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摘要:混凝土面板堆石坝是由心墙堆石坝逐渐发展来的新的施工技术,而科学技术的快速发展推动了该技术的完善。文章以老挝南塔河1#水电站兰河大坝为例,主要阐述了面板堆石坝混凝土浇筑的施工要点,以及相应的防裂措施和缺陷处理技术,为工程的安全和稳定打下基础。
关键词:堆石坝面板;混凝土浇筑;施工要点;防裂措施及缺陷处理
1 引言
堆石坝是主体用石料填筑,配以防渗体建成的坝,它是土石坝的一种。这种坝的优点是可充分利用当地天然材料,能适应不同的地质条件,施工方法比较简便,抗震性能好等,缺点是一般需要在坝外设置施工导流和泄洪建筑物。按防渗体设置的部位、施工方法及运用方式,堆石坝的形式主要分为五种,砼面板堆石坝是其中一种,是60年代以后发展的碾压钢筋混凝土面板堆石坝。砼面板堆石坝在具体施工过程中,要结合施工材料的特殊性,根据施工现场和交通条件,重视材料使用的合理性,从而为工程继续建设奠定良好的基础。
2工程概况
本工程为老挝南塔河1#水电站的拦河大坝,为砼面板堆石坝,工程等级为Ⅰ等工程。本坝坝顶防浪墙顶高程为EL462.3m,坝顶高程为EL461.1m,最大坝高为93.65m,坝顶总长261.34m,上游坝坡坡比为1:1.4(1:1.35),下游坝坡设置“之”字形上坝公路,公路長10.0m,纵向坡比为10%,下游坝坡最高一级坝坡坡比为1:1.6,坝坡上两段上坝公路间的坡比为1:1.3,EL401m马道上、下坝坡坡比为1:1.25,下游坝坡平均坡比为1:1.58。
本工程面板砼为不等厚结构,砼为二级配,设计标号C25W10。考虑坝体不均匀沉降因素,坝0+133.1~坝0+193.1范围比左右岸端头超高0.45m,该范围上游坡面坝上0+23.126以下面板设计坡比1:1.4,以上面板設计坡比1:1.35,变坡段顺接至左右岸端头。
面板砼共29块,其中宽度6m的14块,包括2#仓-10#仓9块、23#-27#仓5块;宽度12m的12块,包块11#仓-22#仓12块;不规则块3块,包括1#仓、28#仓、29#仓3块;张性垂直缝(A型缝)16条,压型垂直缝(B型缝)12条。面板最底部高程EL375.97m,超高区域面板顶部高程EL456.55m,左右岸端头面板顶部高程EL456.1m,面板最大斜长138.11m。
3混凝土浇筑施工要点分析
3.1坝料碾压试验
坝料的质量和碾压参数的控制是确保碾压式土石坝施工质量的关键,通过相关的坝料碾压试验,能够得到最优的碾压施工参数,可有效提高施工效率,降低施工成本,保证施工质量。以混凝土面板堆石坝主次堆石料的碾压试验为例,在施工前要根据选择的大坝填筑料源,选择合适的试验主次堆石料,采用不同的铺料厚度、碾压遍数、洒水量、碾压设备、上料及碾压方式等,进行试验。试验项目包括要是干密度、颗粒分析、含水率、孔隙率。碾压试验结果证明,主次堆石料均选择进占法结合后退法铺料,使用26T自行式振动碾,采用满辊错距法碾压,最优参数为:主堆石料铺料厚度88cm,次堆石料铺料厚度90cm,不加水,静压2遍,振动碾压8遍,器碾压结果能满足设计要求的颗粒级配、干密度、孔隙率、不均匀系数等。
3.2混凝土拌制、运输和入仓
钢筋材料、侧模与滑膜等全部安装完成后,要对仓面进行清理,经验收合格后,由质检站下发砼施工配合比,大坝下游拌合站集中拌制,8m?砼罐车从拌和站经坝后“之”路至坝顶工作面,运输距离0.5~1km,水平运输至坝顶(注意运输车的装载量不要过满,控制在总承载量的80%以下。),通过斜坡两条U型溜槽垂直运输入仓,入仓砼塌落度控制在5~6。卸料前,采用水瓢从溜槽顶部加少量水湿润溜槽表面,在溜槽下端用水桶把流下水接住,均匀泼洒到仓内的砂浆表面。
3.3混凝土平仓与振捣分析
砼经过溜槽到达仓面后人工及时平仓,及时振捣。对于骨料集中区应采用铁锹或耙子散开,禁止直接振捣;每层铺料厚度控制在25-30cm,止水片周围砼应人工布料防止大骨料集中,严禁分离,布料后应及时振捣密实。插入式振捣棒振捣密实,入仓砼塌落度控制在5~6。牵引滑模的2台10t卷扬机安装在面板垂直缝上部,卷扬机控制开关通过有线连接引至滑模工作平台,面板砼浇筑过程中严格按照2.5m/h控制滑模提升速度。
3.4收面
先用木摸收平,再用钢摸收面至少2遍,收面后及时用线毯覆盖保湿,待砼终凝后洒水养护。滑模滑升至坝顶位置时说明砼接近收仓,这时先切断电源,人工将滑模上配重、振捣器等机具移至坝面,然后用吊车吊离仓面,转移至下一个工作面。滑模吊离后,应加强顶部砼的收面工作,确保面板平整。
3.5拆模与养护
砼浇筑完成24小时后,一般可以拆除侧模,有时候也根据气温情况判定可否拆模。拆模后立即进行封面处理,工作内容包括:侧模拉锚筋的切割、铜止水上残留的砼的清理,砼侧面涂刷3mm沥青乳胶等。
本工程地处老挝,面板施工时段气温较高,为确保面板砼浇筑质量,我部计划采用常流水法进行面板砼养护。我部在右岸EL461平台安置蓄水箱,通过高扬程水泵将上游左岸基坑渗水引入蓄水箱。坝顶上游EL457铺设一条D150养护主管道与右岸蓄水箱连接,主管道在每仓砼中部开口焊接2个1寸支管,支管上设球阀开关,连接1寸塑料软管对已浇筑砼养护。单块面板浇筑完成后,在养护支管上安装多孔花管,确保养护水均匀分布于面板砼面,自上而下进行常流水养护。注意洒水养护要安排专人负责,保证面板砼24小时湿润不可中断。
3.6雨季施工措施
浇筑过程中遇有意外的大雨、暴雨时,应立即停止浇筑,并及时用塑料薄膜遮盖。雨后必须及时排除仓内积水,如砼为达到初凝时间,则应清除仓内雨水和松散骨料后加铺同标号砂浆,然后继续浇筑;否则,停仓按施工缝处理。在雨后继续进行砼浇筑时,质检人员对拌和站骨料含水量应重新进行检测,对砼施工配合比进行调整。
3.7砼检测和试验
由质检站在拌合站配合业主或监理进行取样检测,同时安排专人在坝顶和仓面取样,进行塌落度、含气量、入仓温度等检验和试验。每班至少取样4次,拌合物的温度、气温每4h检测1次。面板浇筑,每班至少取一组强度检验试块,抗渗检验试件每1000m?成型一组,不足以上数量者,也取样一组。砼浇筑过程中,根据监测数据及时与砼拌合站沟通,调整砼施工配合比,使砼出机口塌落度控制在7~9,入仓塌落度控制在5~6,从原材料上保证浇筑质量和浇筑速度。
4防裂措施及缺陷处理
第一,在施工时沿着面板的垂直方向将挤压边墙进行凿断,凿断深度控制在30cm以上,以此减少挤压边墙对混凝土的约束。
第二,保证挤压边墙表面平整,禁止出现较大的起伏差、深坑或尖角。事先对挤压边墙进行整理,保证坡面不会出现突变或错台。砂浆垫层施工完成后,对挤压边墙进行修正处理。
第三,注意温度的影响,最好在5℃-20℃的低温或常温阶段进行面板混凝土的浇筑,这样可以有效防止或减少温度造成的干缩裂缝。另外,混凝土入仓时要注意控制温度,必要时可降低温度。为了减少面板砼裂缝,避免贯穿性裂缝,面板砼要进行3道收面程序,前面两道收面跟随滑模提升进行,最后一次收面在初凝前进行。
第四,面板混凝土浇筑完工、表面覆盖或蓄水前,对版面进行全面检查,查看是否存在缺陷,如果有要及时采取措施进行处理。
第五,如果发现面板裂缝宽度大于2毫米时,或者被判定为贯穿性裂缝,要采取专门的措施进行处理,同时要严格确定面板裂缝处理标准,为防裂和缺陷处理工作提供施工规范。
5结语
面板堆石坝的混凝土浇筑施工是比较复杂的施工过程,为了保证施工质量,施工单位要从原材料、施工过程、施工工艺等各方面保证施工质量和安全,特别是要注意混凝土面板的施工工艺要点,采取相应的防裂措施和缺陷处理措施,防止裂缝产生和处理缺陷。
参考文献:
[1]王维强.论述堆石坝面板混凝土浇筑施工技术[J].甘肃农业,2016,(22):42-43.
[2]姜功华.堆石坝面板混凝土浇筑施工技术研究[J].黑龙江水利科技,2014,42(5):87-89.
关键词:堆石坝面板;混凝土浇筑;施工要点;防裂措施及缺陷处理
1 引言
堆石坝是主体用石料填筑,配以防渗体建成的坝,它是土石坝的一种。这种坝的优点是可充分利用当地天然材料,能适应不同的地质条件,施工方法比较简便,抗震性能好等,缺点是一般需要在坝外设置施工导流和泄洪建筑物。按防渗体设置的部位、施工方法及运用方式,堆石坝的形式主要分为五种,砼面板堆石坝是其中一种,是60年代以后发展的碾压钢筋混凝土面板堆石坝。砼面板堆石坝在具体施工过程中,要结合施工材料的特殊性,根据施工现场和交通条件,重视材料使用的合理性,从而为工程继续建设奠定良好的基础。
2工程概况
本工程为老挝南塔河1#水电站的拦河大坝,为砼面板堆石坝,工程等级为Ⅰ等工程。本坝坝顶防浪墙顶高程为EL462.3m,坝顶高程为EL461.1m,最大坝高为93.65m,坝顶总长261.34m,上游坝坡坡比为1:1.4(1:1.35),下游坝坡设置“之”字形上坝公路,公路長10.0m,纵向坡比为10%,下游坝坡最高一级坝坡坡比为1:1.6,坝坡上两段上坝公路间的坡比为1:1.3,EL401m马道上、下坝坡坡比为1:1.25,下游坝坡平均坡比为1:1.58。
本工程面板砼为不等厚结构,砼为二级配,设计标号C25W10。考虑坝体不均匀沉降因素,坝0+133.1~坝0+193.1范围比左右岸端头超高0.45m,该范围上游坡面坝上0+23.126以下面板设计坡比1:1.4,以上面板設计坡比1:1.35,变坡段顺接至左右岸端头。
面板砼共29块,其中宽度6m的14块,包括2#仓-10#仓9块、23#-27#仓5块;宽度12m的12块,包块11#仓-22#仓12块;不规则块3块,包括1#仓、28#仓、29#仓3块;张性垂直缝(A型缝)16条,压型垂直缝(B型缝)12条。面板最底部高程EL375.97m,超高区域面板顶部高程EL456.55m,左右岸端头面板顶部高程EL456.1m,面板最大斜长138.11m。
3混凝土浇筑施工要点分析
3.1坝料碾压试验
坝料的质量和碾压参数的控制是确保碾压式土石坝施工质量的关键,通过相关的坝料碾压试验,能够得到最优的碾压施工参数,可有效提高施工效率,降低施工成本,保证施工质量。以混凝土面板堆石坝主次堆石料的碾压试验为例,在施工前要根据选择的大坝填筑料源,选择合适的试验主次堆石料,采用不同的铺料厚度、碾压遍数、洒水量、碾压设备、上料及碾压方式等,进行试验。试验项目包括要是干密度、颗粒分析、含水率、孔隙率。碾压试验结果证明,主次堆石料均选择进占法结合后退法铺料,使用26T自行式振动碾,采用满辊错距法碾压,最优参数为:主堆石料铺料厚度88cm,次堆石料铺料厚度90cm,不加水,静压2遍,振动碾压8遍,器碾压结果能满足设计要求的颗粒级配、干密度、孔隙率、不均匀系数等。
3.2混凝土拌制、运输和入仓
钢筋材料、侧模与滑膜等全部安装完成后,要对仓面进行清理,经验收合格后,由质检站下发砼施工配合比,大坝下游拌合站集中拌制,8m?砼罐车从拌和站经坝后“之”路至坝顶工作面,运输距离0.5~1km,水平运输至坝顶(注意运输车的装载量不要过满,控制在总承载量的80%以下。),通过斜坡两条U型溜槽垂直运输入仓,入仓砼塌落度控制在5~6。卸料前,采用水瓢从溜槽顶部加少量水湿润溜槽表面,在溜槽下端用水桶把流下水接住,均匀泼洒到仓内的砂浆表面。
3.3混凝土平仓与振捣分析
砼经过溜槽到达仓面后人工及时平仓,及时振捣。对于骨料集中区应采用铁锹或耙子散开,禁止直接振捣;每层铺料厚度控制在25-30cm,止水片周围砼应人工布料防止大骨料集中,严禁分离,布料后应及时振捣密实。插入式振捣棒振捣密实,入仓砼塌落度控制在5~6。牵引滑模的2台10t卷扬机安装在面板垂直缝上部,卷扬机控制开关通过有线连接引至滑模工作平台,面板砼浇筑过程中严格按照2.5m/h控制滑模提升速度。
3.4收面
先用木摸收平,再用钢摸收面至少2遍,收面后及时用线毯覆盖保湿,待砼终凝后洒水养护。滑模滑升至坝顶位置时说明砼接近收仓,这时先切断电源,人工将滑模上配重、振捣器等机具移至坝面,然后用吊车吊离仓面,转移至下一个工作面。滑模吊离后,应加强顶部砼的收面工作,确保面板平整。
3.5拆模与养护
砼浇筑完成24小时后,一般可以拆除侧模,有时候也根据气温情况判定可否拆模。拆模后立即进行封面处理,工作内容包括:侧模拉锚筋的切割、铜止水上残留的砼的清理,砼侧面涂刷3mm沥青乳胶等。
本工程地处老挝,面板施工时段气温较高,为确保面板砼浇筑质量,我部计划采用常流水法进行面板砼养护。我部在右岸EL461平台安置蓄水箱,通过高扬程水泵将上游左岸基坑渗水引入蓄水箱。坝顶上游EL457铺设一条D150养护主管道与右岸蓄水箱连接,主管道在每仓砼中部开口焊接2个1寸支管,支管上设球阀开关,连接1寸塑料软管对已浇筑砼养护。单块面板浇筑完成后,在养护支管上安装多孔花管,确保养护水均匀分布于面板砼面,自上而下进行常流水养护。注意洒水养护要安排专人负责,保证面板砼24小时湿润不可中断。
3.6雨季施工措施
浇筑过程中遇有意外的大雨、暴雨时,应立即停止浇筑,并及时用塑料薄膜遮盖。雨后必须及时排除仓内积水,如砼为达到初凝时间,则应清除仓内雨水和松散骨料后加铺同标号砂浆,然后继续浇筑;否则,停仓按施工缝处理。在雨后继续进行砼浇筑时,质检人员对拌和站骨料含水量应重新进行检测,对砼施工配合比进行调整。
3.7砼检测和试验
由质检站在拌合站配合业主或监理进行取样检测,同时安排专人在坝顶和仓面取样,进行塌落度、含气量、入仓温度等检验和试验。每班至少取样4次,拌合物的温度、气温每4h检测1次。面板浇筑,每班至少取一组强度检验试块,抗渗检验试件每1000m?成型一组,不足以上数量者,也取样一组。砼浇筑过程中,根据监测数据及时与砼拌合站沟通,调整砼施工配合比,使砼出机口塌落度控制在7~9,入仓塌落度控制在5~6,从原材料上保证浇筑质量和浇筑速度。
4防裂措施及缺陷处理
第一,在施工时沿着面板的垂直方向将挤压边墙进行凿断,凿断深度控制在30cm以上,以此减少挤压边墙对混凝土的约束。
第二,保证挤压边墙表面平整,禁止出现较大的起伏差、深坑或尖角。事先对挤压边墙进行整理,保证坡面不会出现突变或错台。砂浆垫层施工完成后,对挤压边墙进行修正处理。
第三,注意温度的影响,最好在5℃-20℃的低温或常温阶段进行面板混凝土的浇筑,这样可以有效防止或减少温度造成的干缩裂缝。另外,混凝土入仓时要注意控制温度,必要时可降低温度。为了减少面板砼裂缝,避免贯穿性裂缝,面板砼要进行3道收面程序,前面两道收面跟随滑模提升进行,最后一次收面在初凝前进行。
第四,面板混凝土浇筑完工、表面覆盖或蓄水前,对版面进行全面检查,查看是否存在缺陷,如果有要及时采取措施进行处理。
第五,如果发现面板裂缝宽度大于2毫米时,或者被判定为贯穿性裂缝,要采取专门的措施进行处理,同时要严格确定面板裂缝处理标准,为防裂和缺陷处理工作提供施工规范。
5结语
面板堆石坝的混凝土浇筑施工是比较复杂的施工过程,为了保证施工质量,施工单位要从原材料、施工过程、施工工艺等各方面保证施工质量和安全,特别是要注意混凝土面板的施工工艺要点,采取相应的防裂措施和缺陷处理措施,防止裂缝产生和处理缺陷。
参考文献:
[1]王维强.论述堆石坝面板混凝土浇筑施工技术[J].甘肃农业,2016,(22):42-43.
[2]姜功华.堆石坝面板混凝土浇筑施工技术研究[J].黑龙江水利科技,2014,42(5):87-89.