中型水电工程混凝土面板堆石坝施工方案进行比较,说明只有对施工过程中的关键环节进行重点、有效管理,才能确保混凝土面板堆石坝施工的顺利推进。
        1面板堆石坝施工概述
        一般地,混凝土面板堆石坝施工主要包括坝基开挖、趾板施工、坝料开采、运输、填筑、碾压、面板混凝土浇筑等几大工序,每道工序都有适合自身特点的施工要点及难点,必须认真研究,找出解决问题的办法,确保面板堆石坝顺利实施。由于面板堆石坝施工受气候影响较大、技术难度高,一般现场工作面狭窄,施工协调难度大,因此,对现场施工组织、施工管理能力提出了较高要求。
        2水库混凝土面板堆石坝施工质量控制措施
        2.1碾压试验
        为满足设计要求,坝体填筑前施工单位首先必须进行现场碾压试验,确定相应碾压层厚、碾压遍数、碾压机械设备、各区加水量等碾压控制指标,并报设计复核,经监理、业主批复后再进行全断面碾压或分块碾压施工。
        2.2面板堆石坝填筑的施工道路布置
        如果把大坝坝基和采料场比做哑铃的两端球体,那么联结大坝和料场的施工道路就是哑铃的手柄,此三者是一个有机的整体。如果大坝在设计、施工中能够统筹安排三者之间的平衡关系则效能递增,否则,效能递减。湖南白云水电站混凝土面板堆石坝最大坝高120m,工程施工条件差,技术难度大,质量要求高,加之坝区两岸山高坡陡,施工交通道路布置较困难。如果开山凿洞对枢纽建筑物施工干扰大且不经济,经过方案比较,最终确定仅在下游侧设高、中、低3条上坝公路,既节省了开山凿洞的投资,又缩短了工期,降低了施工交叉干扰,成为面板堆石坝上坝道路布置的成功案例,至今仍可供借鉴使用。江西萍乡锅底潭水库面板堆石坝的上坝公路长约5.5km,开工之初,规划布置的上坝道路为泥结石道路,原本在枯期极为坚实的路面,等到了梅雨季节,道路就泥泞不堪,严重影响上坝进度及安全。最后,不得不见缝插针,花费1个月左右的时间进行路面硬化,混凝土路面重新完工后才又恢复了汛期的坝体正常填筑,教训深刻。因此,大坝坝肩、坝基清挖标准,采料场的前期勘探与选址,上坝道路的布置与硬化,三者要统筹兼顾,一定要根据当地的水文、气象条件,地形、地质条件进行施工前期准备、规划,各种不利因素考虑充分,才能加快工程建设速度,早日取得工程效益。
        2.3坝体填筑与防洪度汛
        混凝土面板堆石坝的坝体填筑一般都是分期分阶段进行施工的。在混凝土面板堆石坝的施工过程中,大坝填筑施工需合理分期分区,才能高标准实现坝体施工的质量控制、沉降变形控制、施工进度控制、防洪度汛等关键控制要素。安排合理的面板混凝土浇筑与坝体填筑顺序,可以有效防止坝体沉降进而引起面板脱空和开裂等问题。所以,必须进行坝体填筑的合理的分期、分区规划,只有这样才能不断优化坝体施工程序,使坝体填筑施工更加经济合理。


        面板堆石坝的坝体填筑工序相对复杂,易受导流、材料、工作面划分、填筑沉降时间、机械配置和施工环境等多种因素影响,需提前论证、策划,编制相应预案,确保大坝填筑均匀沉降、安全度汛。
        而大坝一期填筑往往要经历防洪度汛的风险,那么如何顺利完成大坝一期填筑又能安全度汛呢?一是要选择大坝一期填筑度汛的方式,是挡水度汛还是过流度汛,事先应进行策划,进行方案比选,选择最优的防洪度汛方式。二是编制科学合理的防洪度汛施工技术措施(含施工进度计划)。三是提前做好汛前人力、物力、财力的投入准备工作。四是建立激励约束机制,调动参建各方积极性,全力达到防洪度汛目标;五是做好防洪度汛应急预案演练,做到心中有数,以防防洪度汛失败,最大限度降低风险损失。
        合理进行面板堆石坝分期分区可以较好地解决坝体填筑、坝体沉降、防洪度汛、质量控制等问题,也可以较好地促进工程的施工进度,是面板堆石坝施工中的关键环节之一。
        2.4混凝土面板堆石坝趾板和面板的混凝土施工
        混凝土趾板是大坝的帷幕灌浆盖板,它通过周边缝与混凝土面板共同构成大坝的外层防渗体系。混凝土趾板从大坝左岸经齿槽至右岸,坡度陡且有多处转折,混凝土入仓一般借用泵管和溜槽,容易造成骨料的分离,再加上气温和雨水的影响,极易引起混凝土坍落度的变化,影响混凝土施工质量。因此,趾板混凝土施工应遵循以下3个原则:一是混凝土运输距离不宜过长(坝后1km范围为宜),最大限度降低混凝土坍落度损失。二是采用混凝土输送泵直接入仓,减少骨料分离。三是趾板混凝土应依托坝体填筑施工,与坝体填筑同步上升,一般超出10m填筑高度为宜。
        混凝土面板较薄,施工时气温和坍落度是保障面板施工质量和控制面板开裂的关键。锅底潭水库面板堆石坝将拌和站建至坝顶进行移动浇筑,有效地控制了混凝土坍落度的变化,且选择在春季施工,当时气候温和,并有春雨养护,面板表面裂缝极少,达到了极佳的施工效果。
        2.5面板堆石坝挤压边墙内侧垫层料施工质量控制
        挤压边墙内侧垫层料的摊铺和碾压质量要引起高度重视,避免其底部形成的空腔对面板的不利影响,靠近边墙20~30cm区域内避免重型振动碾靠近碾压,避免振坏挤压边墙。靠近边墙附近应采用BW-75S型手扶式振动碾碾压或手扶式夯机夯实,并加强此区域内的取样检测频次,确保碾压质量。
        2.6后期养护工作
        完成所有材料浇筑之后,施工人员需要做好相应的养护工作。养护工作在具体操作过程中,重点内容是确保混凝土成形过程的稳定性。如果施工时间在夏天,那么在完成混凝土浇筑之后,应及时在结构上方覆盖一层草席,并在草席上面浇水,提高混凝土凝结过程的稳定性。如果施工时间是在冬季,那么应做好保温工作,在结构表面覆盖一层塑料布,避免结构表层出现干裂的情况。
        结论
        在面板堆石坝面板施工过程中需要综合考虑各种因素对施工质量、安全和进度的影响,从减小施工难度,提高施工质量和效率出发,着力解决主要施工环节、关键工序的施工技术问题,通过总结和研究,采取有效的控制措施,可以加快面板堆石坝面板施工进度,保证施工质量和安全。
        参考文献:
        [1]樊家美.浅淡混凝土面板堆石坝施工[J].中国科技博览,2019(04).
        [2]向洪,聂永华.混凝土面板堆石坝施工质量控制[J].湖南水利水电,2019(05).
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        [4]杨再宏,孙怀昆,李强非.水电站混凝土面板堆石坝设计与实践[J].云南水力发电,2018,26(1):11-14.
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