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摘要:水利工程混凝土面板堆石坝是挡水建筑物,在整个工程中发挥着重要作用。一直以来,混凝土面板堆石坝施工与使用过程中都存在相对严重的防渗问题,为此本文结合实际详细探讨如何运用防渗面板施工技术来提升混凝土面板堆石坝的防渗性能,希望能为相关工作工作带来些许帮助。
关键词:水利工程;混凝土面板堆石坝;防渗面板;施工技术
水利工程是重要民生工程,在推动当地经济发展,改善人民生活质量等方面发挥着重要作用,因此在水利工程施工期间必须要做好施工质量控制。但在具体的施工活动中,防渗面板施工质量却不易控制,环境、材料、技术等影响因素都易造成面板出现渗漏问题,从而使整个水利工程的使用效果与使用寿命受到严重影响。立足这一背景,下面就水利工程混凝土面板堆石坝防渗面板施工技术做具体分析。
1水利工程混凝土面板堆石坝防渗技术发展概况
在各种因素的作用下,面板堆石坝成为现代一种最实用的坝型。面板堆石坝的安全性高,综合利用当地的自然筑坝拆料,施工成本较低,因此目前被广泛应用于水利工程。我国最早开始修建面板堆石坝的时间实在上世纪80年代中期,在经过几十年时间的发展,积累下了比较丰富的施工、技术经验,但是也发现了许多新问题。如有些面板堆石坝存在大量结构性裂缝、部分面板堆石坝存在面板塌陷隐患等。这些问题不得不让我们对水利工程混凝土面板堆石坝防渗面板施工技术做更深入的研究于探索,以从根本上提升混凝土面板堆石坝防渗面板施工技术水平,提高水利工程大坝施工质量。目前我国在进行水利工程混凝土面板堆石坝施工时,开始更多的关注坝体堆石料碾密实度与沉降变形问题,开始尝试采用多种技术手段让混凝土面板与堆石体更加协调,从而将面板出现变形与塌陷的几率降到最低,让水利工程整体施工质量得到保证【1】。
2水利工程混凝土面板堆石坝防渗面板施工技术
水利工程混凝土面板堆石坝由两大部分构成,分别是堆石体与防渗系统,其中防渗系统中又包括防渗接地结构与防渗面板。在施工时,主要是利用砂砾石分层或者堆石体碾压填筑成为坝体,利用混凝土面板来达到防渗加固的目的。防渗面板作为堆石坝的主要防渗构件,通过防渗接地结构与周边缝进行连接。堆石坝形成后,两岸坝基渗流与地基渗流就会由防渗接地结构进行控制,从而使渗水量大大减少【2】。
与其他类型的坝体相比,面板堆石坝具有以下优点:施工比较简单,技术难度相对较低,施工材料易获得,像砂砾等多数可以就地取材,因而整体施工速度较快,施工成本较低。抗震与防渗的性能好,面板堆石坝结构非常稳定,具有很强的抗震性以及抗滑性,安全性较高。此外面板堆石坝还具有坝坡陡、断面小、透水性好、坝体易过水、能够分期施工等特点,整体的应用优势比较显著。
3水利工程混凝土面板堆石坝防渗面板施工关键技术
3.1堆石坝防渗面板施工准备工作
(1)堆石坝面板原材料质量
在水利工程混凝土面板堆石坝防渗面板施工中,材料是影响施工质量的一个关键因素。为避免工程出现质量问题,施工队伍要能够按照招投标文件要求合理选择施工材料,严格控制材料质量。以水泥为例,应用于混凝土面板堆石坝防渗面板施工中的水泥要有满足工程施工要求的强度,且化学与矿物组成比较稳定,水化热不能过高。在工程施工期间,要严格落实材料质量报验制度,对所有材料都进行三检,严禁将劣质材料、问题材料应用于工程。且材料进入施工场地后要根据材料的成分、性质、用途等分类存放并做好相应防护措施,防止材料受潮或变质,要严格把控材料质量【3】。
(2)堆石坝面板混凝土配置
除了做好对原材料质量的把关外,还必须合理控制各材料的配置比例。在混凝土面板浇筑前对混凝土配合比进行实验,选择出最优的混合土配合比,从而为工程质量打好基础。在设计以及确定混合料的配置比例时,要综合考虑施工地区的气候、地质以及工程结构等各影响因素,确保材料配置比例合理。在施工前要对混合料的和易性、耐久性以及强度等进行检测计算,确保混凝土有良好的抗裂抗渗性能。
在各项条件满足的情况下可在混合料中适量掺配10%~20%的粉煤灰,有效减少混凝土水热化,降低混凝土面板开裂的概率。除此之外也可添加适量纤维,增加让混凝土的抗裂性能。
3.2堆石坝坝基清理及测量放线
正式施工前提前做好各项施工准备工作,包括坝基开挖、探洞回填、断层封闭以及陡坎、倒悬等的处理等,同时设置必要的排水设施,确保地下地表水不会对面板施工造成负面影响。在施工前按照图纸完成测量放样工作,确保各项测量数据准确,放样操作规范,保证各项工作成果符合设计要求。
3.3堆石坝趾板及面板混凝土施工
混凝土趾板是大坝的帷幕灌浆盖板,其通过周边缝与混凝土面板共同构成大坝的防渗体系,在整个水利工程中发挥着重要作用。混凝土趾板、面板施工具有一定难度,在施工过程中容易出现骨料分离的情况,且如果施工期间外部温度与湿度条件不稳定,就会导致混凝土坍落度发生变化。基于此,在施工过程中就需严格把控以下要点:
首先是选择混凝土拌合地点时要遵循就近原则,避免拌合地点距离施工面过远,运输时间过长会导致混凝土性能质量发生变化且出现较大的混凝土坍落度损失。另外在施工过程中要避免骨料分离,施工时,趾板采用跳仓浇筑或预留后浇带等施工方式以此提高混凝土浇筑质量,防止混凝土裂缝产生。坝体填筑结束后,沉降时间达到4~6个后就进行混凝土面板施工,施工时采用滑模施工的方式,以侧模作为支撑轨道结构,以此降低施工难度。在施工过程中保证混凝土连续浇筑,浇筑过程中避免中断。为保证施工质量,在进行滑模施工前先计算检查滑模的稳定性,在滑模强度与刚度达到标准要求的情况下进行施工。混凝土脱模后,先组织人员对混凝土表面进行人工修整与抹面,然后再混凝土表面初凝前再组织人员进行压面,及时进行面板混凝土养护。堆石坝趾板及面板混凝土施工过程中要严格控制混凝土坍落度,预防面板出现裂缝【4】。
3.4堆石坝防渗面板养护
完成面板浇筑施工后,及时组织人员进行养护防止混凝土收缩表面出现裂缝。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。及时采用草袋保温,喷水保湿,并要求联系养护。面板宜在低温季节浇筑,混凝土入仓温度应加以控制,并加强混凝土面板表面的保温和保湿养护,直到蓄水为止,或至少90天。
3.5堆石坝面板混凝土裂缝处理
面板裂缝处理要求主要是防渗堵漏和补强加固。防渗堵漏就是要求缝内化学灌浆后,充填密实,充填物有较高的抗渗性和抗老化性能,能阻止外来水汽碳化混凝土和锈蚀钢筋,满足结构耐久性和安全运行。补强加固要求缝面浆液固化后,与两侧混凝土有较高的粘结强度,最终恢复混凝土结构的整体性。对于表面裂缝,一般采用涂刮弹性聚脲,聚脲弹性防水涂料是一种高耐久性、环保的新型混凝土表面防护材料,能显著提高混凝土的抗冲磨、抗渗、抗碳化、抗冻融、抗化学侵蚀的性能,对混凝土表面有较强的修复能力。施工完成后的涂层具有光滑、坚硬、平整、美观等优点。对于深层性裂缝推荐使用的灌浆材料为改性环氧灌浆材料;其具有抗压强度、粘接强度高,不仅能对裂缝进行封堵,还能有效的对混凝土进行补强,增加面板混凝土的整体性。
4 结语
综上所述,在水利工程施工中,防渗面板施工是一项重要内容。在施工过程中单位要能高度树立质量意识,并严格控制材料质量,优化施工工艺,全面保证面板施工质量。
参考文献:
[1]陈金洪.混凝土面板堆石坝工程质量控制与防渗处理措施研究[J].黑龙江水利科技,2021,49(01):169-171.
[2]陈雷,侯永朋.混凝土面板堆石坝施工与质量控制要点[J].人民黄河,2020,42(S2):191-192.
[3]胡周云,张亚.混凝土面板堆石坝工程技术管控要点[J].河南水利与南水北调,2020,49(07):37-38.
[4]李平平. 面板堆石坝混凝土防渗面板施工关键技术[A]. 水电水利规划设计总院、中国水力发电工程学会混凝土面板堆石坝专业委员会、中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司、水利水电土石坝工程信息网、国家能源水电工程技术研发中心高土石坝分会.土石坝技术2016年论文集[C].:水利水电土石坝工程信息网,2016:5.