混凝土面板堆石坝面板施工?
混凝土面板堆石坝面板施工是非常重要的,施工的每个细节都关系工程效率以及质量,每个环节的处理都非常关键。中达咨询就混凝土面板堆石坝面板施工和大家说明一下。
1工程概况
清江水布垭混凝土面板堆石坝位于湖北省巴东县水布垭境内,上距恩施市117km,下距隔河岩水利枢纽92km.坝顶高程405.0m,最大坝高233m,大坝上游坝坡1:1.4,下游平均坝坡1:1.4.混凝土面板总面积13.84万㎡,总方量8.14万m3。面板共有55条块,分16m和8m宽两种,最大坡长392.16m。面板厚度从上至下逐渐变厚,顶厚30cm,底部最大厚度110cm。面板分三期浇筑,一期浇筑高程为177.0m至278.0m。一期面板面积为3.15万㎡,混凝土方量为2.8万m3,钢筋制安2870吨,共有19块,其中16m宽18块,8m宽1块,单块最长173.77m。面板总体平面布置见下图1。
(图见附件)
2施工平面布置
一期混凝土面板是在坝体填筑到高程288m后开始施工,其施工平台布置在288m高程,平台宽40m,长300m。
2.1施工道路
混凝土的水平运输主要利用左岸7#公路及7#公路下段从拌和系统运至坝前高程288m平台,同时在高程288m平台上布置12m宽的交通通道以满足混凝土卸料、钢筋台车运输、吊装滑模、卷扬机就位及坝面现场铜止水加工等需要。
为了解决面板坡面上下交通需要,分别在横0+164、0+244、0+292m桩号处各设置一套钢楼梯,总长度为492m。
2.2施工用水
沿坝前辅设一趟Φ100mm的供水管与左岸趾板主供水管相连,每隔16m设三通和闸阀,以满足面板施工用水和养护用水。
2.3施工用电
在高程288m平台左侧岸坡附近布置一台500KVA变压器,沿坝前铺设一趟3×105型电缆,每50m设一空气开关,以满足钢筋和模板加工、止水铜片压制、卷扬机运行、混凝土浇筑及现场照明等施工用电。变压器周围用安全围栏进行防护。
2.4综合加工厂
综合加工厂宽25m,沿坝轴线200m布置,用于钢筋和现场临时模板的加工和堆放。分为原材料堆放区、加工区和成品区。其转运以人工为主,机械为辅。
3砼的配合比设计
4施工机械
4.1拌和系统
以左岸大岩淌HZS90强制拌和机为主,三友坪3ZJ3-1.5自落式拌和楼为辅。拌和机进料为皮带机运输,生产能力75~135m3/h,自动监控。强制式拌和机净拌制时间不小于75s,自落式拌和机净拌制时间不小于是180s.聚丙烯腈纤维人工掺加。混凝土的运输距离为3~5km。
4.2混凝土运输机具
混凝土运输以8吨自卸汽车为主,6m3搅拌汽车为辅。从拌和楼经左岸上坝公路运至坝面各面板块受料斗再由溜槽入仓。新拌制混凝土从拌和楼运至仓面的时间约需5~10分钟。
4.3滑模机具
面板混凝土施工采用无轨滑模。滑模结构尺寸为17.66×1.5m,由底部钢面板(=8mm)、上部型钢桁架(25和I25)及抹面平台三部分组成,总重量6.74t,滑模前部设振捣平台,宽约1.0m;后部设二级抹面平台,细部结构见图1.由于面板设计宽度分别为16m和8m,因此将滑模设计成三节,其中5.0m长两节,7.66m长一节,现场用高强螺栓拼接。滑模用2台10吨的卷扬机牵引。
5面板混凝土施工工艺
5.1挤压边墙凿断处理
为了尽量减少混凝土挤压边墙对面板混凝土的约束,在沿面板垂直缝方向将挤压边墙凿断,其凿断深度不小于30cm,缝底宽度不小于6cm,缝口宽度不小于10cm,用ⅡAA料填缝并人工分层锤实。
5.2垂直缝砂浆垫层施工
首先在混凝土挤压边墙坡面上将面板垂直缝的位置及砂浆垫层的范围准确放出,人工用铁钎在其范围内凿槽,凿槽深度满足砂浆垫层的厚度。然后人工铺设M20的砂浆垫层,其平整度要求在2m长的范围内控制在5mm以内,利于止水铜片及侧模的安设。
5.3周边缝沥青砂浆块施工
将周边缝处趾板止水片的保护设施拆除,露头拉筋用砂轮机磨平。人工用铁钎、铁撬按设计边线、深度和坡度凿槽,并修整成型;埋设沥青砂垫块,垫块之间的缝隙用热沥青灌实,其平整度控制在10m范围内起伏度不超过20mm.沥青砂浆块在综合加工厂预制,其配比为:沥青:砂为1:10(重量比),沥青针入度50~60.
5.4混凝土挤压边墙坡面整修
垂直缝砂浆垫层施工完毕后,以其为基准对混凝土挤压边墙面进行超欠整修处理,其偏差按+5cm~-8cm控制。以保证为面板提供一个平整的支承面。
5.5喷涂乳化沥青施工
挤压边墙坡面整修完毕并经监理工程师验收后,沥青喷射机由上至下开始喷涂乳化沥青。首先在坡面上喷射一遍乳化沥青,待干后再喷射第二遍乳化沥青,并用小车在其后人工抛洒砂子,随后用滚轮碾碾压一遍,然后喷射第三遍乳化沥青,在其面上再洒一层砂子,用滚轮碾再碾压一遍。乳化沥青为沥青含量约为60%的溶剂稀释乳液。
5.6钢筋制安
每块面板钢筋按设计图纸在现场分别加工。接头采用剥肋滚压直螺纹套筒连接。为保证钢筋接头满足规范要求,将钢筋两端头用专用车丝机加工成螺纹型,并用专用硬质塑料套保护。加工完成的钢筋按要求套丝检查、记录、编号挂牌堆存。
安装钢筋时首先在坡面布置架立筋,架立筋用Φ25mm螺纹钢,间排距2.2×2.4m,打入挤压边墙40cm,按总量的50%布置,其余用板凳筋作架立筋支撑钢筋。并在架立筋上标出钢筋绑扎的设计位置。然后将坝面上加工合格的钢筋按编号顺序用钢筋台车水平运至施工仓位,20T吊车将运至的钢筋吊于坡面施工台车上,用5T卷扬机牵引钢筋台车将其运至安装工作面,人工现场组装,每次输送2~3吨钢筋。
5.7止水制安
采用自制四级铜止水片成型机在坝面施工平台现场压制成型,顺坡面下送至周边缝接头处。长度依每块面板的情况确定,尽量减少接头,最长连续压制成形140m.垂直缝拐角处L型异型接头采用厂家定做,现场人工安装。铜止水连接采用双面搭接焊,搭接长度不少于20mm。
5.8侧模制作安装及就位
侧模为钢木组合结构,主要由18轻型槽钢配木模板组成。轻型槽钢标准长6m,部分为3m。底部渐变段为6cm厚木模板,每副模板长3m,细部结构见图3.周边缝模板现场整修加工。
侧模安装在垂直缝底止水安装完成后进行,面板侧模安装自下往上,在仓面两侧布设坡面小车,用5吨卷扬机牵引运输侧模材料。侧模外侧采用三角支撑架固定,三角支撑架用Φ20mm长50cm钢钎固定于挤压边墙垫层护面上。内侧采用钢筋作支撑。
当侧模初步安装完成后,用连接螺栓调整垂直度,以保证侧模之间的接缝平整严密,无错台现象。
5.9溜槽铺设
溜槽采用梯形,每节长2.0米,端部设连接挂勾。滑模下滑时,在钢筋网上铺设并分段固定。溜槽上部采用柔性材料作盖板,底部铺上塑料布或绒毛毡使其与钢筋网隔开,溜槽内每隔20~30m设置塑料软挡板,以防止骨料分离和缓冲混凝土下滑冲力。面板分缝宽16m时对称布置二道溜槽,8m宽时中间布置一道溜槽。
5.10混凝土浇筑
混凝土用自卸汽车运输至坝面后卸入受料斗内,由受料斗顺坡面溜槽输送入仓,仓内人工摆动溜槽,按30~50cm分层布料,仓面中部采用φ100mm的振捣器振捣,靠近侧模和止水片的部位,采用φ70mm软管振捣器振捣。振捣由专人负责。在振捣时振捣器沿滑模前铅锤方向向下,以防止模板上浮,并不得触及滑模、钢筋、止水片,振捣间距不大于40cm,深度达到新浇混凝土层底部以下5cm。脱模后人工进行两次收面。
为了保证混凝土的浇筑质量和施工速度,受料斗及溜槽在卸料前要用砂浆进行润滑,以保证混凝土输送的顺畅。仓面混凝土坍落度控制在3~5cm,出机口坍落度按浇筑部位的不同分别控制在5~7cm和7~10cm,初凝时间为10~12h之间。周边三角区采用扣模法施工。
5.11混凝土养护
混凝土出模经人工收面后,在混凝土表面覆盖粘有塑料膜的绒毛毡保温被,并用从坝面供水管引出的支管进行洒水养护,达到保温和保湿的效果。单块面板浇筑完毕后,在顶部布置一趟钻孔的花管进行不间断流水保湿养护。
5.12雨季施工措施
在遇大雨时立即停止浇筑,并将仓面遮盖好,同时做好仓面的排水工作。雨后及时排除仓内积水,若混凝土没有初凝可先对仓内混凝土加铺同标号砂浆振捣后继续浇筑,否则则按施工缝处理。
降雨量较小时,对运输混凝土的自卸汽车覆盖防雨雨布,对仓内两侧铜止水处用棉纱布进行拦堵流水,在水平方向将喷涂的乳化沥青凿断以利于流水渗入挤压边墙垫层内,在保证仓面混凝土在无冲刷的情况下继续浇筑混凝土。
6面板混凝土施工管理
6.1进度安排
一期混凝土面板采用2套滑模施工,浇筑时间安排在2005年1月6日至2005年3月27日,历时三个月,平均月浇筑强度9300m3,最大月浇筑强度13886m3。
施工准备从2004年10月中旬开始,主要进行施工场地的布置和坡面整修、预制沥青砂浆块、垂直缝垫层施工、周边缝铜止水修整等工作,于11月底结束。
钢筋绑扎在坡面乳化沥青喷涂完毕后进行,按仓位施工计划安排同时展开三个面施工作业,单个作业面每天绑扎钢筋至少18吨,以满足二套滑模同时浇筑。
面板混凝土采用滑模跳仓浇筑,滑升速度为1.0~1.8m/h,首先从L1块开始依次向两边跳仓浇筑,当Ⅰ序块浇筑10天后,再进行Ⅱ序块的浇筑。
为了加快施工进度,除合理安排施工程序和优化劳动力组合外,还采用经济手段对关健工期节点进行控制,为混凝土面板的按期完成提供了保障。
6.2质量管理
按照ISO9002质量保证体系的标准,健立健全面板混凝土施工质量保证体系,严格执行“三检制”,对施工过程中的各个环节进行控制,做到上道工序未验收签证不允许进入下道工序施工。
(1)加强原材料的质量控制。对于用于面板上的原材料严格按设计要求的品种和型号进行选用,并经试验检验合格报监理工程师批准后使用。
(2)采用聚丙烯腈纤维混凝土。在满足设计要求各项技术指标的条件下,对水灰比和外加剂进一步优化。
(3)降低挤压边墙垫层对面板混凝土的约束。按规范要求对挤压边墙坡面进行整理,使坡面上无突变错台;在面板垂直缝处将挤压边墙垫层凿断;在挤压边墙坡面上喷涂3mm厚乳化沥青隔离层;将一部分架立筋改为板凳筋,并在混凝土浇筑过程中将插入垫层内的架立筋割除,以消除对面板混凝土的约束。
(4)加强对混凝土浇筑过程的质量控制。每块面板必须经监理工程师验收并签发开仓证后才能浇筑混凝土。在浇筑过程中对周边缝止水处混凝土采用人工铺料、φ70mm软管振捣器振捣,以保证止水处混凝土的密实;在滑模提升时,每次提升距离不得大于50cm;人工摆动溜槽布料距离滑模上口不得大于2.0m且每层布料厚度控制在30~50cm,并分层振捣密实;混凝土振捣由专人负责;在整个混凝土浇筑过程中有专职质检人员跟班进行质量监控。
(5)认真落实面板混凝土的保湿、保温措施。为了防止面板表面发生温度裂缝,除在滑模支架上挂一套活动暖棚,对刚出模的混凝土进行保温养护外,还选用表面贴有塑料膜的绒笔毡保温被在混凝土出暖棚前进行覆盖保温。保湿采取不间断喷水,在混凝土浇筑过程中用从坝顶供水管引下的支管进行保湿养护,后期用坝顶固定的花管滴渗保湿养护。保湿、保温工作定专人负责检查和维护。
6.3安全管理
(1)编制施工安全管理方案,对面板施工过程中的危险源进行辩识,并制定相应的防范措施。
(2)对参与面板施工的施工管理和操作人员有针对性进行安全培训。以提高其安全意识和安全防护能力。
(3)加强对现场的安全防护设施和起重机械的检查。如安全栏杆、安全绳、安全带、卷扬机、钢丝绳、地锚、滑模吊耳、卡环等,以保证其处于安全的工作状态。
(4)严格安全奖惩制度,杜绝习惯性违章的发生。
7结语
在水布垭面板堆石坝施工过程中,由于采取了上游混凝土挤压边墙技术,使坝体填筑速度得以加快,同时也使坡面的平整度得到较好控制。如何减少挤压边墙对面板混凝土的约束,这是建设各方十分关注的一个问题,对此在面板混凝土施工中进行了一些有益的探索,同时对长面板混凝土快速施工技术和施工管理也进行研究,取得了较好的效果,为二、三期面板混凝土的施工积累了经验,具有指导意义。
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砼面板堆石坝属于混凝土坝吗
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简述面板堆石坝面板施工的工艺流程
您好,对于低坝,面板采用一期施工,即在完成堆石坝体填筑后,集中进行面板浇筑;对于中坝,面板宜采用分期施工,即堆石填筑达到一定高度以后浇筑面板混凝土,在面板浇筑的同时,可以进行堆石填筑。当坝较高、工程量较大时,面板可分期浇筑,否则,会因坝坡太长,给施工导流和施工工艺带来较大困难,同时不便于组织流水作业。【摘要】
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面板堆石坝与一般土石坝相比,特点是()。
【答案】:C
与一般土石坝相比,现代混凝土面板堆石坝具有如下几个显著特点:
(1)混凝土面板堆石坝具有良好的抗滑稳定性。
(2)面板堆石坝还具有很好的抗渗稳定性。
(3)防渗面板与堆石施工没有干扰,且不受雨季影响。
(4)由于坝坡陡,坝底宽度小于其他土石坝,故导流洞、泄洪洞、溢洪道、发电引水洞或尾水洞均比其他土石坝的短。
(5)施工速度快,造价省,工期短。
(6)面板堆石坝、在面板浇筑前对堆石坝坡进行适当保护后,可宣泄部分施工期的洪水。
谈面板堆石坝坝上溢流技术的应用?
自改革开发以来,我国的水利工程发展的十分迅速,为我国的经济发展做出了卓越的贡献。但是,由于我国的水利工程施工技术起步的比较晚,在施工工程中存在着一定的不足。这也严重影响着水利工程的正常工作,而且给周围的人们的生活环境带来一定的隐患。目前,由于坝体长期处于水流的高压和腐蚀的影响,坝体结构出现了一些细小的裂缝,使其坝体发生溢流现象,这严重的影响的水利工程的整体结构,因此为了对其进行很好的治理,我们一般就是采用混凝土面板堆石坝的施工技术,来对其进行治理,并且还取得了不错的效果。下面我们就以工程案例的方式进行介绍。 一、案例概况 目前,大坝的溢流现象几乎已经成为了现代水利工程的通病,因此人们为了很好的解决这个问题,我们就开始对其施工方法进行研究。在长期的实验与开发中,我们逐渐的发现混凝土面板堆石坝技术对水利工程的溢流现象有着良好的治理效果,所以人们就开始对这中施工技术进行很好的施工采用。当前,这种施工技术已经逐渐的成熟起来,为我国的水利工程发展也有着十分重要的作用。 下面我们就以一水库为例,假设该水库处于河流的中上游,并且以防洪、供水、发电为主,而且还从事着农业灌溉和水产养殖的工作,该水库属于我国的三等工程项目,而且还根据遇洪标准进行一定范围的规划,当遇到洪水的时候,有着一定的防洪能力,而且各个泄洪设施的功能运转也十分全面。 二、堆石坝坝体上建溢洪道的可行性 但是由于该水库受到地理环境的影响,施工人们员无法将泄洪道安装标准的要求进行全面的建设,因此他们就把在溢洪道建设在堆石体上,这不但节省了工程成本的消耗,还减少了施工工程的工作量,大幅度的缩短了工期。但是由于在堆石体上进行溢洪道的建设,这对施工技术的要求比较高,而且还要充分的考虑到堆石体的受力情况,因此在进行工程施工的时候,对施工技术的控制是很有必要的。 目前,这种施工技术在国内外都十分盛行,而且都还取得了不错的成就,也很好的解决了当前水利工程的溢流问题,这对人们的生活和社会的发展是很有必要的。当前在对堆石坝坝体上建设溢洪道的方法,已经等到广泛的应用,但是由于对施工技术的要求比较高,而我国在在这方面的工艺还不够成熟,因此在进行施工后大部分水利工程的溢洪效果都还不够明显,不过随着人们的不断努力我国水利过程也在逐渐发展,并且某些水库的施工工程中,也取得了不错的成绩。 (1)堆石坝坝体上建溢洪道是可行的。某些水库的设计者在设计阶段即对溢洪道稳定及沉降变形作了详细的计算和论证,在水库建成后,在不久就对对某些水库大坝及溢洪道进行了全面的表观检查。结果发现坝体溢洪道堰顶处沉降量仅为该段坝高的o.22%.并且坝体溢洪道工作正常。在国外,有些水利工程将溢洪道建在堆石体上的工程投入运行10年后。经实际观测,坝顶沉降也很小,其沉降量完全可以为不设闸门的溢洪道所承受。国内一些专家认为:“有时岸边溢洪道不得不放在风化岩石甚至土基上,其地基强度和模量有的还不如碾压堆石体”。因此只要采取必要的工程措施。将溢洪道直接设置在堆石体上是可行的。[1] (2)堆石坝坝体上建溢洪道单宽泄流量满足规范要求。在类似的已建工程中,国外的一些水利工程坝高83 m,最大单宽泄量20 ma/s,我国某些水库的溢流坝坝高均超过50 m,最大单宽泄量超过20 m3/s;待建工程中,该水库坝高70 m,最大单宽泄量19.08 d/s。规定,在岸边溢洪道布置困难、泄淇单宽流量不大的中、低混凝土面板堆石坝.可在坝顶设置溢洪道。夹道子水库溢流坝坝高为50 in,单宽泄量20 m3/s。因此认为溢洪道壹接设置在堆石体上是可行的。 (3)堆石坝坝体上建溢洪道坝体稳定无问题。堆石坝坝顶溢流主要的不安全因素是溢流坝段的稳定及坝体的应力、变形,而不安全因素的大小主要是由下泄流量和下泄水头决定的。新疆的保尔德水库最大坝高66 m。最大单宽泄量25 m,/s,堰上最大水头达6.3 m,我国有关本门也对其作水工模型试验,得到的结论均为稳定。水库堰上最大水头也只有5.58 m。最大单宽泄量20 m3/s,因此认为溢洪道直接设置在堆石体上是可行的。[2] 三、理论计算 由于该水库工程采用的是在堆石坝体上溢流的泄洪方式,而且溢洪道溢流净宽达到了132 m,这在国内、国外都没有工程先例。为能较准确地了解整个坝体的受力和变形情况,特别委托大连理工大学采用三维非线性有限元方法,对整个坝体在竣工期、蓄水期和泄洪期的应力与变形进行了计算分析。 根据计算结果分析:从竣工、蓄水以及泄洪等工况的计算结果可以看出,该坝的坝体应力与变形符合一般规律,坝体位移和应力值均在经验范围内;总体上看,上、下游过流面板的顺坡向应力和坝轴向应力均小于混凝土的抗压或抗拉强度。 我国有关部门也开始对这个项目工程进行了一定的研究,在进行研究的过程中,对其该水库的各方面性能都进行了相关的探讨,并且对此项工程也有了一定的结论。而且从中找到了相关的知识点,便于人们学习,还对其中存在的问题进行了讨论,并且也取得了一定的答案,对我国的水利工程的发展有着重要的意义 由此可见,面板堆石坝施工技术,在我国的水利工程中有着较大的发展空间,而且目前这种施工技术也已经逐渐的成熟起来,对我国的社会主义经济发展建设有着强力的推动作用。 四、结束语 综上所述,面板堆石坝技术在我国水利工程的建筑发展上是可行的,这种施工方法不但节省了施工成本的开支,也大幅度的缩短了施工的时间,为我国的水利工程有着较大的发展。不过,当前由于我国的水利工程施工技术还处于一个发展的阶段,有许多方面还是存在着许多的不足,因此我们还需要不停的去应用,通过计算和研究逐渐的把这门技术发展起来,从而大力推广,这不但由于与我国水利工程的发展,还促进了我国社会主义经济建设。
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面板堆石坝坝上溢流技术的应用?
下面是中达咨询给大家带来关于面板堆石坝坝上溢流技术的应用,以供参考。
面板堆石坝是近年来兴起的一种新型堤坝结构,是以堆石坝体为主体支撑结构,在坝体上游修筑防渗面板,并使防渗面板与防渗接地结构相连接,共同达到阻水防渗的效果。在不断的应用于发展过程中,面板堆石坝的施工技术得到很大的提高与改进,其设计理论也逐渐成熟完善,是目前最具发展前景的堤坝施工技术。溢流面板堆石坝就是在其基础上发展而来的,由于溢流面板堆石坝能够充分利用施工中产生的废料,降低工程成本,加快施工进度,因此对面板堆石坝坝上溢流技术的应用逐渐成为行内研究的焦点。
1、面板堆石坝的特点
面板堆石坝的迅速发展,并非偶然,这是由其自身在技术上和经济上的优势所决定的。总体上说,它有如下一些特点:
(1)结构简单,基本上不使用防渗土料,因此避免了占用农田耕地。
(2)即使面板坝发生某些裂缝、漏水,但堆石不会产生管涌,而且面板下部设置有级配良好的弱透水性的垫层,因此不会发生大的渗漏。面板坝具有良好的抗冻性,且不存在防渗体与反滤料的渗漏冲蚀问题。
(3)坝体仅采用堆石或砂砾料填筑,施工简单,受气候条件影响较小,故可全年高速施工,具有明显的经济性。
2、溢流式面板堆石坝的发展状况
堆石坝在水坝中的比重日益增大,在高坝领域中堆石坝的数量也超过了混凝土重力坝和拱坝,这并非是因为剩余的优良坝址已很少,主要是因为堆石坝有施工快、造价低的优点,而溢流面板堆石坝更因其显著的特点而受到水利工程技术人员的重视。溢流式面板堆石坝适合于河谷地形隘窄、山高坡陡难以修建独立溢洪道的场地。根据国内外一些面板坝的工程实践,这种坝在技术上并不十分复杂,工程造价经济节省,对环境影响较小,具有较好的应用前景。根据现有资料分析,溢流式面板堆石坝对于中等坝高的工程,技术难度低,应用风险较小,而且有一定类似工程的技术手段、设计方法和实测资料,从而对工程的可靠性有了一定保证。
3、堆石坝坝体上建溢洪道的可行性
在堆石坝坝体上开展溢流技术,修筑溢洪道是溢流式面板堆石坝工程的主要技术方法。由于这是一种新型的施工技术,其施工技术还不够成熟完善,因而没有得到大面积的推广与应用。在经过工程技术人员的仔细研究和精确的计算下,得出了在堆石坝上建立溢洪道是可行的这一结论,并进行了相关试验和实际工程的施工应用,为其可行性提供了现实依据。
在堆石坝坝体上建溢洪道时,其单宽泄流量要满足技术规范的要求,只要单宽泄流量值达到技术人员精确计算后得出的数据值,在堆石坝坝体上建溢洪道就不妨碍到坝体的稳定。堆石坝坝顶溢流主要的不安全因素是溢流坝段的稳定及坝体的应力、变形,而不安全因素的大小主要是由下泄流量和下泄水头决定的。只要在设计中注重加强对下泄流量的控制,就能很好的实现溢流技术在堆石坝体上的应用。
4、溢流式面板堆石坝坝体溢洪道的设计准则
坝体溢洪道是建筑在以松散介质为材料,人工碾压填筑的堆石体上,同时又经受高速水流的作用。所以,在建立堆石坝坝顶溢洪道时应遵循以下基本准则:
4.1精心选择作为溢洪道基础持力层的堆石筑坝材料,不能用质量标准偏低的石料,填筑标准也不能降低,应按上游支撑面板的垫层来设计,控制级配、填筑干密度和孔隙率等物性指标,以尽可能提高堆石体的抗剪强度和变形模量,最大限度地使其变形量不超过溢洪道底板的允许值。
4.2坝身溢洪道有集中和分开布置两种形式,集中布置即是将溢洪道集中布置在坝体中部的某一位置;分开布置是将溢洪道分为两部分,分别布置在坝体的左右两侧。由于布置在坝体两侧,不均匀沉降较大,运行时可能导致溢洪道较大的变形,而且分段施工困难较多,一般多采用集中布置方案。
4.3对溢洪道的平面布置和纵横向体型应力求缓变、平顺和规整,并做好接缝止水,以防止折冲水流的发生,并减小动水荷载对设置在堆石体上的泄槽的不利影响,防止结构失稳情况的出现。
4.4合理设计堆石体的排水能力,以消除泄槽底板下的浮托力,提高泄槽斜坡稳定性。强化溢洪道与堆石体锚固联结结构,以增加其间的连接强度,加大系统的整体性。
5、坝体溢洪道设计的几项建议
虽然在堆石坝坝上进行溢洪道的施工已经被不少水利工程的实际应用而验证了其可行性,但在坝体溢洪道的具体施工设计中,仍然有很多方面的考虑不够周全,还存在很多问题需要进一步加强设计而进行解决。笔者通过对现有的溢流式面板堆石坝的施工情况进行深入研究分析,结合自身工作经验,提出了以下几点坝体溢洪道施工设计的建议,以供同行参考。
5.1坝身溢洪道的经济性是不容置疑的,但因其直接建筑在堆石体上,如果失事,后果将比岸边式溢洪道要大的多,因此,应认真考虑工程的具体条件和可能承受的风险,经过充分的技术经济比较,然后做出慎重的选择。
5.2应注意坝身溢洪道位置选择问题。有条件的,要尽量布置在左岸或右岸坝段,以降低溢洪道在坝体部分的落差,并尽可能使出口远离坝脚。应避免在下游堆石体超过60m断面上布置溢洪道,因为要保持溢洪道最大流速不超过30m/s,则需采用挑流消能,且鼻坎下要修建10m以上高度的混凝土挡墙,从而需要解决带来的消能、防冲、防淘刷等相关问题。
5.3在高速水流情况下,除对泄槽的横缝结构给予重视外,尚应研究完善纵缝止水结构,做好缝下排水系统,避免由于渗漏和高速水流对底板的不利影响,为避免产生纵缝而产生渗漏,在施工中,应加强对防渗面板施工材料的质量管理,并严格要求施工人员按照技术要求的规范程序进行防渗面板施工,防止纵缝渗漏现象的发生。
5.4应重视溢洪道所处位置的坝体填筑设计。为减少溢洪道的变形,应全部采用主堆石区的填筑标准,在泄槽底板下,应设置透水料并进行碾压,使之对底板混凝土提供平坦和坚实的支撑,并起到排除渗水的作用。
6、结语
通过研究与分析以及实际工程的验证,可以得出在面板堆石坝上进行溢流技术的施工应用是可行的。因其施工简便,成本低廉,节约环保,性能优良,溢流式面板堆石坝是一种极具发展前景的堤坝施工技术,在未来的水利工程建设发展中具有很高的研究价值。
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浅析混凝土面板堆石坝坝体填筑施工
摘 要:总结多年的面板堆石坝坝体填筑施工管理经验,详细阐述该坝型的坝体填筑施工工艺,坝体分区填筑、碾压施工方法,并从坝体填筑质量管理角度,指出了坝体填筑中应主要的几个问题及预防处理方法。
关键词:堆石坝 填筑 工艺 施工方法
1、概述
用堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体,用钢筋混凝土面板作为防渗体的坝,称为钢筋混凝土面板堆石。该坝型主要由堆石体和防渗体组成,其中堆石体从上游向下游依次主要由垫层区、过渡区、主堆区和次堆石区组成;防渗体由钢筋混凝土面板、趾板、趾板地基的防渗帷幕、周边缝和面板间的接缝止水组成。钢筋混凝土面板堆石坝具有可以充分利用当地材料筑坝,大量节省三材和投资;坝体结构简单,工序间干扰少,便于机械化施工作业;施工受气候条件的影响小,有效年工作日数增加,加快工期;运行安全,维修方便等特点,因此我国目前多项水电工程采用或拟采用混凝土面板堆石坝坝型。该坝各材料分区之间要满足水力过渡要求,从上游到下游渗透系数依次增大,下游坝料对上游相邻坝料有反滤过渡要求,因此,采用合理的填筑施工方法就显的尤其重要。
2、坝体填筑施工工艺
2.1坝体填筑施工
坝体填筑原则上应在坝基、两岸岸坡处理验收以及相应部位的趾板混凝土浇筑完成后进行。但有时因考虑到来年渡讯要求,填筑工期较紧,所以在基坑截流后,一般前期除趾板区和坝后有量水堰施工区等有施工干扰外,其它区域覆盖层依照设计要求清理后即可考虑先组织施工。采用流水作业法组织坝体填筑施工,将整个坝面划分成几个施工单元,在各单元内依次完成填筑的测量控制、坝料运输、卸料、洒水、摊铺平整、振动碾压等各道工序,使各单元上所有工序能够连续作业。各单元之间应采用石灰线等作为标志,以避免超压或漏压。
2.2测量控制
基面处理验收合格后,按设计要求测量确定各填筑区的交界线,洒石灰线进行标识,垫层上游边线可用竹桩吊线控制,两岸岩坡上标写高程和桩号;其中垫层上游边线、垫层与过渡层交界线、过渡层与主堆石区交界线每层上升均应进行测量放样,主次交界线、下游边线可放宽到二至三层测量放样一次,施工放样以预加沉降量的坝体断面为准,考虑沉陷影响后的外形尺寸和高程,根据设计要求的坝顶高程为最终沉降高程,坝体填筑时需预留坝高的0.5%~1.0%为沉降超高。填筑过程中每上升一层必须对分区边线进行一次测量,并绘制断面图,施工期间定线、放样、验收等测量原始记录全部及时整理成册,提交归档,竣工后按设计和规范要求绘制竣工平面图和断面图。
2.3坝料摊铺
坝体填筑从填筑区的最低点开始铺料,铺料方向平行于坝轴线,砂砾料、小区料、垫层料、过渡料及两岸接坡料采用后退法卸料,主堆石、次堆石和低压缩区料全部采用进占法填筑,自卸汽车卸料后,采用推土机摊料平整,摊铺过程中对超径石和界面分离料采用小型反铲挖土机配合处理,垫层料、过渡料由人工配合整平,每层铺料后采用水准仪检查铺料厚度,确保厚度满足要求。
2.4洒水
一般采用坝面加水和坝外加水等方式,具体应根据不同施工条件布置。洒水主要是为了能充分湿润石料,以便在振动碾强烈激振力的作用下,使块石相互接触部分棱角被击碎从而减少孔隙率,细料充填空隙,以增加碾压的密实度。洒水量以碾压试验结果确定,对于有风化岩的掺配料,应适当增加洒水量,以便使掺配的风化岩料提前湿润软化。
2.5压实
垫层料和过渡料多采用自行式振动碾进退错距法碾压,主、次堆石料和砂砾石料多采用牵引式振动碾碾压,振动碾一般沿平行坝轴线方向行进,靠近岸坡、施工道路边坡处除增加顺向碾压外,多采用液压振动夯加强碾压;主、次堆石料碾压采用进退错距法,错距由振动碾碾子宽度和碾压遍数控制,当振动碾碾子宽度为2m、碾压遍数为8遍时错距一般为25cm。坝坡接触带等大的碾压设备无法到位的区域采用小型手扶式振动碾或液压振动夯加强碾压。
3、坝体分区填筑、碾压施工方法
3.1坝体分区填筑顺序
坝面填筑作业顺序多采用“先粗后细”法。即主堆石区→过渡层区→垫层区。铺料时必须及时清理界面上粗粒径料,此法有利于保证质量,且不增加细料用量。上下游的主次堆石区料采用进占法铺料,用牵引式振动碾碾压,接缝处采用骑缝碾压。
3.2 分区填筑作业施工方法
3.2.1主、次堆石区填筑
堆石区的填筑料由自卸车运输卸料,进占法填筑,卸料的堆与堆之间间保留60cm间隙,采用推土机的平仓以使粗径石料滚落底层而细石料留在面层以利于碾压,超径石应尽量在料场解小。碾压时采用错距法顺坝轴线方向进行,低速行驶(1.5~2km/h),碾压按坝料的分区、分段进行,各碾压段之间的搭接不少于1.0m,铺料层厚及碾压遍数严格采用碾压试验确定参数施工。铺筑碾压层次分明,做到平起平升,以防碾压时漏碾欠碾。在岸坡边缘靠山坡处,大块石易集中,故岸坡周边选用石料粒径较小且级配良好的过渡料填筑,同时周边部位先于同层堆石料铺筑。碾压时滚筒尽量靠近岸坡,沿上下游方向行驶,仍碾压不到之处用手扶式小型振动碾或液压振动夯加强碾压。
3.2.2过渡层料填筑
过渡料填筑前,必须把主堆石料上游坡面所有大于30cm的已分离的块石清除干净。该区料粒径为30cm,超径料在料场及时解小,填筑时自卸汽车将料直接卸入工作面,后退法卸料,倒料顺序可从两边向中间进行,以利流水作业。过渡料用推土机推平,人工辅助平整,铺层厚度等按规定的施工参数执行,接缝处超径块石需清除,主堆石料不得侵占过渡区料的位置,若出现这一现象,应采用反铲挖除或人工清除。平整后洒水、碾压,碾压采用自行式或拖式振动碾碾压,碾压时的行走方向顺坝轴线来回行驶。
3.2.3垫层料的填筑
垫层料填筑前,必须把过渡料上游坡面所有大于8cm的已分离的块石清除干净。垫层料的粒径不大于8cm,该部分料采用黄砂与级配碎石料在拌料场拌制而成,再采用自卸车运卸到垫层区,然后用推土机辅以人工整平,填筑时上游边线水平超宽20-30cm,铺筑方法基本同过渡区料,并与同层过渡料一并碾压。碾压时顺坝轴线方向行驶,振动碾距上游边缘的距离不宜大于40cm。按规定的洒水量、遍数、层厚及行走速度进行。垫层料和过渡料的填筑需与堆石区同步进行,即主次堆石区填筑一层,垫层、过渡层填筑二层。另外,垫层区水平分层铺筑时,用三角尺或激光仪进行检查控制,每二层进行一次测量检查,发现超欠时,进行人工平整处理。铺筑方法基本同过渡区料,并与同层过渡料和相邻主堆石料一并碾压。碾压时顺坝轴线方向行驶,振动碾距上游挤压边墙内侧的距离在20cm左右。垫层料的铺填顺序必需先填筑主堆石区,再填过渡层区,最后填筑垫层区。
4、坝体填筑应注意的几个问题
4.1大坝各区料的界面处理
大坝填筑各区料的交接界面必须注意防止大块石集中,特别是垫层料与过渡料之间、过渡料与主堆石料之间,填筑料的粒径差距较大,采用后退法卸料,填筑时不能有超径石集中。界面上有大块石时,及时采用1m3反铲挖土机或推土机清除,保证主堆石区不侵占过渡区、过渡区不侵占垫层区。
4.2坝体与岸坡接合部的填筑
坝体地基要求不能有“反坡”现象,因此对边坡的反坡部位先进行削坡或回填混凝土处理,坝料填筑时,岸坡接合部位易出现大块石集中现象,且碾压设备不容易到位,造成接合部位碾压不密实。因此在接合部位填筑时,应减薄填筑铺料厚度,清除所有的大块石,采用过渡层料填筑。