水库混凝土面板堆石坝施工质量控制

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:马洪涛
[导读] 摘要:随着水利工程的不断进步和发展,面板堆石坝施工技术在水利工程建设中得到了广泛的应用,在许多水利工程和技术中发挥着重要作用。
        贵州江河项目管理有限公司  贵州省贵阳市  550001
        摘要:随着水利工程的不断进步和发展,面板堆石坝施工技术在水利工程建设中得到了广泛的应用,在许多水利工程和技术中发挥着重要作用。自20世纪80年代以来,我国修建了许多由混凝土面板堆石坝为主的水库大坝。西北口水库是中国第一座用现代技术修建的混凝土面板堆石坝。这个大坝是当时科技攻关的一个实验工程项目,此水库的成功修建,在中国水平的100m堆石坝技术上形成了一套专门的应用体系。
        关键词:水库混凝土面板;堆石坝;质量控制
        引言
        混凝土面板堆石坝上游迎水面设置混凝土面板,它与趾板、坝基防渗组成防渗体系,通过面板将上游水压力传给堆石体。由于堆石体在水压力作用下的变形会导致面板发生挠曲变形,因此面板混凝土要求有足够的抗渗性及足够的柔性,以适应坝体的变形,同时还应有足够的强度及耐久性,以承受一定的不均匀变形,防止面板开裂。
        1混凝土面板堆石坝施工技术发展情况
        混凝土面板堆石坝的施工技术已经有了很长时间的发展,最早产生在美国,并且使用的是木质面板,经过很长时间发展之后成为现在的混凝土堆石坝。这一过程的演变大致经过了三个阶段:①最早通过使用堆石来进行抛填,这样形成的堆石坝坝体比较低,高度一般在100m以下,并且由于技术的不成熟质量也达不到预想水平,往往会出现裂缝、渗漏、变形等情况。②后来逐渐从抛填式堆石向碾压堆石过渡但是并没有得到一个实质性的发展,一直没有改观。③在1960年以后,碾压堆石开始大力发展并取代了抛填堆石,而且开始有一些新的技术能够制造出高质量坝体,这时的技术已经可以说是成熟阶段引领着现代的主流建设。混凝土面板具有很多优势:①生产成本低;②生产效率高,工期较短;③质量好,性能强。因此,这一技术得到了大力实施和推广,现在堆石坝技术的成熟对工程进行有了更大支持,世界上产生高达200m的堆石坝也是目前最高的堆石坝。
        2工程概况
        某地水库大坝采用混凝土面板堆石坝。校核洪水位高程201.11m,设计洪水位高程199.67m,正常蓄水位高程197.00m,死水位高程170.00m,坝顶高程201.30m,防浪墙顶高程202.50m,趾板处河床建基面高程140.00m,坝顶长度297.41m,最大坝高65.2m,坝顶宽7.00m,坝顶长297.41m。上游坝坡1:1.4,下游坡坡1:1.3。趾板宽5.00m,厚0.60m,采用水平板式C30混凝土结构,等宽连续布置。
        3水库混凝土面板堆石坝施工质量控制措施
        3.1趾板混凝土浇筑质量控制
        3.1.1趾板混凝土配合比控制
        大坝趾板混凝土在施工前,均要求施工单位进行了现场混凝土配合比试验,选取最优混凝土配合比,并报设计确认。
        3.1.2趾板锚杆施工质量控制
        采用全站仪进行孔位放线,钻孔孔位偏差不大于10cm,孔深偏差不大于5cm,YT-28气腿钻钻孔,锚杆的孔轴方向垂直于开挖岩面。在插入锚杆之前,采用风压力将锚杆孔彻底吹干净。将水泥锚固剂填塞满后立即插入锚杆,并用铁锤敲击锚杆使之到达孔底位置。三天内严禁敲击、碰撞、拉拔锚杆和悬挂重物;设计要求锚杆抗拉拔力为大于50kN。
        3.1.3趾板混凝土浇筑
        趾板在大坝中起到很关键的作用,因此趾板混凝土施工是关键,必须精心细致的浇筑混凝土,控制好坍落度。存在地质缺陷的必须要设计拿出处理意见,严格处理后才能进行混凝土浇筑。开仓前应进行铜止水渗透试验,检查焊缝是否合格,浇筑过程中应注意振捣棒严禁触及任何铜止水。


        3.2板缝止水质量控制
        要建造混凝土面板堆石坝工程,必须在混凝土面板堆石坝的板缝之间安装一个滞水点,波浪的壁面及其周围的接缝都要设置。垂直接缝面对面的张力区域必须包括牵引接缝,以确保板之间的防水效果达到最好。在混凝土面板堆石坝施工过程中,必须对铜止水进行处理和成型,以确保质量合格。在铜止水施工过程中,可采用双向焊接的方法,以确保铜止水带之间的连接。对于板缝之间的细节处理,每根水管和使用的PVC垫圈作为面板之间的含水层,混凝土面板堆石坝板缝应使用与面板之间使用的水点材料相同的基本材料进行修复。等到密封材料干燥和冷却后,在吸入开口后,必须用保护盖盖住并密封,以免影响密封效果。
        3.3填筑质量控制
        大坝各填筑区料的交界处必须严格控制石料的分布情况,不能出现大面积石块集中的情况。特别是垫层料与过渡料、过渡料与主石料之间的分界面。防止了大块石料的集中,填料的粒径相差较大,因此卸荷方式为后退法方式,装载时不应有过大石块集中。如果分界面上有过多石块集中,就要用挖铲机进行清理,确保堆石区不会占用过渡区位置,过渡区不占用垫层区位置。填补框架与边坡之间的空隙:大坝底部必须没有“倾斜”,因此必须切割石头的非倾斜部分或首先用混凝土填充裂缝。大坝边坡的常见部位经常出现大块岩石的集中,然而碾压设备不能及时跟进,这就意味着大坝接合部分不密实。因此,在填充时必须减少接缝、填料和地板材料的厚度,必须清除所有的大体积石块,并使用过渡层材料进行填充。到目前为止,现场干燥粗集料还没有标准规定方法,任何标准方法在岩土工程标准中也没有明确的试验参考。施工现场一般多采用灌水法。但是由于试验墙的不平整度、使用方式不当、测量数据不精准、取样设备破损等多种客观因素,很容易就会导致灌水空间较小,从而造成具有较高的干燥密度,这就需要现场质量控制人员去及时进行完善,细致入微地把误差降到最低。
        3.4面板混凝土施工质量控制
        3.4.1混凝土钢筋质量控制
        按设计图及时进行钢筋制安检查,发现钢筋安装部位、型号、间距、保护层厚度等不符合设计或规范要求时,立即整改,按规范要求的频次对钢筋母材及焊接进行平检。大坝面板施工当中容易忽视垂直于趾板处的小块异形面板钢筋布设是否到位,应注意加强检查。
        3.4.2面板施工
        面板混凝土在施工前,均要求施工单位进行了现场混凝土配合比试验,选取最优混凝土配合比,并报设计确认。通常面板堆石坝周边缝止水片下的垫层采用沥青砂,也有的采用水泥砂浆,进行砂浆条铺设。砂浆条的平整度在5m范围内不大于5mm,采用人工抹平。砂浆条铺设完成后(含塑料垫片),再在其上铺设止水、架立侧模。面板混凝土需添加抗裂纤维,提高面板抗开裂的性能。滑模长12m的设置2条溜槽入仓,16m的设置3条溜槽入仓。滑模应有防止抬模的措施,因此无需配重就可顺利进行面板混凝土的施工。滑模混凝土容易发生塑性裂缝,因此脱模后的新鲜混凝土需尽快采用木刮板压面,这道工序十分重要。压面后用铁刮刀将混凝土修饰平整美观。
        3.4.3面板养护
        面板养护是避免发生裂缝的重要措施。面板的养护包括保温、保湿两项内容。一般采用草袋保温,喷水保湿,并要求连续养护。面板混凝土宜在低温季节浇筑,混凝土入仓温度应加以控制,并加强混凝土面板表面的保湿和保温养护,直到蓄水为止,或至少90d。
        结语
        综上所述,在水资源不断短缺的背景下,为了确保水资源供给的合理性,减少水资源损失,很多区域都会兴建水库。混凝土面板堆石坝属于水库施工过程中应用非常普遍的技术。通过梳理混凝土面板堆石坝施工过程的相关步骤,不仅可以提高工程施工质量,而且可以减少施工问题的发生概率,延长结构使用寿命。
        参考文献:
        [1]范正忠.水利工程中混凝土面板堆石坝施工技术[J].四川水泥,2018(10):116.
        [2]徐耀,郝巨涛.混凝土面板堆石坝面板接缝止水技术的发展与展望[J].中国水利水电科学研究院学报,2018,16(05):457-465.
        [3]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,2017(05).
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